(57)【要約】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スピーカユニットと、キャビネットの内部空間に配置され、当該キャビネットの内部空間に存在する気体を物理吸着する粉体状の気体吸着体とを備える。気体吸着体の平均粒径は、０．１ｍｍ未満である。これにより、本発明に係るスピーカ装置は、低音帯域の拡大を図るとともに、音圧レベルの低下を防止し、１００〜２００Ｈｚ以上の高域においても容積拡大効果が発揮された、豊かな低音再生が可能な小型のスピーカ装置を実現することができる。【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スピーカユニットと、
前記キャビネットの内部空間に配置され、当該内部空間に存在する気体を物理吸着する粉体状の気体吸着体とを備え、
前記気体吸着体の平均粒径が０．１ｍｍ未満であることを特徴とする、スピーカ装置。
【請求項２】
前記気体吸着体の全ての粒径が０．１ｍｍ未満であることを特徴とする、請求項１に記載のスピーカ。
【請求項３】
前記気体吸着体が活性炭であ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４】
前記気体吸着体は、植物、石油系樹脂、または石炭から生成された活性炭であ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５】
気体を遮蔽する第１の遮蔽部材をさらに備え、
前記気体吸着体は、前記第１の遮蔽部材の内部空間に配置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６】
前記第１の遮蔽部材が薄膜状のフィルムであることを特徴とする、請求項５に記載のスピーカ装置。
【請求項７】
前記第１の遮蔽部材の内側であって前記気体吸着体の上方に空間が形成されることを特徴とする、請求項５に記載のスピーカ装置。
【請求項８】
前記第１の遮蔽部材を複数備え、
前記気体吸着体は、分割されて各前記第１の遮蔽部材の内部空間にそれぞれ配置され、
各前記第１の遮蔽部材は、他の第１の遮蔽部材との間に空間を形成するように前記キャビネットの内部空間に配置されることを特徴とする、請求項５に記載のスピーカ装置。
【請求項９】
少なくとも一部に開口部が形成された複数の筐体をさらに備え、
前記筐体の容積は、前記第１の遮蔽部材の容積よりも大きく、
前記第１の遮蔽部材は、前記筐体の内部空間に配置されることを特徴とする、請求項８に記載のスピーカ装置。
【請求項１０】
前記第１の遮蔽部材を複数備え、
前記気体吸着体は、分割されて各前記第１の遮蔽部材の内部空間にそれぞれ配置され、
前記第１の遮蔽部材は、
少なくとも一部に開口部が形成された筐体と、
その外縁部が前記開口部に固着されたフィルムとを有し、
分割された前記気体吸着体は、前記筐体の内部空間に配置されることを特徴とする、請求項５に記載のスピーカ装置。
【請求項１１】
前記キャビネットに取り付けられ、前記スピーカユニットの振動によって駆動するパッシブラジエータをさらに備える、請求項１に記載のスピーカ装置。
【請求項１２】
前記パッシブラジエータとの間に空間を形成するように前記パッシブラジエータと前記気体吸着体との間に配置される板状部材をさらに備える、請求項１１に記載のスピーカ装置。
【請求項１３】
前記板状部材には、前記パッシブラジエータから前記気体吸着体に向かう方向に開口部が形成されることを特徴とする、請求項１２に記載のスピーカ装置。
【請求項１４】
前記キャビネットが密閉方式のキャビネットであ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１５】
前記キャビネットに取り付けられ、前記キャビネットの内部空間と外部空間とを音響的に連結する音響ポートをさらに備える、請求項１に記載のスピーカ装置。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれかに記載のスピーカ装置と、
前記スピーカ装置を支持するケースとを備える、携帯端末装置。
【請求項１７】
前記スピーカユニットは、
ボイスコイルと、
前記ボイスコイルを一方面に固着した振動板とを有し、
