(57)【要約】      （修正有）【課題】部屋の内部を傷付けることなく、邪魔になりにくい聴取者の上部に設置することができる音響システムを提供する。【解決手段】音響システムは、指向性を有する音波を出力する平面状のスピーカ２１０と、スピーカ２１０を支持するフレーム２２０と、床１１０を有する空間において移動可能に固定され、フレーム２２０を支持する支持部２３０と、を有する。支持部２３０は、スピーカ２１０が床１１０に向かって音波を出力するようにフレーム２２０を支持する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
指向性を有する音波を出力する面状のスピーカと、
前記スピーカを支持するフレームと、
床を有する第１空間において移動可能に固定され、前記フレームを支持する支持部と、を有し、
前記支持部は、前記スピーカが前記床に向かって前記音波を出力するように前記フレームを支持することを特徴とする音響システム。
【請求項２】
前記支持部は、前記スピーカの面と前記床とが平行になる範囲を含む所定範囲で可動に前記フレームを支持することを特徴とする請求項１に記載の音響システム。
【請求項３】
前記支持部は、第１固定部及び第２固定部を有し、
前記第１固定部と前記第２固定部との距離は可変であり、
前記第１固定部は前記第１空間における第１の面に固定され、前記第２固定部は前記第１空間における第２の面に固定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の音響システム。
【請求項４】
前記フレームは、前記スピーカの側面方向に開口されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載の音響システム。
【請求項５】
前記スピーカは、振動部及び遮音部を有し、
前記振動部と前記遮音部との間の第２空間は、前記第２空間に対する前記スピーカの側面方向において、前記第１空間とつながっていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載の音響システム。
【請求項６】
前記振動部及び前記遮音部は、支柱によって接続されていることを特徴とする請求項５に記載の音響システム。
【請求項７】
前記振動部及び前記遮音部は、開口部が設けられた平板によって接続されていることを特徴とする請求項５に記載の音響システム。
【請求項８】
前記平板は、前記振動部及び前記遮音部の一方向側に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の音響システム。
【請求項９】
前記支持部は、天井に備えられた電力供給可能な引掛けローゼット又は引掛けシーリングに脱着可能であり、
前記スピーカは、前記ローゼット又は前記シーリングから供給される電力によって音を出力することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一に記載の音響システム。
【請求項１０】
前記スピーカは、第１スピーカ及び第２スピーカを含み、
前記支持部は、前記第１スピーカが聴取者の一側面に向かって第１の音を出力し、前記第２スピーカが前記聴取者の他側面に向かって第２の音を出力するように前記フレームを支持することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一に記載の音響システム。
【請求項１１】
前記スピーカは曲面を有し、
前記曲面は前記床の方向に凹形状を有していることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一に記載の音響システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響システムに関する。特に、移動可能に設置される音響システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、弦によって発生する振動を共鳴する共鳴胴を備えないエレクトリックバイオリン、エレクトリックギター、又は消音可能な電子ピアノ等の演奏者（聴取者）だけに演奏音が聴取される消音楽器においては、ヘッドホンを着用して演奏する必要があった。しかし、ヘッドホンを長時間着用すると、ヘッドホンが耳又は頭部を圧迫することで聴取者が不快に感じる場合があり、ときには聴取者が苦痛を感じる場合もある。また、ヘッドホンを通じて演奏音を聴取する場合、耳や頭部から直接音が伝わるため、実際の演奏音のように空間を伝達して聴取する音とは異なって聞こえてしまう。
【０００３】
上記のように、聴取者がヘッドホンを装着しなくても、聴取者だけが演奏音を聴取することができる音響システムが開発されている。例えば、特許文献１では、直進する指向性を有する平面スピーカを聴取者の側面方向に設置することで、聴取者だけに演奏音を伝える音響システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２１５１８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された音響システムではスピーカが壁に固定されているため、聴取者は当該音響システムが設置された部屋の限られたエリアでしか聴取することができない。したがって、聴取可能なエリアに合わせて演奏する場所を決める必要があった。また、部屋内で演奏する場所を移動する場合や他の部屋で演奏をする場合、音響システムの取り付け治具を部屋内に設置するための工事が必要であり、部屋内部に傷を付けてしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、そのような課題に鑑みてなされたものであり、部屋の内部を傷付けることなく、邪魔になりにくい聴取者の上部に設置することができる音響システム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】
