(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
定位置に向けて配設したスピーカユニットと、当該スピーカユニットの近傍から前記定位置側に伸びるバッフル要素と、前記スピーカユニットの裏面側の音を前記定位置側に導く音響管とを具備してなるものであって、
バッフル要素が略水平に配された平坦面であり、このバッフル要素の前記定位置と反対側の側縁に配されスピーカユニットを直接又は間接に取り付けてなるスピーカボックスを具備し、さらに前記音響管が前記スピーカボックスに設けたスロート部、前記定位置に向かい先端が開口する音響管開口部、及び前記スロート部から前記音響管開口部に向かうとともにバッフル要素の側縁に向かい湾曲する音路部を有し、前記音路部の上壁を前記バッフル要素の下面を利用して構成していることを特徴とする音響空間創出装置。
【請求項２】
定位置に向けて配設した指向性を有する左右対をなすスピーカユニットと、これらスピーカユニットの近傍から前記定位置側に伸びるバッフル要素と、前記各スピーカユニットの裏面側の音を前記定位置側にそれぞれ導く左右対をなす音響管とを具備してなるものであって、
バッフル要素が略水平に配された平坦面であり、このバッフル要素の前記定位置と反対側の側縁に配されスピーカユニットを直接又は間接に取り付けてなるスピーカボックスを具備し、さらに前記音響管が前記スピーカボックスに設けたスロート部、前記定位置に向かい先端が開口する音響管開口部、及び前記スロート部から前記音響管開口部に向かうとともにバッフル要素の側縁に向かい湾曲する音路部を有し、前記音路部の上壁を前記バッフル要素の下面を利用して構成していることを特徴とする音響空間創出装置。
【請求項３】
スピーカユニットが横方向に細長い平面スピーカである請求項１又は２記載の音響空間創出装置。
【請求項４】
音響管の先端が、定位置に在する人間の腹付近に向くように配向されている請求項１乃至３記載の音響空間創出装置。
【請求項５】
音響管の主要部がアルミダイキャスト製のものである請求項１乃至４記載の音響空間創出装置。
【請求項６】
バッフル要素の主要部と音響管の主要部とが、アルミダイキャストにより一体に成形したものである請求項５記載の音響空間創出装置。
【請求項７】
音響管の内面にざらつきを与えてある請求項５又は６記載の音響空間創出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オフィスや家庭などにおいて好適に使用される音響空間創出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、快適な仕事空間を実現するために、オフィス内においても音に対する様々な工夫がなされており、例えば、壁掛け可能な薄型タイプのスピーカシステムや、天井埋め込み型のスピーカシステム等をオフィス内に配置し、川のせせらぎや波の音などの自然環境音や、クラシックやジャズなどの音楽ソース等を再生させることで、オフィス全体の快適音響空間が創出されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
情報技術の発達などに起因した社会変革の進展に伴い、オフィスなどの役割にも大きな変化が押し寄せている。従来のオフィスでは、決められたルーチンワークをいかに効率よく処理するかということに重点がおかれ、オフィスを構成する設備類もその目的に合致するように開発されてきた。しかしながら、ルーチンワークをコンピュータ等で効率よく処理できるようになった今日、オフィスにおける業務も次第に高度化し、オフィスワーカにはより洗練された知的作業が要求されるようになりつつある。そのため、オフィスを構成する設備にも、オフィスワーカの知的集中力を高め、知的生産性を向上させるための機能が要求されることになり、開発コンセプトの見直しも余儀なくされている。
【０００４】
その一貫として、音響空間を創出するための装置をオフィスに導入し、各オフィスワーカに「ときめき」や「やすらぎ」を与えて知的集中力をアップさせようとする試みがなされようとしている。
【０００５】
ところが、従来のスピーカシステムは、以上のようなコンセプトで開発されたものではないため、音響空間のゾーニングが難しく、オフィスワーカ毎、あるいは、グループ毎に異なった音響空間を創出するのに苦労するという問題がある。究極のゾーニングとして、各オフィスワーカにヘッドホーンなどを装着させるということも考えられるが、器具を身体に装着するものは、本来のオフィスワークの妨げになるため、好ましくない。また、一定の姿勢で安楽椅子などに着座しないと所定の音響効果が得られないような装置なども、同様の理由により不適である。