前記スピーカユニットは、前記振動板の他方面を前記キャビネットの内部空間に向けて取り付けられることを特徴とする、請求項１６に記載の携帯端末装置。
【請求項１８】
前記気体吸着体を遮蔽する第２の遮蔽部材をさらに備え、
前記第２の遮蔽部材は、前記スピーカユニットと前記気体吸着体との間を仕切るように前記キャビネットの内部空間に配置されることを特徴とする、請求項１６に記載の携帯端末装置。
【請求項１９】
請求項１から１５のいずれか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。
【請求項２０】
請求項１から１５のいずれか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。
【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、小型のキャビネットで豊かな低音再生を実現する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間が呈する音響スティフネスの影響によって、小型で低音再生が可能なスピーカ装置を実現することが困難であった。この低音の再生限界は、音響スティフネスの大きさ、つまり、キャビネット内部の容積の大きさで決定される。そこで、この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）。【０００３】  図１８は、従来のスピーカ装置における主要部の構造断面図である。図１８において、従来のスピーカ装置は、キャビネット９０、低音用スピーカ９１、活性炭９２、支持部材９３、およびダイヤフラム９４を備える。低音用スピーカ９１は、キャビネット９０の前面に取り付けられる。活性炭９２は、平均粒径が０．１ｍｍ〜０．３ｍｍである粒状の活性炭（以下、粒状活性炭と称す）であり、キャビネット９０の内部に塊状で配置される。また活性炭９２は、キャビネット９０の背面、底面、上面、左右側面、および支持部材９３によって支持されている。なお、支持部材９３には、その全表面に、空気を通過させる細孔が形成されている。【０００４】  次に、図１８に示す従来のスピーカ装置の動作について説明する。低音用スピーカ９１に電気信号が印加されると音圧が発生する。この音圧によってキャビネット９０の内部空間の圧力が変化する。そして、この圧力変化によってダイヤフラム９４が振動する。ダイヤフラム９４の振動によって、活性炭９２が配置された空間の圧力が変化する。活性炭９２は、支持部材９３およびキャビネット９０によって塊状に支持されている。なお、支持部材９３の全表面には、上述したように細孔が形成されている。そのため、ダイヤフラム９４の振動による圧力変化に伴う気体が活性炭９２に物理吸着されて、キャビネット９０の内部空間の圧力変化は抑制される。ここで、キャビネット９０の内部空間の圧力変化が抑えられるということは、キャビネット９０が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を意味する。このように活性炭９２は、自身がもつ物理吸着効果によって、キャビネット９０の内部容積を等価的に拡大する容積拡大効果を発揮する。その結果、従来のスピーカ装置では、小型のキャビネットであっても、あたかも大きなキャビネットにスピーカユニットを搭載したような低音再生が可能となる。
【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】
【０００５】  ここで、活性炭９２の構造について考える。上述した従来のスピーカ装置における活性炭９２は、平均粒径が０．１ｍｍ〜０．３ｍｍである粒状活性炭を塊状にした構造である。この粒状活性炭一粒、一粒には、無数の細孔がそれぞれ形成されている。粒状活性炭の単位重さあたりの比表面積は１０００ｍ２／ｇ程度である。この細孔は、図１９に示すように、粒状活性炭の表面付近に形成されるマクロ孔１００と、内部に形成されるミクロ孔１０１とに大別される。図１９は、粒状活性炭に形成された細孔の構造を模式的に示した図である。ここで、活性炭９２が上記容積拡大効果を発揮するのは、ミクロ孔１０１に気体が物理吸着されるためであると考えられている。