本発明の一実施形態による音響システムは、指向性を有する音波を出力する面状のスピーカと、スピーカを支持するフレームと、床を有する空間において移動可能に固定され、フレームを支持する支持部と、を有し、支持部は、スピーカが床に向かって音波を出力するようにフレームを支持する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る音響システムによれば、部屋の内部を傷付けることなく、邪魔になりにくい聴取者の上部に設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態１に係る音響システムの全体構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る音響システムを図１のＡの方向から見た断面図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る音響システムを図１のＢの方向から見た側面図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る音響システムの機能を示す機能ブロック図である。
【図５】本発明の実施形態１の変形例に係る音響システムの断面図である。
【図６】本発明の実施形態２に係る音響システムの断面図である。
【図７】本発明の実施形態２の変形例に係る音響システムの断面図である。
【図８】本発明の実施形態３に係る音響システムの断面図である。
【図９】本発明の実施形態４に係る音響システムの断面図である。
【図１０】本発明の実施形態５に係る音響システムの断面図である。
【図１１】本発明の実施形態５の変形例に係る音響システムの断面図である。
【図１２Ａ】本発明の実施形態６に係る音響システムの断面図である。
【図１２Ｂ】本発明の実施形態６に係る音響システムにおけるスピーカの構成を示す斜視図である。
【図１３Ａ】本発明の実施形態６の変形例に係る音響システムの断面図である。
【図１３Ｂ】本発明の実施形態６の変形例に係る音響システムにおけるスピーカの構成を示す斜視図である。
【図１４Ａ】本発明の実施形態６の変形例に係る音響システムの断面図である。
【図１４Ｂ】本発明の実施形態６の変形例に係る音響システムにおけるスピーカの構成を示す斜視図である。
【図１５】本発明の実施例の評価サンプル形状の概要を示す図である。
【図１６】本発明の実施例の評価方法を説明する図である。
【図１７】本発明の実施例の評価結果を示す図である。
【図１８】本発明の実施例の評価結果を示す図である。
【図１９】本発明の実施例のシミュレーション結果を示す図である。
【図２０】本発明の実施例のシミュレーション結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明に係る音響システムについて説明する。但し、本発明の音響システムは多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、本実施の形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１１】
〈実施形態１〉
図１乃至図４を用いて、本発明の実施形態１に係る音響システムの概要を説明する。図１乃至図４では、エレクトリックバイオリンなどの消音楽器を演奏する演奏者（聴取者）の上方に配置され、聴取者に向かって直進する指向性を有する音波を出力する平面の面状スピーカ（平面スピーカ）を有する音響システムについて説明する。
【００１２】
［音響システム１０の構成］
図１は、本発明の実施形態１に係る音響システムの全体構成を示す斜視図である。図１では、本発明の実施形態１に係る音響システム１０は、床１１０及び天井１２０を備える部屋１００に設置されている。ここで、図１に示す部屋１００は四方を壁１３０で囲まれているが、音響システム１０は壁１３０が設けられていない部屋で使用することもできる。また、図１に示すように、音響システム１０は、指向性を有する音波２１３を出力する平面スピーカ２１０と、平面スピーカ２１０を支持するフレーム２２０と、部屋１００の内部で移動可能に固定され、フレーム２２０を支持する支持部２３０と、を有する。ここで、支持部２３０は、平面スピーカ２１０が床１１０に向かって音波２１３を出力するようにフレーム２２０を支持する。図１では、支持部２３０は、フレーム２２０を支持する第１支持部材２３１と、第１支持部材２３１に接続され、床１１０と天井１２０との間に設置され、音響システム１０を固定する第２支持部材２３２とを含む。また、第２支持部材２３２は、上方端部に配置された上部パッド２３３と、下方端部に配置された下部パッド２３４と、を含む。図１では、床１１０と天井１２０との間に第２支持部材２３２が設置されているが、第２支持部材２３２は対向する壁１３０の間に設置されてもよい。つまり、第２支持部材２３２の両端部に設けられたパッドが対向する壁１３０の各々の面に固定されていてもよい。ここで、平面スピーカ２１０は聴取者の頭上に設置される。換言すると、平面スピーカ２１０の面の法線方向に聴取者が位置するように平面スピーカ２１０は配置される。また、支持部２３０にはアンプを含む信号受信装置２４０が設置されている。ここで、信号受信装置２４０は第２支持部材２３２に設置された構成を例示したが、この構成に限定されず、例えば信号受信装置２４０が第１支持部材２３１に設置された構成であってもよい。これらの部材の詳細な構造や機能については後述する。
【００１３】
また、図１では、演奏者（聴取者）３００がエレクトリックバイオリン３１０を演奏する例について説明する。エレクトリックバイオリンとは、音響部に電子回路を用いた電気楽器であり、弓で弦を擦ることで発生する振動を共鳴させる共鳴胴が備えられていない。共鳴しない代わりに、エレクトリックバイオリンには振動を検出して電気信号に変換するピックアップを含む信号送信装置３２０が備えられている。図１では、エレクトリックバイオリンを例示して本発明に係る音響システムについて説明するが、例えばエレクトリックギターや電子ピアノなどのように、他の消音楽器にも適用することができる。また、本発明に係る音響システムは音を電気信号として出力する装置に適用することもできる。
【００１４】