【０００６】
器具などを身体に装着させることなく、ゾーニングされた音響空間を容易に創出したいという要望は、オフィスに限らず周囲の雑音を遮断する点などを重視するアトリエや書斎、あるいは、周囲に迷惑をかけることなく音楽鑑賞したいという事情を有する家庭などにおいても少なからず存在する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記の問題点を解決するために、本発明は、スピーカユニットから放射される音波を、バッフル要素と音響管との組み合わせにより予め設定した定位置に伝達するように構成したものである。すなわち、本発明に係る音響空間創出装置は、定位置に向けて配設したスピーカユニットと、当該スピーカユニットの近傍から前記定位置側に伸びるバッフル要素と、前記スピーカユニットの裏面側の音波を前記定位置側に導く音響管とを具備してなるものであって、バッフル要素が略水平に配された平坦面であり、このバッフル要素の前記定位置と反対側の側縁に配されスピーカユニットを直接又は間接に取り付けてなるスピーカボックスを具備し、さらに前記音響管が前記スピーカボックスに設けたスロート部、前記定位置に向かい先端が開口する音響管開口部、及び前記スロート部から前記音響管開口部に向かうとともにバッフル要素の側縁に向かい湾曲する音路部を有し、前記音路部の上壁を前記バッフル要素の下面を利用して構成していることを特徴としている。
【０００８】
このような構成のものであれば、バッフル要素は、スピーカユニットの前面から放射される音波を、そのバッフル効果により不要な回折による再生音圧の低下を防止しながらかつ低音域の増幅を行ない定位置に到達させるため、低音域から中高音域まで滑らかな再生音圧周波数特性を有したものとして定位置に提供することができる。そして、音響管は、スピーカユニットの裏面側から放射される音波を、その音響管の断面積と音路部の長さなどの構成によって決まる周波数で増幅させながら、豊かな中低音域を有したものとして定位置に提供することができる。さらに、上述のようにスピーカユニットの前面と裏面から放射された音波は、それぞれ前記バッフル要素と前記音響管とを介してから定位置で位相が合うように重ね合わすことができ、定位置ではさらに豊かな低音域特性を有したものとして提供される。
【０００９】
すなわち、スピーカユニットから放射される音波は、バッフル要素と音響管との相乗効果によって、前記定位置において豊かな低音域を有しながら中高音域まで滑らかに再生されるため、音場感豊かでかつ前記定位置にゾーニングされた音響空間が創出されることとなる。
【００１０】
したがって、本発明によれば、ヘッドホーンなどの格別な器具を人間に装着することなしに、低音域豊かでかつ低音域から中高音域にかけてピークディップの少ない優れた再生音圧周波数特性を有しながら、種々の音響ゾーニングを容易に行なうことが可能な音響空間創出装置を提供できるものである。
【００１１】
特に、１人又は少人数を対象にした音響ゾーニングを行なうための具体的な態様としては、定位置に向けて配設した指向性を有する左右対をなすスピーカユニットと、これらスピーカユニットの近傍から前記定位置側に伸びるバッフル要素と、前記各スピーカユニットの裏面側の音波を前記定位置側にそれぞれ導く左右対称をなす音響管とを具備してなるものを挙げることができる。
【００１２】
より具体的には、さらにゾーニングされた音響空間を得るためには、バッフル要素を略水平に配された平坦面とし、スピーカユニットには横方向に細長い平面スピーカを用いることが望ましい。
【００１３】
低音域を強調させるためには、音響管の先端が、定位置に在する人間の腹付近に向くようにすればよい。
【００１４】
音をクリアに再生させるためには、音響管の主要部をアルミダイキャスト製にすることが好ましい。
【００１５】
さらによりクリアな再生音を得るためには、バッフル要素の主要部と音響管の主要部とを、あるダイキャストにより一体に成形することが考えられる。
【００１６】
音響管から放射されるスピーカユニットの裏面の音を歪み無く再生させるためには、音響管の主要部の内面にざらつきを与える方法がある。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図１〜図６を参照して説明する。
【００１８】