一方マクロ孔１００は、気体がミクロ孔１０１に到達するまでの通路としての役割を果たしている。【０００６】  ここで、平均粒径が０．１ｍｍ以上である粒状活性炭では、マクロ孔１００が占める体積比率がミクロ孔１０１が占める体積比率よりも大きい。このため、粒状活性炭の体積あたりの物理吸着効果は、マクロ孔１００の体積比率が大きい分だけ制限される。したがって、大きな容積拡大効果を得るためには粒状活性炭を大量に集めて、活性炭９２の体積を大きくする必要があった。しかしながら、小型のスピーカ装置では、キャビネット９０の内部容積が小さいので、搭載できる活性炭９２の体積は制限されてしまう。したがって、小型のスピーカ装置においては、キャビネット９０の内部に配置可能な活性炭９２の体積が制限されるため、十分な物理吸着効果が得られず、所望する低音域の拡大が困難であった。【０００７】  また、気体の通路となるマクロ孔１００は、ミクロ孔１０１に到達する気体の流れを抑制する音響抵抗として作用する。したがって、平均粒径が０．１ｍｍ以上である粒状活性炭では、マクロ孔１００の体積比率が大きいので、上記音響抵抗による音響エネルギーの損失も大きくなる。その結果、低音域の音圧レベルが大幅に低下するという課題があった。【０００８】  また、気体の通路となるマクロ孔１００は、音圧の周波数帯域が高くなると、マクロ孔１００の通路自体の空間容積と通路長とで音の伝達を遮断するハイカットフィルタとして作用する。このマクロ孔１００の作用によって、１００〜２００Ｈｚ以上の高域では、ミクロ孔１０１への気体の流入が抑制される。その結果、１００〜２００Ｈｚ以上の高域では、ほとんど物理吸着効果が得られない。このため、活性炭９２として平均粒径が０．１ｍｍ以上である粒状活性炭を利用して容積拡大効果を得ようとすると、その利用は１００Ｈｚ以下の低音専用のスピーカ装置に限定されるという大きな課題があった。【０００９】  それ故、本発明は、低音域の拡大を図るとともに、音圧レベルの低下を防止し、１００〜２００Ｈｚ以上の高域においても容積拡大効果が発揮された、豊かな低音再生が可能な小型の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】
【００１０】  本発明の第１の局面は、スピーカ装置であって、キャビネットと、キャビネットに取り付けられたスピーカユニットと、キャビネットの内部空間に配置され、当該内部空間に存在する気体を物理吸着する粉体状の気体吸着体とを備え、気体吸着体の平均粒径が０．１ｍｍ未満であることを特徴とする。【００１１】  本発明の第２の局面は、上記第１の局面において、気体吸着体の全ての粒径が０．１ｍｍ未満であることを特徴とする。【００１２】  本発明の第３の局面は、上記第１の局面において、気体吸着体が活性炭であることを特徴とする。【００１３】  本発明の第４の局面は、上記第１の局面において、気体吸着体は、植物、石油系樹脂、または石炭から生成された活性炭であることを特徴とする。【００１４】  本発明の第５の局面は、上記第１の局面において、気体を遮蔽する第１の遮蔽部材をさらに備え、気体吸着体は、第１の遮蔽部材の内部空間に配置されることを特徴とする。【００１５】  本発明の第６の局面は、上記第５の局面において、第１の遮蔽部材が薄膜状のフィルムであることを特徴とする。【００１６】  本発明の第７の局面は、上記第５の局面において、第１の遮蔽部材の内側であって気体吸着体の上方に空間が形成されることを特徴とする。【００１７】  本発明の第８の局面は、上記第５の局面において、第１の遮蔽部材を複数備え、気体吸着体は、分割されて各第１の遮蔽部材の内部空間にそれぞれ配置され、各第１の遮蔽部材は、他の第１の遮蔽部材との間に空間を形成するようにキャビネットの内部空間に配置されることを特徴とする。【００１８】  本発明の第９の局面は、上記第８の局面において、少なくとも一部に開口部が形成された複数の筐体をさらに備え、筐体の容積は、第１の遮蔽部材の容積よりも大きく、第１の遮蔽部材は、筐体の内部空間に配置されることを特徴とする。【００１９】  本発明の第１０の局面は、上記第５の局面において、第１の遮蔽部材を複数備え、気体吸着体は、分割されて各第１の遮蔽部材の内部空間にそれぞれ配置され、第１の遮蔽部材は、少なくとも一部に開口部が形成された筐体と、その外縁部が開口部に固着されたフィルムとを有し、分割された気体吸着体は、筐体の内部空間に配置されることを特徴とする。