図２を用いて、音響システム１０に含まれる各部材の詳細な構造及び機能について説明する。図２は、本発明の実施形態１に係る音響システムを図１のＡの方向から見た断面図である。図２に示すように、平面スピーカ２１０は、音波を生成する振動部２１１と、振動部２１１の一方の面側に配置され、振動部２１１の当該一方の面側から出力された音波を遮断する遮音部２１２と、を有する。ここで、振動部２１１は静電型のスピーカであり、シート状の振動膜が一対の面状電極で挟持された構造を有している。振動部２１１の振動膜は、アルミニウムなどの導電性膜が使用され、一対の面状電極のうち一方に電圧を印加することで発生する静電気力によって動作する。一対の面状電極に一定の周波数の交流電圧を印加し、振動膜が当該周波数で振動することで音波が出力される。このような振動部２１１は、出力される音波が平面状の波面となる。したがって、振動部２１１から出力される音波２１３は、振動膜の面の法線方向２１４に強い指向性を有する。振動部２１１から出力される音波の周波数帯は、上記の振動膜の大きさ及び形状に応じて決まる。例えば、バイオリンの音域における最低音（１９６Ｈｚ）を出力するためには、振動部２１１の大きさは少なくともＢ２サイズ（５１５×７２８ｍｍ）以上であることが要求され、好ましくはＡ０サイズ（８４１×１１８９ｍｍ）以上であるとよい。ここで、振動部２１１において、振動膜と一対の面状電極との間に絶縁層が設けられていてもよい。
【００１５】
フレーム２２０は、振動部２１１及び遮音部２１２の外周端部を支持することで振動部２１１及び遮音部２１２を支持している。なお、フレーム２２０は、振動部２１１及び遮音部２１２の外周端部の全てを覆うように支持してもよく、振動部２１１及び遮音部２１２の外周端部の一部だけを支持してもよい。また、フレーム２２０には、振動部２１１の遮音部２１２が配置された面側とは逆の面側に開口部２２１が設けられている。振動部２１１で生成された音波２１３は開口部２２１を介してフレーム２２０の外部に出力される。図２では、フレーム２２０の中央部にはフレーム部材が設けられていないが、フレーム強度の向上及び平面スピーカ２１０の支持力向上の目的で、平面スピーカ２１０の開口部２２１の一部にフレーム部材が設けられていてもよい。例えば、図２におけるフレーム２２０の開口部２２１に格子状又はハニカム状にフレーム部材が設けられていてもよい。もちろん、フレーム２２０の開口部２２１に設けられるフレーム部材の形状はこれらの形状に限定されず、他の多様な形状であってもよい。
【００１６】
ここで、平面スピーカ２１０及びフレーム２２０の一部又は全部が透光性を有してもよい。例えば、平面スピーカ２１０の振動部２１１として、導電性樹脂等を使用することができる。さらに、フレーム２２０として、アクリル等の透光性の高い樹脂材料を使用することができる。また、平面スピーカ２１０及びフレーム２２０の一部に光を透過する孔や切り欠きが設けられていてもよい。上記のような構成にすることで、天井に設置された照明の光が音響システムによって遮られることを抑制することができる。その他の構成として、フレーム２２０の下部にＬＥＤや有機ＥＬなどの光源が配置されていてもよい。このような構成にすることで、当該音響システムによって遮られた照明の光を補償し、聴取者により多くの光を提供することができる。
【００１７】
支持部２３０の第１支持部材２３１は、フレーム２２０と回転移動可能に接続される接続部２３６と、第２支持部材２３２と回転移動可能に接続される接続部２３５とを含む。また、支持部２３０の第２支持部材２３２は、第２支持部材２３２の長手方向に伸縮し、床１１０及び天井１２０を押圧することで部屋１００に固定される。換言すると、支持部２３０は一部が伸縮することで部屋１００の内部で固定される。また、換言すると、支持部２３０は、上部パッド２３３（第１固定部）及び下部パッド２３４（第２固定部）を有し、上部パッド２３３と下部パッド２３４との距離は可変であり、上部パッド２３３は天井１２０（第１の面）に固定され、下部パッド２３４は床１１０（第２の面）に固定される。上記の第１固定部と第２固定部との距離を可変にする構造は多様な構造で実現することができる。例えば、アンテナや警棒のようなテレスコピックパイプ構造、棒状の部材で構成されて伸縮機能を有する軸構造、モノコック・シェル構造で伸縮機能を有する外殻構造等を用いてもよい。図２では、上部パッド２３３と天井１２０とが接触し、下部パッド２３４と床１１０とが接触する構成を例示したが、上部パッド２３３と天井１２０との間、又は下部パッド２３４と床１１０との間に他の構造物が挟持されていてもよい。
【００１８】
また、図２では、第１支持部材２３１が接続部２３５を軸として回転移動した状態を二点鎖線で示す。第１支持部材２３１の回転移動可能領域は、平面スピーカ２１０の面と床１１０の面とが平行になる範囲を含む。換言すると、支持部２３０は、平面スピーカ２１０の面と床１１０の面とが平行になる範囲を含む所定範囲で可動にフレーム２２０を支持する。また、収納する際に第１支持部材２３１と第２支持部材２３２とを平行にすることも可能である。また、第１支持部材２３１は接続部２３５が第２支持部材２３２の長手方向にスライド移動してもよい。また、接続部２３５とフレーム２２０との距離が可変であってもよい。また、第１支持部材２３１及びフレーム２２０が第２支持部材２３２を軸に回転移動してもよい。ただし、第１支持部材２３１は必ずしも回転移動する必要はなく、例えば第２支持部材２３２に固定されていてもよい。
また、図２では第１支持部材２３１と第２支持部材２３２とが個別の部材である構成を例示したが、この構成に限定されず、例えば第１支持部材２３１及び第２支持部材２３２が一体で形成されていてもよい。ここで、平面スピーカ２１０は、床１１０に対して平行に配置されてもよく、傾斜して配置されてもよい。このとき、平面スピーカ２１０の面の法線方向２１４に聴取者が位置するように配置されてもよい。
【００１９】
図２では、振動部２１１の上方に遮音部２１２が配置された構造を例示したが、この構造に限定されず、例えば振動部２１１の上方に配置されたフレーム２２０が遮音機能を有している場合や、天井１２０が遮音機能を有している場合、上方に音波が出力されても使用上問題が無い場合は遮音部２１２を設けなくてもよい。
【００２０】