本実施形態に係る音響空間創出装置は、図１に示すような原理図で表されるもので、定位置たる受聴位置Ｊに向かって音波をその前面から放射するスピーカユニットＳＰと、前記スピーカユニットＳＰの裏面から放射される背面音Ｈと前面から放射される音波とを分離しバックキャビティ機能を発揮するスピーカボックスＳＢと、前記スピーカボックスＳＢのスピーカユニットＳＰの取付位置下方近傍から前記受聴位置Ｊへ向かって連続して延長されるバッフル要素たるバッフル板１と、前記スピーカボックスＳＢに放射された背面音Ｈを前記受聴位置Ｊに向けて導く音路部２３を有した音響管２とからなるものである。
【００１９】
各部を詳述すると、スピーカユニットＳＰは図２等に示すように、横方向に細長い矩形状の平面振動板ＳＤと、その平面振動板ＳＤに固着されボイスコイル（図示せず）と、磁気回路部（図示せず）等とからなるものであって、前記ボイスコイルに音楽信号などの情報を有した電流が流されたとき、そのボイスコイルは、挿入された磁気回路部で磁気の影響を受け、フレミングの左手の法則に従いながら前後に振動を行い、そしてボイスコイルに固着された平面振動板ＳＤが振動してその前後の空気が粗密となることで、スピーカユニットＳＰの前面側とその裏面側とに位相が１８０度ずれた平面状の音波を発生させる。
【００２０】
そして、このような横方向に長い矩形状の平面振動板ＳＤを有したスピーカユニットＳＰの指向特性は、その長手方向と短い方向とで異なる特性を有し、中心軸正面方向を０度として、スピーカユニットＳＰの長手方向である横方向に３０度軸、６０度軸及び縦方向に３０度軸、６０度軸の音圧レベルを測定したとき、図３及び図４に示すように横方向に鋭く縦方向にブロードな再生音圧周波数特性を持つ。
【００２１】
スピーカボックスＳＢは、バッフル板１の反使用端側略中央部に上下に突出しながら配されるものであって、受聴位置Ｊに向けて起立しながら斜め上方向を向くように配された前記スピーカユニットＳＰを取り付けるスピーカユニット取付面Ｓ１と、前記スピーカユニット取付面Ｓ１の両側縁から後方に屈曲してなる側面Ｓ２、Ｓ２’と、前記スピーカユニット取付面Ｓ１の上端縁から後方に向けて屈曲してなる上面Ｓ３と、前記側面Ｓ２、Ｓ２’の後端縁及び前記上面Ｓ３の後端縁から屈曲してなる後面Ｓ４と、前記スピーカユニット取付面Ｓ１の下端縁と前記側面Ｓ２，Ｓ２’の下端縁と前記後面Ｓ４の下端縁とから屈曲してなる下面Ｓ５とからその内部にバックキャビティ機能を発揮する空気室部ＳＢＣを有するようにボックス状に構成され、さらに前記側面Ｓ２’のバッフル板１より下方に前記空気室部ＳＢＣ内の空気と音響管２内の空気とが出入りできるような矩形状のポート孔ＰＴが設けられている。
【００２２】
しかして、前記スピーカユニットＳＰの裏面から放射される音波は、スピーカボックスＳＢによってスピーカユニットＳＰの前面から放射される音波と直ぐに合成されて減衰されることなく、音響管２の音路部２３で導かれてから受聴位置Ｊへと到達することとなる。
【００２３】
バッフル板１は、前記スピーカボックスＳＢの側面Ｓ２，Ｓ２’及びスピーカユニット取付面Ｓ１のスピーカユニットＳＰ取付位置下方近傍から連続しながら受聴位置Ｊに向かって連続に延長されるように配置されるものであって、図２等に示すようにその上方に平坦面１１とその下方に第二平坦面１２とを有する長方形状の等厚板からなり、その第二平坦面１２の一部が音響管２の音路部２３を構成している。
【００２４】
音響管２は、図２等に示すようにスピーカボックスＳＢの側面Ｓ２’に設けられたポート孔ＰＴに連続するスロート部２１と、受聴位置Ｊに向かってその先端が開口される音響管開口部２２と、そのスロート部２１から前記音響管開口部２２に向かって断面積が一定かあるいは大きくなるようなホーン形状を有しながら連続に延長される上壁２ａ、側壁２ｂ、底壁２ｃとで構成された音路部２３とから成り、その音路部２３は、その上面である前記上壁２ａに前記バッフル板１の第二平坦面１２を利用しながら、かつ前記スロート部２１から前記音響管開口部２２に向かう途中、前記バッフル板１の側縁に向けて湾曲するように構成されている。
【００２５】
以上のように構成された音響空間創出装置において、スピーカユニットＳＰから前面に放射される音波は、図１に示すように様々な経路を介して受聴位置Ｊに到達するが、受聴位置Ｊへ直接到達する直接音Ｄと、バッフル板１に反射して受聴位置Ｊに到達する反射音Ｒと、前記スピーカボックスＳＢやバッフル板１を回り込むようにしてから受聴位置Ｊに到達する回折音Ｍ、Ｍ’と、受聴位置Ｊに到達せずに放射される拡散音Ｋとに大きく分類される。
【００２６】