【００２０】  本発明の第１１の局面は、上記第１の局面において、キャビネットに取り付けられ、スピーカユニットの振動によって駆動するパッシブラジエータをさらに備える。【００２１】  本発明の第１２の局面は、上記第１１の局面において、パッシブラジエータとの間に空間を形成するようにパッシブラジエータと気体吸着体との間に配置される板状部材をさらに備える。【００２２】  本発明の第１３の局面は、上記第１２の局面において、板状部材には、パッシブラジエータから気体吸着体に向かう方向に開口部が形成されることを特徴とする。【００２３】  本発明の第１４の局面は、上記第１の局面において、キャビネットが密閉方式のキャビネットであることを特徴とする。【００２４】  本発明の第１５の局面は、上記第１の局面において、キャビネットに取り付けられ、キャビネットの内部空間と外部空間とを音響的に連結する音響ポートをさらに備える。【００２５】  本発明の第１６の���面は、携帯端末装置であって、上記第１から１５のいずれかの局面のスピーカ装置と、スピーカ装置を支持するケースとを備える。【００２６】  本発明の第１７の局面は、上記第１６の局面において、スピーカユニットは、ボイスコイルと、ボイスコイルを一方面に固着した振動板とを有し、スピーカユニットは、振動板の他方面をキャビネットの内部空間に向けて取り付けられることを特徴とする。【００２７】  本発明の第１８の局面は、上記第１６の局面において、気体吸着体を遮蔽する第２の遮蔽部材をさらに備え、第２の遮蔽部材は、スピーカユニットと気体吸着体との間を仕切るようにキャビネットの内部空間に配置されることを特徴とする。【００２８】  本発明の第１９の局面は、車両であって、上記第１から１５のいずれかの局面のスピーカ装置と、スピーカ装置を内部に配置する車体とを備える。【００２９】  本発明の第２０の局面は、映像機器であって、上記第１から１５のいずれかの局面のスピーカ装置と、スピーカ装置を内部に配置する筐体とを備える。
【発明の効果】
【００３０】  上記第１の局面によれば、気体吸着体の平均粒径が０．１ｍｍ未満であるので、平均粒径が０．１ｍｍ以上である従来の気体吸着体と比べて、気体を物理吸着するミクロ孔の体積比率が大きくなる。このため、平均粒径が０．１ｍｍ未満である気体吸着体は、従来と比べて容積拡大率が大きい。また、当該容積拡大率は、平均粒径が０．１ｍｍ未満となる範囲において顕著に増加する。これらにより、平均粒径が０．１ｍｍ未満である気体吸着体を用いることによって、平均粒径が０．１ｍｍ以上である従来の気体吸着体を用いるときと比べて、十分に大きな容積拡大効果を得ることができる。その結果、気体吸着体の体積を従来と同じにした場合に、従来よりも低音域をさらに拡大させることができる。また、従来と同じ量だけ低音域を拡大する場合には、従来と比べて気体吸着体自体の体積を小さくすることができる。その結果、従来よりもスピーカ装置の小型化を図ることができる。また、本局面によれば、気体吸着体に形成されたマクロ孔の体積比率が従来と比べて小さいので、マクロ孔によるハイカットフィルタとしての作用を減少させることができる。その結果、例えば再生帯域が１００〜２００Ｈｚ以上で使用される小型のスピーカ装置であっても、容積拡大効果が発揮され、低音域を拡大することができる。さらに、本局面によれば、気体吸着体に形成されたマクロ孔の体積比率が従来と比べて小さいので、気体がマクロ孔を通過することによる音響抵抗の値が小さい。これにより、当該音響抵抗によって生じる音圧レベルの低下を抑えることができる。【００３１】  上記第２の局面によれば、低音域の拡大をさらに図ることができる。【００３２】  上記第３の局面によれば、気体吸着体を活性炭で構成することができる。【００３３】  上記第４の局面によれば、気体吸着体を植物、石油系樹脂、または石炭から生成された活性炭で構成することができる。【００３４】  上記第５〜６の局面によれば、気体吸着体に形成されたミクロ孔が外気の湿気、有害ガス、タバコの煙、または臭いなどを吸着して気体を物理吸着する作用が低下することを防止することができる。