図３は、本発明の実施形態１に係る音響システムを図１のＢの方向から見た側面図である。図３に示すように、フレーム２２０は接続部２３６を軸として回転移動可能に第１支持部材２３１に支持されている。図３では、フレーム２２０が接続部２３６を軸として回転移動した状態を二点鎖線で示す。ここで、平面スピーカ２１０及びフレーム２２０の回転移動可能領域は、平面スピーカ２１０の面と床１１０の面とが平行になる範囲を含む。換言すると、支持部２３０は、平面スピーカ２１０の面と床１１０の面とが平行になる範囲を含む所定範囲で可動にフレーム２２０を支持する。また、収納する際に第１支持部材２３１と第２支持部材２３２とを平行にすることも可能である。ただし、平面スピーカ２１０及びフレーム２２０は必ずしも回転移動する必要はなく、例えば第１支持部材２３１に固定されていてもよい。ここで、平面スピーカ２１０は、聴取者が平面スピーカ２１０の面の法線方向２１４に位置するように、床１１０に対して平行に配置されてもよく、傾斜して配置されてもよい。
【００２１】
図４を用いて、信号受信装置２４０及び信号送信装置３２０の機能について詳しく説明する。図４は、本発明の実施形態１に係る音響システムの機能を示す機能ブロック図である。図４では、信号受信装置２４０及び信号送信装置３２０の各々の機能ブロック図を示す。図４に示すように、信号受信装置２４０は、平面スピーカ２１０に接続されたアンプ回路２４１、Ｄ／Ａコンバータ２４２、及び通信部２４３を有する。また、信号送信装置３２０は、ピックアップ３２１、アンプ回路３２２、Ａ／Ｄコンバータ３２３、及び通信部３２４を有する。図１及び図４では、通信部２４３、３２４が互いに無線通信する構成を例示したが、通信部２４３、３２４が互いに配線で接続されて有線通信を行ってもよい。また、図４では、演奏された音をデジタル変換してデジタル通信を行う構成を例示したが、この構成に限定されず、例えば演奏された音をデジタル変換せずにアナログ信号のままアナログ通信を行う構成としてもよい。アナログ通信を行う場合、信号送信装置３２０はＡ／Ｄコンバータ３２３の代わりに搬送波発振回路や変調回路を有していてもよい。また、アナログ通信を行う場合、信号受信装置２４０はＤ／Ａコンバータ２４２の代わりに同調回路や復調回路を有していてもよい。また、アナログ通信は周波数変調（ＦＭ：Frequency Modulation）で行ってもよく、振幅変調（ＡＭ：Amplitude Modulation）で行ってもよい。
【００２２】
次に、図４を用いて、信号受信装置２４０及び信号送信装置３２０の動作について説明する。まず、楽器で演奏された音はピックアップ３２１によって収音され、電気信号に変換される。変換によって得られた電気信号はアンプ回路３２２によって振幅が増幅され、Ａ／Ｄコンバータ３２３によってデジタル信号に変換される。そして、変換されたデジタル信号は、無線通信によって通信部３２４から通信部２４３へ伝達される。次に、通信部２４３によって受信されたデジタル信号は、Ｄ／Ａコンバータ２４２によってアナログ信号に変換される。アナログ信号に変換された後、アンプ回路２４１で振幅が増幅されて、平面スピーカ２１０から出力される。
【００２３】
ここで、実施形態１では、楽器の音を収音する部材としてピックアップを使用した構成を例示したが、この構成に限定されない。例えば、演奏によって音が出力される通常の楽器を使用した場合、ピックアップの代わりにマイクを使用してもよい。マイクは、例えば聴取者の前に設置可能なスタンド型マイクであってもよく、楽器に取り付け可能なピンマイクであってもよい。これらのマイクを使用する場合、ハウリングを抑制する回路を信号受信装置２４０にさらに設けてもよい。
【００２４】
以上のように、本発明の実施形態１に係る音響システムによると、部屋の内部を傷付けることなく、邪魔になりにくい聴取者の上部に音響システムを設置することができる。聴取者の上部に音響システムを設置することで、より自然な楽器音を提供することができる。例えば、バイオリンであれば、聴取者の頭上から放音することでアコースティックバイオリンを演奏しているときに近い定位感を聴取者に提供することができる。また、スピーカが視界に入りにくいため、聴取者に開放感を提供することができる。また、本発明に係る平面スピーカは従来のコーン型スピーカに比べて軽いため、軽量かつ簡易的な構造の支持部を用いて平面スピーカを聴取者の上方に配置することができる。また、平面スピーカ２１０の天井１２０側に遮音部２１２が配置されることで、振動部２１１から天井１２０の方向に出力された音波を遮断することができるため、天井１２０による反射の影響を低減することができ、より自然な演奏音を聴取者に提供することができる。また、平面スピーカ２１０の向きが可変であるため、音響システムを取り外すことなく聴取者に適するように平面スピーカ２１０の向きを微調整することができ、また、使用しないときにはコンパクトに収納することができる。また、信号受信装置２４０を平面スピーカ２１０と分離して支持部２３０の床１１０に近いところに配置することで、聴取者の上方に配置される部材をより軽量化することができる。
【００２５】
〈実施形態１の変形例〉
図５は、本発明の実施形態１の変形例に係る音響システムの断面図である。図５に示すように、実施形態１の変形例に係る音響システム１１の支持部２３０は床１１０以外の場所であっても、天井１２０の面に平行な面に固定することもできる。図５では、下部パッド２３４は床１１０上に配置された土台２５０上に配置することもできる。ここで、土台２５０は、テーブル、いす、及び棚など、床１１０上に安定して配置できるものであればよい。土台２５０の上面（天井１２０に対向する面）は、天井１２０に対して略平行であることが望ましいが、支持部２３０を固定できる範囲であれば平行でなくてもよい。また、上部パッド２３３及び下部パッド２３４を可動とすることで、土台２５０の上面が天井１２０に対して平行でない場合でも取り付けることができる。また、図５では、床１１０と下部パッド２３４との間に構造物として土台２５０が配置された構成を例示したが、天井１２０と上部パッド２３３との間に構造物が配置されていてもよく、また、床１１０と下部パッド２３４との間及び天井１２０と上部パッド２３３との間の両方に構造物が配置されていてもよい。
【００２６】
〈実施形態２〉
図６及び図７を用いて、本発明の実施形態２に係る音響システムの概要を説明する。実施形態２では、照明などを取り付け可能な引掛けローゼット又は引掛けシーリングに音響システムを取り付けた音響システムについて説明する。
【００２７】
［音響システム２０の構成］