まず、バッフル板１の上面に向けて放射される反射音Ｒは、オルゴールを箱の上に置くと共鳴して音が豊かになるように、振動面積の増加による低音域の増幅が行なわれる。
【００２７】
また、前記反射音Ｒは、その入射時の特性において図４に示すような縦方向にブロードな特性を有しているが、反射時にはバッフル板１とスピーカユニットＳＰ間の距離で決まる周波数等で干渉による音圧低下が生じる。そこで前記スピーカユニットＳＰをバッフル板１のできるだけ近傍に配置しながら受聴位置へ上向きに配置し、中高音域での前記干渉等による音圧低下を高音域側へ移動させることで、反射後もブロードな特性を実現し、受聴位置Ｊで前記直接音Ｄと合成されても中高音域までピークディップのない非常に優れた再生音圧周波数特性を有するようになる。またこのとき、バッフル板１で反射された低音域は、前記直接音とほぼ位相を同じくして受聴位置Ｊに到達するため、豊かな低音域特性を有するものとなる。
【００２８】
一方、回折音Ｍは、スピーカボックスＳＢの上面Ｓ３及び後面Ｓ４やバッフル板１の第二平坦面１２等を回り込んでから受聴位置Ｊに到達してくるものであるため、波長の長い低音など、その周波数によってはバッフル板１の効果が十分に発揮されず打ち消されてしまう。理想的には、回折音Ｍによる干渉を無視できる無限大バッフルが理論上非常に優れたバッフル効果を示すが、その実用性には問題がある。
【００２９】
そこで、本実施形態では、限られた条件の中で優れたバッフル効果を奏するため、図１等に示すようにスピーカユニットＳＰをバッフル板１に近接させながらかつ受聴位置Ｊまで連続に延ばすことによって、回折音Ｍの受聴位置Ｊに到達するまでの行路を大きくとれるようにし、さらに、鏡像の原理に基づく効果と相まって低音域における再生音圧の向上を図るようにしたもので、これにより直接音Ｄが回折音Ｍによって打ち消される周波数が低域へとシフトし、低音域豊かに受聴位置Ｊで再生される。
【００３０】
ところで、拡散音Ｋは受聴位置Ｊに向かわずに放射されたものを指すが、この拡散音Ｋの低音域では、バッフル板１の側縁などバッフル板１が途切れたところで前記回折音Ｍ’と合成されるが、波長の関係で受聴位置Ｊを離れるにしたがってその合成される音圧は低くなり、受聴位置Ｊに対してゾーニングされることとなる。
【００３１】
また、拡散音Ｋの中高音域では、図４に示すようにスピーカユニットＳＰの水平方向にするどい指向特性を有しているため、これもまた、受聴位置Ｊを離れるにしたがって音圧は低くなるため、受聴位置Ｊに対してゾーニングされることとなる。
【００３２】
一方、スピーカユニットＳＰの裏面から放射される背面音Ｈは、音響管２のその長さがＬの音路部２３等を介して受聴位置Ｊまで到達する。
【００３３】
このとき、受聴位置Ｊまで延長されたバッフル板１の下面に配置された音響管２内では、前記スピーカボックスＳＢや音響管２の内部の空気が付加質量として平面振動板ＳＤに付加されることとなり、スピーカユニットＳＰの最低共振周波数が引き下がる。また、受聴位置Ｊまで延長されたバッフル板１の下面に配置された音響管２は、その下面を成す前記第二平坦面を利用して音路部２３を構成されるため、スピーカボックスＳＢ内部やその近傍のみで音路部２３が完結するような構成に比べ、十分な音路の長さＬを得ることができる。すなわち、音響管２では、例えばその管内の共振を利用して低音域の能率向上を図るｆｎ＝３Ｃ／４Ｌ（ｎ＝２）（Ｃは音速［ｍ／ｓ］）で表される共振周波数を低域にシフトできる。このようにして、スピーカユニットＳＰの背面から放射される背面音Ｈは、低音域再生限界が低域側に拡がった再生帯域を有したものとして再生される。
【００３４】
このようにして音響管２を経由して受聴位置Ｊに到達した背面音Ｈが受聴位置に到達し、そこでスピーカユニットＳＰの前面から放射される直接音Ｄ等と合成されるとき、背面音Ｈは空気室部ＳＢＣ及びバッフル板１の下面に配置された音響管２の音路部２３を経由して十分位相が反転してから受聴位置Ｊに届くため、前記直接音Ｄ等と打ち消す合うことなくプラスに重ね合わされ非常に豊かな低音域を実現できる。
【００３５】
また、バッフル板１を構成する前記第二平坦部１２と一体に構成された前記上壁２ａは、前記音響管２の前記音路部２３の行路が湾曲しながら配置された前記側壁２ｂ及び前記底壁２ｃ及び前記上壁２ａによって、前記第二平坦部１２を具備するバッフル板１の剛性を高めることとなり、バッフル板１の不要共振による高調波歪み等の発生を防止できる。
【００３６】