その結果、気体吸着体による容積拡大効果を長期的に発揮させることができる。また気体吸着体がキャビネットの内部空間で飛散することを防止することができる。【００３５】  上記第７の局面によれば、スピーカユニットから発生した音圧が気体吸着体に伝達し易くなり、低音域の拡大をさらに図ることができる。【００３６】  上記第８〜１０の局面によれば、気体吸着体が１つの第１の遮蔽部材の内部空間に配置された場合と比べて、気体吸着体が集中することなく、気体が気体吸着体の内部に到達するまでの通路長が大幅に縮小される。また気体吸着体が気体と接触する面積も大きくなる。これらにより、気体吸着体がもつ音響抵抗を低くすることができ、低音域の音圧レベルをさらに向上させることができる。【００３７】  上記第１１の局面によれば、位相反転方式の１つであるパッシブラジエータ方式のスピーカ装置として動作し、従来に対する低音域の音圧レベルの向上をさらに大きくすることができる。【００３８】  上記第１２の局面によれば、パッシブラジエータが気体吸着体と接触することを防止することができる。【００３９】  上記第１３の局面によれば、低音域の音圧レベルがさらに向上する。【００４０】  上記第１４の局面によれば、キャビネット外部の気体が気体吸着体に直接接触することを防止することができる。【００４１】  上記第１５の局面によれば、位相反転方式の１つであるバスレフ方式のスピーカ装置として動作することができる。【００４２】  上記第１７の局面によれば、ボイスコイルに対して内部空間側にある振動板によって粉体状の気体吸着体がボイスコイルに接触しない構造となるので、気体吸着体がボイスコイルと接触することで生じる電気的なショートによる故障や異音を防止することができる。【００４３】  上記第１８の局面によれば、第２の遮蔽部材によってスピーカユニットに気体吸着体が流入しない構造となるので、気体吸着体が振動板などに接触することで生じる異音を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１は、第１の実施形態に係るスピーカ装置の一例を示す構造断面図である。
【図２】図２は、密閉方式における音圧周波数特性と電気インピーダンス特性を示した図である。
【図３】図３は、気体吸着体１２の平均粒径と容積拡大率との関係を示す図である。
【図４】図４は、第２の実施形態に係るスピーカ装置の一例を示す構造断面図である。
【図５】図５は、パッシブラジエータ方式における音圧周波数特性と電気インピーダンス特性を示した図である。
【図６】図６は、仕切板２２に開口部２２ｈが形成された様子を示す図である。
【図７】図７は、第３の実施形態に係るスピーカ装置の一例を示す側断面図と一部に断面を表した背面図とを示す図である。
【図８】図８は、比音響抵抗Ｒｓの値が音圧周波数特性に与える影響を示す図である。
【図９】図９は、遮蔽部材３３をキャビネット３０の内部に配置した一例を示す側断面図と一部に断面を表した背面図とを示す図である。
【図１０】図１０は、遮蔽部材３３を示す斜視図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、本発明におけるスピーカ装置を搭載した携帯電話の正面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、図１１Ａに示す携帯電話の側面図である。
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、図１１Ａに示す携帯電話の裏面図である。
【図１２】図１２は、図１１Ａに示す線ＡＢ間で携帯電話を切断した断面図である。
【図１３】図１３は、図１１Ａ〜図１１Ｃ、および図１２で示したスピーカ装置４３において、スピーカユニット５０における振動板５６の振幅特性を測定した結果を示す図である。
【図１４】図１４は、本発明におけるスピーカ装置が自動車のドアに搭載された一例を示す図である。
【図１５】図１５は、自動車の車内に設置されたスピーカ装置の一例を示す図である。
【図１６】図１６は、自動車の車内に設置されたスピーカ装置の他の例を示す図である。
【図１７】図１７は、スピーカ装置を薄型テレビに搭載した構成の一例を示す図である。