図６は、本発明の実施形態２に係る音響システムの断面図である。図６に示す音響システム２０において、平面スピーカ２１０及びフレーム２２０は図２に示す音響システム１０と同様のものを使用することができるため、ここでは詳しい説明は省略する。図６では、天井１２０に照明等の取り付け及び電極供給を可能にする引掛けシーリング２６０が備えられている。フレーム２２０を支持する支持部２７０は、引掛けシーリング２６０に脱着可能に取り付けられている。ここで、平面スピーカ２１０は引掛けシーリング２６０から供給される電力によって音波を出力する。より具体的には、支持部２７０には信号受信装置２４０が固定されており、信号受信装置２４０が引掛けシーリング２６０から供給される電力によって動作することで平面スピーカ２１０から音波が出力される。つまり、支持部２７０は金属端子（刃）を有しており、当該刃を引掛けシーリング２６０の穴（刃受け）に差し込み、一方向にひねり、刃と刃受けとを嵌合させることで、引掛けシーリング２６０と支持部２７０とが物理的・電気的に接続される。ここで、図６では引掛けシーリング２６０に音響システム２０と取り付ける構成を例示したが、音響システム２０は引掛けローゼットに取り付けられる構成であってもよい。また、平面スピーカ２１０及びフレーム２２０の向きを可変にするために、支持部２７０が可動部を有していてもよい。
【００２８】
以上のように、本発明の実施形態２に係る音響システムによると、部屋に予め備えられた設備を利用して音響システムを取り付けることで、部屋の内部を傷付けることなく、邪魔になりにくい聴取者の上部に音響システムを設置することができる。聴取者の上部に音響システムを設置することで、より自然な楽器音を提供することができる。また、平面スピーカ２１０は引掛けシーリング２６０から電極供給可能に取り付けられているため、別途電源を準備する必要がない。つまり、音響システムの取り付けと電力供給を同時に行うことができる。
【００２９】
〈実施形態２の変形例〉
図７は、本発明の実施形態２の変形例に係る音響システムの断面図である。図７に示す音響システム２１は、図６に示す音響システム２０と類似しているが、音響システム２１は支持部２７０と引掛けシーリング２６０との間にダクトレール２８０及び複数のコネクタ２８１を有し、複数のコネクタ２８１のそれぞれに支持部２７０、フレーム２２０、及び平面スピーカ２１０が接続されている点において、音響システム２０とは相違する。
【００３０】
図７に示す音響システム２１において、平面スピーカ２１０、フレーム２２０、及び信号受信装置２４０は図２に示す音響システム１０と同様のものを使用することができるため、ここでは詳しい説明は省略する。図７において、ダクトレール２８０は、金属端子（刃）を有しており、当該刃を引掛けシーリング２６０の穴（刃受け）に差し込み、一方向にひねり、刃と刃受けとを嵌合させることで、引掛けシーリング２６０とダクトレール２８０とが物理的・電気的に接続される。また、複数のコネクタ２８１はダクトレール２８０にスライド移動可能に接続されており、各コネクタ２８１に設けられた端子部には引掛けシーリング２６０からの電力が供給されている。また、フレーム２２０を支持する支持部２７０は、コネクタ２８１に脱着可能に取り付けられている。また、支持部２７０はコネクタ２８１の端子部に取り付け、電極の供給が可能な接続部を有している。つまり、コネクタ２８１の端子部に支持部２７０の接続部を取り付けることで、支持部２７０とコネクタ２８１とが物理的・電気的に接続される。ここで、図７では引掛けシーリング２６０に音響システム２１と取り付ける構成を例示したが、音響システム２０は引掛けローゼットに取り付けられる構成であってもよい。
【００３１】
図７では、複数のコネクタ２８１にそれぞれ異なる支持部２７０が取り付けられた構成を例示したが、この構成に限定されず、例えば１つの支持部が複数のコネクタ２８１に取り付けられた構成であってもよく、また、複数の支持部２７０に１つのフレームが支持された構成であってもよい。このように、１つの支持部が複数のコネクタ２８１に取り付けられる、または、１つのフレームが複数の支持部に支持されることで、サイズの大きな１つの支持部又はフレームであっても、安定して固定することができる。
【００３２】
〈実施形態３〉
図８を用いて、本発明の実施形態３に係る音響システムの概要を説明する。実施形態３では、聴取者の上方に、聴取者に向かって直進する指向性を有する音波を出力する面状スピーカが２つ設置され、各々のスピーカから異なる音を出力するステレオスピーカを有する音響システムについて説明する。
【００３３】
［音響システム３０の構成］
図８は、本発明の実施形態３に係る音響システムの断面図である。図８に示す音響システム３０は、図３に示す音響システム１０と類似するが、音響システム３０は平面スピーカ２１０Ａ及び２１０Ｂを有する点において、音響システム１０とは相違する。図８に示すように、音響システム３０の平面スピーカ２１０Ａは聴取者の一側面（例えば右耳）に第１の音を出力し、平面スピーカ２１０Ｂは聴取者の他側面（例えば左耳）に第２の音を出力するように配置されている。つまり、支持部２３０は、平面スピーカ２１０Ａが聴取者の一側面に向かって第１の音を出力し、平面スピーカ２１０Ｂが聴取者の他側面に向かって第２の音を出力するようにフレーム２２０を支持する。また、図８に示すように、平面スピーカ２１０Ａ及びフレーム２２０Ａは接続部２３６Ａを軸として回転移動可能に第１支持部材２３１Ａに支持されており、平面スピーカ２１０Ｂ及びフレーム２２０Ｂは接続部２３６Ｂを軸として回転移動可能に第１支持部材２３１Ｂに支持されている。平面スピーカ２１０Ａ及び２１０Ｂの回転移動可能領域は、各々の面が床１１０の面と平行になる範囲を含み、収納する際に第１支持部材２３１Ａ及び２３１Ｂと第２支持部材２３２と平行にすることもできる。ここで、平面スピーカ２１０Ａは、聴取者の一側面に平面スピーカ２１０Ａの面の法線方向が位置するように配置され、平面スピーカ２１０Ｂは、聴取者の他側面に平面スピーカ２１０Ｂの面の法線方向が位置するように配置されてもよい。
【００３４】