以上のように、スピーカユニットＳＰの前面と裏面とから放射されてバッフル板１と音響管２とを経由して受聴位置Ｊに到達する上述のような音波がそこで合成されるとき、図５に示すような座り位置たる受聴位置Ｊでその音量（音圧）が大きく、横方向にずれるにしたがって小さくなるといった優れた音響ゾーニングを実現できる。さらに、その合成された受聴位置Ｊでの再生音圧周波数特性は、図６に示すようにバッフル板１のみで構成したものや音響管２のみで構成したものにくらべ、豊かな低音域特性を有しながら中高音域まで滑らかな非常に優れた再生音圧周波数特性を持つ音響空間創出装置が実現できる。
【００３７】
すなわち、本発明の音響空間創出装置は、非常に優れた再生音圧周波数特性を有しながら、かつ、受聴位置Ｊに対してしっかりと音響ゾーニング可能なため、オフィスや家庭などの空間で使用するに好適なシステムとして供給できる。
【００３８】
次に、本発明の他の実施形態における音響空間創出装置について図７〜図１２を参照して説明する。
【００３９】
本実施形態に係る音響空間創出装置は、図７等に示すように、第一の実施形態で説明した音響空間創出装置の原理に基づき、例えば、ＣＤユニットＰ１や引出しＰ２等の他の機器を取り付けることができるように構成された机Ｔとして用いられるものであって、天板面３０を形成する天板部３と、その天板部３の四隅に取り付けられてこれを支持する脚４と、前記天板部３の反使用端側に使用者Ｕの着座位置たる受聴位置Ｊに向けてかつ前記天板部３の天板面３０に近接して配された左右対をなすスピーカユニットＳＰＬ及びＳＰＲと、前記スピーカユニットＳＰＬ及びＳＰＲに対してその裏面から放射される背面音Ｈと前面から放射される音波とを分離しバックキャビティ機能を発揮する左右対をなすスピーカボックスＳＢと、前記スピーカユニットＳＰＬ及びＳＰＲの裏側の音波を該天板部３の使用端側に導く左右対をなす音響管２とからなるものである。
【００４０】
各部を詳述すると、
天板部３は、上面に上面開口部３１ｋを有するボックス状の天板部本体３１と、前記天板部本体３１の上面開口部３１ｋに装着される等厚ガラス板からなる矩形状の蓋板３２とを備えたものである。
【００４１】
天板部本体３１は、天板面３０の周縁部を構成する周囲水平壁３１ｈと、この周囲水平壁３１ｈから垂下させた周囲立壁３１ｖと、天板部本体３１の使用端側と反使用端側とを架橋するように前記周囲立壁３１ｖ下端縁から延びながらかつその両側縁に起立するリブを有した断面Ｕ字溝形状の２対の天板部本体底板部３１ｓとを具備し、その中央部を上下に貫通させてその上端に上面開口部３１ｋが形成されるようにしたアルミダイキャスト製の一体成形品である。
【００４２】
より具体的に説明すると、前記周囲水平壁３１ｈの反使用端側には、上方に向かうにしたがって徐々に奥行き寸法が小さくなる側面視略三角形状をなす起立壁体３３が、後述するスピーカユニットＳＰＬ、ＳＰＲが取り付けられるように天板面３０より上方に突出しかつ左右に略亘って延びるように天板部本体３１に一体に設けてある。
【００４３】
脚４は、天板部３を支持するようにその四隅に配されているものである。
【００４４】
スピーカユニットＳＰＬ、ＳＰＲは、音声電流が流れるコイル（図示せず）が一体に形成された横方向に長い矩形状の振動板（図示せず）と、その振動板を挟み込むように配置される２枚の平板マグネット（図示せず）と、その振動板と平板マグネットとの間に挿入される緩衝材（図示せず）等とをサンドイッチ状に形成した薄型平板タイプの平面駆動型スピーカであり、その基本的な動作原理は第一の実施形態で説明したものと同様、振動板に一体に形成されたコイルに音声電流が流れると、そのコイルが平板マグネットの磁気の影響を受けフレミングの左手の法則に従って振動板とともに前後に振動し、その振動板の前面側と裏面側とに１８０度位相が異なる音波を放射する。また、これらスピーカユニットＳＰＬ、ＳＰＲは、前記起立壁体３３の各側縁部にユニット取付ブラケット３４を介して取り付けてあって、その取り付けた姿勢では、スピーカユニット正面軸方向が使用者Ｕの頭部に向けて若干上向きとなり、なおかつ水平方向にも使用者Ｕに向けて設定してある。ところで、スピーカユニットＳＰＬ、ＳＰＲの指向特性は、スピーカユニットＳＰＬ、ＳＰＲとも同一でかつ前記第一の実施形態で説明したスピーカユニットＳＰと同様であるため説明を省略する。
【００４５】