【図１８】図１８は、従来のスピーカ装置における主要部の構造断面図である。
【図１９】図１９は、粒状活性炭に形成された細孔の構造を模式的に示した図である。
【符号の説明】
【００４５】  １０、２０、３０、６５、７３  キャビネット
１１、５０、６２、７４  スピーカユニット
１２  気体吸着体
１３、３３  遮蔽部材
２１  パッシブラジエータ
２１１、５６  振動板
２１２  サスペンション
３２  分割配置機構
３２１  第１の構造板
３２２  第２の構造板
３２３  連結板
３３１  筐体
３３２  フィルム
４０  携帯電話
４１  本体ケース
４２  液晶画面
４４  アンテナ
４５  ヒンジ部
５１  フレーム
５２  ヨーク
５３  マグネット
５４  プレート
５５  ボイスコイル
５７  ガスケット
５８  遮蔽メッシュ
６０  窓部
６１  ドア本体
６３  座席
６６  台座
６７  パンチングネット
７０  薄型テレビ
７１  ディスプレイ
１００  マクロ孔
１０１  ミクロ孔
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】  （第１の実施形態）
図１を参照して、本発明における第１の実施形態に係るスピーカ装置について説明する。図１は、第１の実施形態に係るスピーカ装置の一例を示す構造断面図である。図１において、スピーカ装置は、キャビネット１０、スピーカユニット１１、気体吸着体１２、および遮蔽部材１３を備える。なお、図１に示すスピーカ装置は、密閉方式のスピーカ装置である。【００４７】  スピーカユニット１１は、例えば動電型のスピーカである。スピーカユニット１１は、キャビネット１０の前面上部に形成された開口部に取り付けられる。気体吸着体１２は、例えば平均粒径が０．０１〜０．０３ｍｍである粉体状の活性炭（以下、粉状活性炭と称す）である。なお、上記粉状活性炭は、例えば植物系材料である椰子殻から生成した活性炭を、平均粒径が０．０１ｍｍ〜０．０３ｍｍとなるまで粉砕して粉体状にしたものである。遮蔽部材１３は気体を通過させない部材である。遮蔽部材１３は例えば袋状に形成されている。また遮蔽部材１３は例えば薄膜フィルムで構成される。薄膜フィルムの厚みは、例えば０．０５ｍｍである。薄膜フィルムの材料としては、例えばポリ塩化ビニルやポリ塩化ビニリデンなどが挙げられる。気体吸着体１２は、遮蔽部材１３で空気を含めて密閉して包装され、キャビネット１０の内部に配置される。このように気体吸着体１２は、遮蔽部材１３によって外気と遮蔽された状態でキャビネット１０の内部に配置される。なお、キャビネット１０の内部空間であって、上述したスピーカユニット１１、気体吸着体１２、および遮蔽部材１３以外の空間を空間Ｒ１とする。【００４８】  次に、本実施形態に係るスピーカ装置の動作について説明する。スピーカユニット１１は、動電型のスピーカであり、電気信号が印加されるとボイスコイルに駆動力が発生する。この駆動力によってスピーカユニット１１の振動板が振動し、振動板の前背面に音圧が発生する。振動板の背面から発生した音圧によって、キャビネット１０の内部に形成される空間Ｒ１の圧力が変化する。この圧力の変化によって、気体吸着体１２を密封する遮蔽部材１３の表面は分割振動する。このとき、遮蔽部材１３の内部の圧力が変化する。遮蔽部材１３の内部には気体吸着体１２が配置されている。したがって、気体吸着体１２が気体を物理吸着する作用により、遮蔽部材１３の内部の圧力変化は抑制される。その結果、空間Ｒ１の圧力変化は抑えられ、キャビネット１０の容積は等価的に拡大する。その結果、本実施形態に係るスピーカ装置では、小型のキャビネットであっても、あたかも大きなキャビネットにスピーカユニット１１を搭載したような低音再生が可能となる。【００４９】  ここで、気体吸着体１２として平均粒径が０．０１〜０．０３ｍｍである粉状活性炭を用いた場合の効果を図２に示す。図２は、密閉方式における音圧周波数特性と電気インピーダンス特性を示した図である。具体的には図２では、内部容積が０．５リットルあるキャビネットに８ｃｍ口径のスピーカユニットを取り付けて、キャビネットに何も入れない場合、平均粒径が０．１ｍｍ〜０．３ｍｍである従来の粒状活性炭を入れた場合、気体吸着体１２として上記粉状活性炭を入れた場合について、それぞれの音圧周波数特性と電気インピーダンス特性を示している。