平面スピーカ２１０Ａ及び平面スピーカ２１０Ｂは聴取者が演奏した楽器の音を左右に分けて出力してもよい。また、平面スピーカ２１０Ａからは聴取者が演奏した楽器の音が出力され、平面スピーカ２１０Ｂからは聴取者が演奏した楽器とは異なる音が出力されるようにしてもよい。例えば、平面スピーカ２１０Ｂからは、演奏曲や他の演奏者の演奏などが出力されるようにしてもよい。なお、聴取者の演奏、他の演奏者の演奏、演奏曲などを区別せずに、平面スピーカ２１０Ａ及び平面スピーカ２１０Ｂの両方から出力されるようにしてもよい。また、図８では、２つの平面スピーカが設置された音響システムを例示したが、スピーカの数は３つ以上設置されていてもよい。例えば、複数のスピーカは図８の紙面左右方向に配置されていてもよく、図８の前後方向に配置されていてもよい。
【００３５】
以上のように、本発明の実施形態３に係る音響システムによると、部屋の内部を傷付けることなく、邪魔になりにくい聴取者の上部に音響システムを設置することができる。聴取者の上部に音響システムを設置することで、より自然な楽器音を提供することができる。また、平面スピーカ２１０Ａ及び平面スピーカ２１０Ｂの各々から異なる音が出力されるため、多様な音響を聴取者に提供することができる。
【００３６】
〈実施形態４〉
図９を用いて、本発明の実施形態４に係る音響システムの概要を説明する。実施形態４では、曲面の面状スピーカ（曲面スピーカ）が設置され、当該曲面スピーカから出力される音を聴取者に集中させる音響システムについて説明する。
【００３７】
［音響システム４０の構成］
図９は、本発明の実施形態４に係る音響システムの断面図である。図９に示す音響システム４０は、図３に示す音響システム１０と類似するが、音響システム４０は曲面スピーカ４００及びフレーム４１０を有する点において、音響システム１０とは相違する。図９に示すように、フレーム４１０には開口部４１１が備えられており、開口部４１１が備えられた面側が凹形状となるように湾曲している。つまり、図９においては、曲面スピーカ４００の曲面は床１１０の方向に凹形状を有している。曲面スピーカ４００から開口部４１１を介してフレーム４１０の外部に出力された音波は徐々に集中しながら進むため、曲面スピーカ４００の出力面よりも高密度な音波が形成される。つまり、曲面スピーカ４００の出力面付近よりも聴取者付近の方が音波の密度が高くなり、音はより大きくなる。
【００３８】
図９では、曲面スピーカ４００及びフレーム４１０は開口部４１１が備えられた面側が凹形状を有する構成を例示したが、この構成に限定されず、例えば開口部４１１が備えられた面側が凸形状を有していてもよい。開口部４１１が備えられた面側が凸形状を有することで、スピーカから出力される音波が広がりながら進むため、複数の聴取者に聴取させることができる。
【００３９】
以上のように、本発明の実施形態４に係る音響システムによると、部屋の内部を傷付けることなく、邪魔になりにくい聴取者の上部に音響システムを設置することができる。聴取者の上部に音響システムを設置することで、より自然な楽器音を提供することができる。また、曲面スピーカ４００が天井方向に凸形状を有していることで、聴取者に音波を集中させることができ、曲面スピーカ４００から出力される音が小さくても、聴取者には十分な大きさの音を提供することができる。さらに、床１１０で反射した音波は徐々に広がり、音波の密度が低くなるため、聴取者に伝達される音に比べて、外に漏れる音を小さくすることができる。
【００４０】
〈実施形態５〉
図１０及び図１１を用いて、本発明の実施形態５に係る音響システムの概要を説明する。実施形態５では、スピーカ及びフレームを支持する支持部が床１１０側だけで支持されている音響システムについて説明する。なお、図１０及び図１１では、天井が設けられていない空間に音響システムが設置された例を示したが、もちろん床及び天井を有する部屋の内部に設置されてもよい。
【００４１】
［音響システム５０の構成］
図１０は、本発明の実施形態５に係る音響システムの断面図である。図１０に示す音響システム５０は、複数の下部パッド２３４に接続されたアーチ状の支持部４４０によって平面スピーカ２１０及びフレーム２２０が支持されている。つまり、音響システム５０は床を有する空間において移動可能に固定されている。図１１は、本発明の実施形態５の変形例に係る音響システムの断面図である。図１１に示す音響システム５１は、下部パッド２３４に接続された湾曲した支持部４５０によって平面スピーカ２１０及びフレーム２２０が支持されている。つまり、音響システム５１は床を有する空間において移動可能に固定されている。ここで、音響システム５１の下部パッド２３４は、平面スピーカ２１０及びフレーム２２０が設置された方向に長く延びている。また、平面スピーカ２１０及びフレーム２２０が設置された側とは逆側に信号受信装置２４０が設置されている。このようにすることで、平面スピーカ２１０及びフレーム２２０の重みによって音響システム５１が傾く又は倒れることを抑制することができる。また、図１０及び図１１においても、平面スピーカ２１０の面と床１１０の面とが平行になる範囲を含むように、フレーム２２０は支持部４４０、４５０と回転移動可能に支持されていてもよい。また、平面スピーカ２１０及びフレーム２２０の向きを可変にするために、支持部４４０、４５０が可動部を有していてもよい。
【００４２】
以上のように、本発明の実施形態５に係る音響システムによると、部屋の内部を傷付けることなく、邪魔になりにくい聴取者の上部に音響システムを設置することができる。聴取者の上部に音響システムを設置することで、より自然な楽器音を提供することができる。また、天井１２０を用いずに音響システムを設置することができるため、例えば天井が非常に高く、天井に設置することが難しいような部屋においても、音響システムを設置することができる。
【００４３】
［音響システム６０の構成］
図１２Ａは、本発明の実施形態６に係る音響システムの断面図である。また、図１２Ｂは、本発明の実施形態６に係る音響システムにおけるスピーカの構成を示す斜視図である。図１２Ａでは、第１支持部材２３１、フレーム２２０、及び平面スピーカ２１０を拡大して示した。また、図１２Ｂでは、フレーム２２０及び第１支持部材２３１を省略して示した。図１２（図１２Ａ及び図１２Ｂ）に示す音響システム６０において、平面スピーカ２１０は振動部２１１及び遮音部２１２を有する。
【００４４】