このユニット取付ブラケット３４は、裏面側を前記起立壁体３３の側縁部前面から一部突出させて形成した第一ブラケット取付部３１ａに嵌合させ、底板３４１を、前記周囲水平壁３１ｈの上面を一部凹ませて形成した第二ブラケット取付部３１ｈａに密接させて、下方からねじ止めにより固定される中空アルミダイキャスト製のものである。そして、前面には、スピーカユニットＳＰＬ及びＳＰＲを嵌合させる前面開口窓３４ａを開口させる一方、底面には、前記前面開口窓３４ａに内部空間を介して連通する底面開口窓３４ｂを開口させている。なお、このユニット取付ブラケット３４の取付状態では、底板３４１の上面が天板面３０と面一となるように設定している。
【００４６】
スピーカボックスＳＢは、前記スピーカユニットＳＰＬ（ＳＰＲ）の下方であって前記周囲水平壁３１ｈの下方に形成した空気室形成壁ＳＢＣ１により囲繞してなるもので、この空気室形成壁ＳＢＣ１は、前記天板部本体３１と一体にアルミダイキャスト成形してある。このスピーカボックスＳＢＬ（ＳＢＲ）は、前記周囲水平壁３１ｈにおける第二ブラケット取付部３１ｈａに連通する第一ポート孔ＰＴ１が設けてあり、この第一ポート孔ＰＴ１は、空気室部ＳＢＣ、前記ユニット取付ブラケット３４の底面開口窓３４ｂ、前面開口窓３４ａ等を介してスピーカユニットＳＰＬ（ＳＰＲ）の裏面に連通し、スピーカユニットＳＰＬ（ＳＰＲ）に対するキャビティ機能を有するように構成してある。さらに前記空気室部ＳＢＣには、音響管２に開口する第二ポート孔ＰＴ２が設けてあり、しかして、前記スピーカユニットＳＰＬ（ＳＰＲ）の裏面から放射される背面音Ｈは、スピーカボックスＳＢによってスピーカユニットＳＰＬ（ＳＰＲ）の前面から放射される音波と直ぐに合成されて減衰されることなく、音響管２の音路部２３で導かれてから受聴位置Ｊへと到達することとなる。
【００４７】
音響管２は、図９等に示すように、前記空気室部ＳＢＣに基端を開口させ、天板部本体３１の使用端近傍に先端を開口させた管状をなすように、音響管本体２０１とその上面の開口を閉塞する閉塞部材２０２とからなるもので、その内部空間が音波を伝達する音路部２３として機能するようにしたものである。そして、天板部本体３１の上面開口部３１ｋにおける側縁部下方に各一対が位置づけられている。
【００４８】
より具体的に説明すると、音響管２は、前記空気室部ＳＢＣに連通するようにスピーカボックスＳＢに設けられたポート孔ＰＴに連続するスロート部２１と、受聴位置Ｊに着座する使用者Ｕの腹部に向かってその先端が開口される音響管開口部２２と、そのスロート部２１から前記音響管開口部２２に向かって、断面積が一度小さく（先細り部分２１１）なってから所定の長さの間一定（断面積一定部分２１２）になりその後徐々に大きく（ホーン部分２１３）なるようなホーン形状を有するようにその断面を構成する上壁２ａ、２ａ’、側壁２ｂ、底壁２ｃ、２ｃ’とから成り、これら、音響管本体２０１の主要部を成す側壁２ｂと底壁２ｃとが、前記先細り部分２１１と前記断面積一定部分２１２とにおいて上面を開口する断面Ｕ字溝状をなしながら前記天板部本体３１の天板部本体底板部３１ｓと一体に成形したアルミダイキャスト製のものであり、閉塞部材２０２たる上壁２ａが、その一部を前記蓋板３２の下面を利用するようにして構成されている。さらに前記ホーン部分２１３では、前記上壁２ａ’と前記側壁２ｂとが下面を開口させた断面Ｕ字溝状をなしその上壁２ａ’が先端に近づくにつれ徐々に下降するように設定して前記天板部本体３１の天板部本体底板部３１ｓと一体に成形されるアルミダイキャスト製のものであって、その下面開口部には、その底面の上向き面が音路部２３の底壁２ｃ’を構成するアルミダイキャスト製のポートアダプタＡＤを取り付けてホーンを形成するように構成してある。
【００４９】
また、対をなす音響管２は、それの音路部２３が前記スロート部２１から前記音響管開口部２２に向かう途中、前記天板部本体３１の両側縁へ向けて中央が膨らんで湾曲するように配置し、さらに、上壁２ａ’及び側壁２ｂ及び底壁２ｃ、２ｃ’は、アルミダイキャストで成形されたその地肌をペーパー等による表面仕上げをせず、表面にざらつきがあるままに使用した。
【００５０】
以上のように構成される机Ｔとして用いられる音響空間創出装置において、まず、スピーカユニットＳＰＬ及びＳＰＲから放射される音波をその放射される方向で分類して合成音圧をみることで音響ゾーニングを考える。
【００５１】
図１０に示すようにスピーカユニットＳＰＬから放射される音波を正面軸上を０度として、右に３０度方向をＬ０、０度方向をＬ１、左に３０度方向をＬ２、同６０度方向をＬ３とし、そして、スピーカユニットＳＰＲから放射される音波を正面軸上を０度として、左に３０度方向をＲ０、０度方向をＲ１、右に３０度方向をＲ２、同６０度方向をＲ３とすると、受聴位置Ｊに向かって放射される音波Ｌ０、Ｌ１及びＲ０、Ｒ１は、その受聴位置Ｊで合成されて音圧が大きくなる。
【００５２】
一方、受聴位置Ｊから外れて放射される音波Ｌ２、Ｌ３及びＲ２、Ｒ３の指向特性は、第一の実施形態で説明したと同様図３に示されるように、軸方向から横方向に離れるに従って中高域以上の音圧が低下し、さらに、隣接したスピーカユニットによる音圧上昇も殆ど得られず、受聴位置Ｊから離れるに従って中高音域での音圧特性が低下する。すなわち、中高音域での音響ゾーニングがしっかりと行なわれることとなる。
【００５３】
ところで、低音域においても受聴位置Ｊでのゾーニングがしっかりと行なわれるが、この説明は、前記実施形態における原理説明と同一であるため、説明を省略する。
【００５４】
すなわち、図１１に示すように、使用者Ｕの座り位置たる受聴位置Ｊを中心にその音量（音圧）が大きく、座り位置から見てその前後横方向に１．８ｍずれた地点では低音域から中高音域にまで亘って音量（音圧）が小さくなるという優れた音響ゾーニングを実現できる。
【００５５】
ところで、低音域において、背面音Ｈが音響管２の先端たる音響管開口部２２から放射されるとき、その音響管開口部２２では空気の大きな流出入を伴う。このため、その音響管開口部２２が向けられた使用者Ｕの腹部では、それを空気振動として直接受けとり体感的に低音域を感じ取ることとなる。すなわち、音響管２の先端を腹部に向けた結果、耳のみで低音域を聴くだけでなく、腹部でも低音域を感じることとなり、非常に低音感豊かな効果を奏することとなる。さらに、同じ構成の音響管２を対で配置したことでその効果は倍増することとなる。
【００５６】
また、音響管２内では、その音路部の長さＬによって決まる定在波が発生するが、その共振周波数ｆｈは、次式で求めることができる。
ｆｈ＝（２ｎ−１）Ｃ／４Ｌ
ここで、ｆｈ：定在波の共振周波数［Ｈｚ］
ｎ：次数（ｎ＝１，２，３・・・）
Ｃ：音速［ｍ／ｓ］
Ｌ：音路部の長さ［ｍ］
このような定在波が発生する周波数ｆｈ近傍では、音響管２の音響管開口部２２での空気の流出入が激しくなり、乱流が発生し、音響管２を構成する部材の不要共振やその乱流によって生じる空気歪み等の高調波歪みが増大する。本実施形態では、音響管２内の音路部２３を構成する上壁２ａ’と側壁２ｂと底壁２ｃ、２ｃ’とをアルミダイキャスト製とし、さらにその上壁２ａ’と側壁２ｂと底壁２ｃ、２ｃ’の音路部に接する面のざらつきとによって、まず、上壁２ａ’と側壁２ｂと底壁２ｃ、２ｃ’とがアルミダイキャスト製とされたことで、その剛性によりこれら部材の不要共振が抑制され、定在波の影響による高調波歪みを低減でき、また、上壁２ａ’と側壁２ｂと底壁２ｃ、２ｃ’のざらつきが空気の乱流を拡散させて空気の流れをスムーズにしたため、前記定在波の発生を抑制しながらかつ空気の流れによる歪みを低減できた。
【００５７】
また、天板部３の主要部たる天板部本体３１と、音響管２の主要部たる音響管本体２０１とがアルミダイキャストで一体に成形されたため、天板部３自身の剛性が高まって、板共振による音圧低下や不要共振による高調波歪みを防止できた。
【００５８】
その結果、図１２に示すような高調波歪み等の少ないクリアな音を再生できるシステムが実現される。
【００５９】
以上のように、本発明における音響空間創出装置は、優れた低音域特性を有し、かつ、高調波歪み等の少ないクリアな音を再生できる非常に優れた再生音圧周波数特性を持ち、さらに、使用者Ｕが座する使用位置にしっかりと音響的なゾーニングを行なうことのできる非常に優れた音響空間創出装置が実現できる。
【００６０】
なお、本実施形態では音波を放射するスピーカユニットに矩形状で横方向に長い長方形状の振動板を用いたがこれに限らず、例えば、任意の音響ゾーニングを行なうために振動板がコーン形状のものや楕円形状のものでもよく、さらには振動板の前面の音波を導くフロントホーンスピーカのようなものなど、任意の指向特性を有するものを用いても構わない。
【００６１】
また、音響管２の音路部２３の断面積が、一定かあるいは前記音響管開口部２２に向かって大きくなるようなホーン形状としたが、これに限らず、例えば低音域のある周波数のみを強調したい場合は、その音路部２３の途中にキャビティ機能を有する空気室部を設けるなどしてもよく、任意の音路部の断面積で構成しても構わない。また、同様に音響管開口部を絞れば、音響管にローパスフィルターの効果を持たせることもできる。
【００６２】
さらに、音響管２の音路部２３を一本の音路部で構成したが、これに限らず、前記音響管開口部が受聴位置Ｊに向かって開口する異なる長さを有した複数本の音路部で構成しても良い。