振動部２１１と遮音部２１２との間には、両者の間隔を保持する支柱２１４が配置されている。つまり、振動部２１１及び遮音部２１２は支柱２１４によって接続されている。支柱２１４によって、振動部２１１と遮音部２１２との間には空間２１６が設けられている。図１２Ｂに示すように、支柱２１４は振動部２１１及び遮音部２１２（平面スピーカ２１０）の角部付近に配置されている。また、図１２Ａに示すように、フレーム２２０の側面には開口部２２２が設けられている。つまり、空間２１６は、その側面方向（平面スピーカ２１０の側面方向）において外部空間とつながっている。換言すると、振動部２１１から遮音部２１２方向に放出された音波の一部は、空間２１６の側面から外部空間に伝達される。
【００４５】
ここで、図１２では、支柱２１４が平面スピーカ２１０の角部付近に配置された構成を例示したが、この構成に限定されない。例えば、支柱２１４は平面スピーカ２１０の辺部付近に配置されていてもよい。また、平面スピーカ２１０の平面形状が円形の場合、支柱２１４は互いに間隔を設けて配置されていればよく、支柱２１４の配置位置を自由に設計することができる。また、天井側の遮音をする必要がなければ、遮音部２１２及び支柱２１４が設けられていなくてもよい。
【００４６】
以上のように、本発明の実施形態６に係る音響システムによると、部屋の内部を傷付けることなく、邪魔になりにくい聴取者の上部に音響システムを設置することができる。また、振動部２１１と遮音部２１２との間に空間２１６が設けられ、空間２１６の側面が開放されていることで、振動部２１１から床方向に放出された音波と天井方向に放出された音波との干渉によって、スピーカ２１０の側面方向へ進行する音波を弱めることができる。したがって、より指向性の高い音響システムを得ることができる。上記の効果は、特に指向性が低く球面波に近い約１ｋＨｚ以下の音波において顕著に現れる。
【００４７】
〈実施形態６の変形例１〉
図１３Ａは、本発明の実施形態６の変形例１に係る音響システムの断面図である。また、図１３Ｂは、本発明の実施形態６の変形例１に係る音響システムにおけるスピーカの構成を示す斜視図である。図１３Ａ及び図１３Ｂ（図１３）に示す音響システム６１は図１２に示す音響システム６０と類似しているが、音響システム６１は、フレーム２２０と遮音部２２４とが一体形成されている点において、音響システム６０と相違する。
【００４８】
図１３Ａに示すように、振動部２１１はフレーム２２０によって支持されている。振動部２１１の天井側にはフレーム２２０と一体形成された遮音部２２４が配置されている。フレーム２２０及び遮音部２２４は、開口部２２２が設けられた平板状の接続部２２６によって接続されている。図１３Ｂに示すように、接続部２２６は振動部２１１の周囲を囲むように配置されている。つまり、接続部２２６は振動部２１１の周囲４面に配置されている。
【００４９】
ここで、図１３では、フレーム２２０、遮音部２２４、及び接続部２２６が一体形成された構成を例示したが、この構成に限定されない。例えば、フレーム２２０、遮音部２２４、及び接続部２２６をそれぞれ個別の部品として形成し、それらを接着または接合させてもよい。また、図１３では、接続部２２６は振動部２１１の周囲４面に配置された構成を例示したが、この構成に限定されず、少なくとも振動部２１１の周囲のうち１面以上に配置されていればよい。
【００５０】
〈実施形態６の変形例２〉
図１４Ａは、本発明の実施形態６の変形例２に係る音響システムの断面図である。また、図１４Ｂは、本発明の実施形態６の変形例２に係る音響システムにおけるスピーカの構成を示す斜視図である。図１４Ａ及び図１４Ｂ（図１４）に示す音響システム６２は図１３に示す音響システム６１と類似しているが、音響システム６２は、接続部２２６が振動部２１１の一側面側に配置されており、それ以外の方向は開放されている点において、音響システム６１と相違する。
【００５１】
図１４に示すように、フレーム２２０及び遮音部２２４は、振動部２１１の一側面側に配置された接続部２２６によってのみ接続されている。換言すると、遮音部２２４は片持ち構造でフレーム２２０に支持されている、ということもできる。
【００５２】
図１４では、接続部２２６に開口部２２２が設けられた構成を例示したが、この構成に限定されない。例えば、開口部２２２が設けられていない接続部２２６によってフレーム２２０と遮音部２２４とが接続されていてもよい。また、図１４では、接続部２２６だけでフレーム２２０と遮音部２２４とが接続された構成を例示したが、この構成に限定されない。例えば、図１２に示す支柱２１４が、フレーム２２０と遮音部２２４との間にさらに配置されていてもよい。
【００５３】
以上のように、本発明の実施形態６の変形例に係る音響システムによると、部屋の内部を傷付けることなく、邪魔になりにくい聴取者の上部に音響システムを設置することができる。また、より少ない部材で音響システムを構成することができるため、組み立てを簡易化することもでき、音響システムのコストを低減することができる。
【００５４】
ここで、実施形態１乃至６において、支持部２３０、２７０、４４０、４５０がフレーム２２０、４１０の側部や上部を支持する構成について例示したが、例えば、水平方向に延びた近接する２つ又はそれ以上の支持部が配置され、それらの間にフレームが掛け渡された構成であってもよい。つまり、水平方向に延びた近接する２つ又はそれ以上の支持部はフレームを下方から支持してもよい。また、１つの支持部２３０、２７０、４４０、４５０が分岐することで、２箇所又はそれ以上の箇所でフレームを下方から支持する構成であってもよい。ここで、対向する壁１３０の間に第２支持部材２３２を設置する場合、第１支持部材２３１が設けられていなくてもよく、例えば、対向する壁１３０の間に近接して配置された２つ又はそれ以上の第２支持部材２３２の間にフレームが掛け渡された構成であってもよい。
【実施例】
【００５５】
以下、本発明の実施形態６に係る音響システムを作製し、振動部から放出された音波の指向性を評価した結果について具体的に説明する。ここで、以下の実施例１は実施形態６に係る音響システム６０を用いた評価サンプルの結果であり、実施例２は振動部２１１と遮音部２１２との端部を側面２２８で覆った形状の評価サンプルの結果である。
【００５６】