【００６３】
また、第二実施形態では、対になる音響管を用いたが、左右異なる長さの音響管を用いて低音域のチューニングもできる。
【００６４】
本実施形態では、ポート孔ＰＴを矩形状としたが、低音域の特性を調節するためにその大きさを変更したり、また形状を丸孔や楕円形状の孔など任意の形状にしたりするなど、任意の音響抵抗を得られるように適宜変更しても構わない。
【００６５】
また、第二実施形態では、スピーカユニットＳＰＬ及びＳＰＲとを対に配置して使用したが、これらのスピーカユニットＳＰＬ及びＳＰＲへ入力される位相等を調整することで指向特性を調整することもできる。
【００６６】
さらに、２個のスピーカユニットに限らず複数個のスピーカユニットを配置してゾーニングを実現することも考えられる。
【００６７】
そして、一つのスピーカボックスＳＢに対して一つのスピーカユニットを配置させたが、これに限らず、一つのスピーカボックスＳＢに複数個のスピーカユニットを配置し、その複数のスピーカユニットの配置方法等によって任意の指向特性を有するようにしてもよい。
【００６８】
また、本実施形態では、スピーカボックスＳＢの大きさをスピーカユニットＳＰが収まる寸法よりも少し大きい寸法としたが、空気室部ＳＢＣを大きくすることでさらにスピーカユニットＳＰの最低共振周波数を下げ、より豊かな低音域を供給できる。この空気室部ＳＢＣを大きくする方法としては、例えば天板部３を構成する空間を利用するなど、機器を構成する要素でキャビティ機能として活用できる空間があれば最大限利用すればよい。
【００６９】
第二実施形態では同じ大きさのスピーカボックスＳＢで空気室部の大きさも同等としたが、左右異なる大きさの空気室部を設けることで、より詳細な低音域のチューニングを行なうことができる。
【００７０】
なお、音響管２内部のざらつきが、アルミダイキャストで成形されたその地肌を利用したものとしたが、これに限らず、例えば定在波の発生時における粒子速度が大きくなる部分に集中してざらつきを与えたり、また、外観上の必要性に応じて削ったり塗装を施したりしてそのざらつきの度合いを変えたりするなど、任意のざらつきを与えて音響管２内を構成してもよい。
【００７１】
また、製造性と音の良さを追及した場合、天板部本体３１をアルミダイキャスト成形で製造することが好ましいが、製造性よりも音の良さを優先させるのであれば木製が好ましい。さらに、設計趣旨に応じて鉄やプラスティック等で製造しても構わない。そして、蓋板３２についても同様であり、製造性よりも音の良さを優先させるのであれば木製が好ましい。さらに、設計趣旨に応じて鉄やプラスティック等で製造しても構わない。
【００７２】
【発明の効果】
以上に詳述したように本発明によれば、ヘッドホーンなどの格別な器具を人間に装着することなしに、低音域豊かでかつ低音域から中高音域にかけてピークディップの少ない優れた再生音圧周波数特性を有しながら、種々の音響ゾーニングを容易に行なうことが可能なものとして実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における音響空間創出装置の原理図。
【図２】本発明の実施形態における音響空間創出装置の分解斜視図。
【図３】同実施形態におけるスピーカユニットＳＰの横方向の指向特性。
【図４】同実施形態におけるスピーカユニットＳＰの縦方向の指向特性。
【図５】同実施形態における受聴位置Ｊ及びその近傍における音量をあらわす図。
【図６】本発明の実施形態における音響空間創出装置の再生音圧周波数特性。
【図７】本発明の他の実施形態における音響空間創出装置の全体斜視図。
【図８】同実施形態における正面図
【図９】同実施形態における分解構造断面図
【図１０】同実施形態における原理説明図
【図１１】同実施形態における受聴位置Ｊ及びその近傍における再生音圧周波数特性。
【図１２】同実施形態におけるざらつきの効果を示す図
【符号の説明】
１・・・バッフル板
１１・・・平坦面
２・・・音響管
２０１・・・音響管本体
２２・・・音響管開口部
２ａ・・・上壁
２ｂ・・・側壁
２ｃ・・・底壁
３・・・天板部
３１・・・天板部本体
３２・・・蓋板
Ｈ・・・背面音
Ｊ・・・受聴位置
ＳＰ、ＳＰＬ、ＳＰＲ・・・スピーカユニット
Ｕ・・・使用者
【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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