図１５は、本発明の実施例の評価サンプル形状の概要を示す図である。図１５（Ａ）は実施例１の評価サンプル形状を示し、図１５（Ｂ）は実施例２の評価サンプル形状を示す。ここで、図１５では、説明の便宜上、振動部２１１、遮音部２１２、及びフレーム２２０のみを表示した（図１５（Ｂ）の遮音部はフレーム２２０内部に配置されている）。
【００５７】
図１５に示すように、実施例１及び実施例２の評価サンプルはそれぞれの外寸が同じになるように設計した。つまり、図１５に示す実施例１と実施例２との違いは側面２２８の有無である。評価サンプルの外寸は縦が７５０ｍｍ、横が５３５ｍｍ、奥行きが６０ｍｍである。ここで、振動部２１１及び遮音部２１２の奥行き方向の厚さは５ｍｍであるので、振動部２１１と遮音部２１２との間隔は５０ｍｍである。フレーム２２０から露出された振動部２１１の寸法は縦が６５０ｍｍ、横が４３５ｍｍである。ここで、遮音部２１２及びフレーム２２０は段ボールを用いて作製した。
【００５８】
図１６は、本発明の実施例の評価方法を説明する図である。図１６に示すように、実施例の評価はマイク５００を２箇所に設置して平面スピーカ２１０から放出される音の大きさを測定することで行われた。マイク５００−１は、振動部２１１と遮音部２１２との中間において、平面スピーカ２１０の端部から５００ｍｍ離れた位置に設置されている。また、マイク５００−２は、振動部２１１の中心から下方に５００ｍｍ離れた位置に設置されている。振動部２１１に１００Ｈｚから１０００Ｈｚの周波数の音を出力し、マイク５００で音量を測定した。
【００５９】
図１７及び図１８は、本発明の実施例の評価結果を示す図である。図１７はマイク５００−１によって測定された音量データであり、図１８はマイク５００−２によって測定された音量データである。図１７及び図１８において、実線データ（データ５１０、５３０）は実施例１の評価結果であり、点線データ（データ５２０、５４０）は実施例２の評価結果である。
【００６０】
図１７に示すように、データ５１０はデータ５２０よりも音圧が小さい傾向が確認された。つまり、実施例１は実施例２よりも平面スピーカ２１０の側面方向に放出される音量を小さく抑制することができる。これは、側方に閉じている実施例２よりも、側方に開口している実施例１の方が、側方に放音されやすいが、平面スピーカの上側から側方へ回折する音波と、下側から側方へ回折する音波とが、結果として弱め合うためである。一方、図１８に示すように、データ５３０及びデータ５４０は周波数によらずほぼ同等の大きさになることが確認され、平面スピーカ２１０の法線方向に放出される音については、実施例１と実施例２とでほとんど差がないことが確認された。つまり、平面スピーカ２１０から聴取者側に放出される音圧については、実施例１と実施例２とでほとんど差がないことが確認された。ここで、図１７の低周波数領域の一部で、実施例１よりも実施例２の方が音量が小さくなっている。また、図１７の４００Ｈｚから１０００Ｈｚまでの領域に特異的なスペクトル（山と谷とが交互に現れるスペクトル）が現れている。これらは測定環境における反射等の影響によるものであり、本質的に実施例１と実施例２との違いに起因した結果ではない。  
【００６１】
図１９及び図２０は、本発明の実施例の音響放射特性のコンピュータによるシミュレーション結果を示す図である。シミュレーションは、２ｍ×４ｍの２次元空間を解析領域とし、図に示すように下端と上端との中間に平面スピーカ２１０を配置して行った。図中に示した数値は各観測点における音圧レベルを示す。異なる音圧レベル間の境界線は、隣接する音圧レベルのおおよそ中間値を示す線である。音圧レベルは図１９及び図２０において絶対値で示されている。つまり、図１９の音圧レベル６４と、図２０の音圧レベル６４とは同じ音圧レベルである。
【００６２】
実施例１と実施例２とのシミュレーション結果を比較すると、平面スピーカ２１０の側面方向の音圧レベルにおいて、実施例１は実施例２に比べて低く抑えられていることが確認された。一方で、平面スピーカ２１０の遮音部２１２側（つまり、平面スピーカ２１０の裏面側）の音圧レベルに関しては、実施例２のほうが実施例１に比べて低く抑えられている。
【００６３】
以上の結果から、実施例１の評価サンプルは実施例２の評価サンプルに比べて指向性が高いことが判明した。したがって、指向性が高い平面スピーカ２１０を実現するためには実施例１に示す構造が適していることが判明した。
【００６４】
一方で、平面スピーカ２１０裏面側への音漏れを抑制したい場合は、実施例２に示すように、側面２２８を有する平面スピーカ２１０が実現方法の１つとして考えられることが判明した。
【００６５】
なお、本発明は上記の実施形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１０、１１、２０、２１、３０、４０、５０、５１、６０、６１、６２：音響システム、    １００：部屋、    １１０：床、    １２０：天井、    １３０：壁、    ２１０：平面スピーカ、    ２１１：振動部、    ２１２、２２４：遮音部、    ２１４：支柱、    ２１６：空間、    ２２０、４１０：フレーム、    ２２２：開口部、    ２２６：接続部、    ２３０、２７０、４４０、４５０：支持部、    ２３１：第１支持部材、    ２３２：第２支持部材、    ２３３：上部パッド、    ２３４：下部パッド、    ２３５、２３６：接続部、    ２４０：信号受信装置、    ２４１、３２２：アンプ回路、    ２４２：Ｄ／Ａコンバータ、    ２４３：通信部、    ２５０：土台、    ２６０：引掛けシーリング、    ２８０：ダクトレール、    ２８１：コネクタ、    ３１０：エレクトリックバイオリン、    ３２０：信号送信装置、    ３２１：収音部、    ３２３：Ａ／Ｄコンバータ、    ３２４：ピックアップ、    ４００：曲面スピーカ、    ５００：マイク、    ５１０、５２０、５３０、５４０：データ
【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１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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