【００５０】  図２において、グラフＡ１はキャビネットに何も入れない場合の音圧周波数特性である。グラフＡ２は、グラフＡ１の条件下における電気インピーダンス特性である。グラフＢ１は従来の粒状活性炭（平均粒径；０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ、比表面積１０００ｍ２／ｇ）を４０ｇ入れた場合の音圧周波数特性である。グラフＢ２は、グラフＢ１の条件下における電気インピーダンス特性である。グラフＣ１は粉状活性炭（平均粒径；０．０１ｍｍ〜０．０３ｍｍ、比表面積１７００ｍ２／ｇ）を４０ｇ入れた場合の音圧周波数特性である。グラフＣ２は、グラフＣ１の条件下における電気インピーダンス特性である。【００５１】  グラフＡ２より、キャビネットに何も入れない場合の共振周波数は、ｆ０Ａ＝１２１．３Ｈｚである。グラフＢ２より、従来の粒状活性炭を入れた場合の共振周波数はｆ０Ｂ＝１０７．１Ｈｚである。グラフＣ２より、本実施形態の粉状活性炭を入れた場合の共振周波数はｆ０Ｃ＝９４．５Ｈｚとなる。ここで、上述した８ｃｍ口径のスピーカユニットの共振周波数がｆ０Ｓ＝７０Ｈｚであるとする。このとき、従来の粒状活性炭を入れた場合のキャビネットの容積拡大率は以下の値となる。
｛（ｆ０Ａ／ｆ０Ｓ）２−１｝／｛（ｆ０Ｂ／ｆ０Ｓ）２−１｝＝１．４９
一方、粉状活性炭を入れた場合のキャビネットの容積拡大率は以下の値となる。
｛（ｆ０Ａ／ｆ０Ｓ）２−１｝／｛（ｆ０Ｃ／ｆ０Ｓ）２−１｝＝２．４３
このように、粉状活性炭を入れた場合の方が従来の粒状活性炭を入れた場合よりも容積拡大率が大きくなる。これにより、図２に示すように、８０Ｈｚ以下の低域において、グラフＣ１の音圧レベルがグラフＢ１の音圧レベルよりも高くなっている。また、グラフＣ１の音圧レベルがグラフＡ１の音圧レベルに対して約２．５ｄＢ向上していることもわかる。なお、粉状活性炭の容積拡大率が従来の粒状活性炭よりも大きいのは、紛状活性炭の方が図１８に示したミクロ孔１０１の占める体積比率が大きいためである。紛状活性炭は、従来の粒状活性炭よりもさらに細かく粉砕して生成されたものである。つまり、細かく粉砕されることによりマクロ孔１００が破壊される。これにより、紛状活性炭では、マクロ孔１００の体積比率が減少しているので、従来の粒状活性炭と比べてミクロ孔１０１の体積比率が大きくなる。【００５２】  このように、気体吸着体１２として紛状活性炭を用いることで、気体の物理吸着効果は従来の粒状活性炭よりも向上し、キャビネットの等価的な容積を従来の１．４９倍から２．４３倍に拡大させることができる。その結果、気体吸着体１２の体積を従来と同じにした場合には、従来よりもさらに低音域を拡大させることができる。また、従来と同じ量だけ低音域を拡大する場合には、従来と比べて気体吸着体１２自体の体積を小さくすることができる。その結果、従来よりもスピーカ装置の小型化を図ることができる。【００５３】  また、上記紛状活性炭は、従来の粒状活性炭よりもマクロ孔１００の体積比率が小さい。したがって、気体吸着体１２として上記紛状活性炭を用いることで、マクロ孔１００による音圧レベルの低下を従来の粒状活性炭よりも抑えることができる。【００５４】  なお、上述では、気体吸着体１２を平均粒径が０．０１〜０．０３ｍｍである粉状活性炭とした。ここで、気体吸着体１２の材料は活性炭に限定されず、物理吸着効果を有する他の多孔性材料であってもよい。他の多孔性材料の一例としては、ゼオライト、シリカ（ＳｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、ジルコニア（ＺｒＯ３）、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。【００５５】  また、気体吸着体１２の平均粒径は０．０１〜０．０３ｍｍに限定されない。気体吸着体１２の平均粒径は０．１ｍｍ未満であればよい。ここで、図３を参照して、本発明において気体吸着体１２の平均粒径を０．１ｍｍ未満とする理由について説明する。図３は、気体吸着体１２の平均粒径と容積拡大率との関係を示す図である。図３では、気体吸着体１２の材料として活性炭を用いた場合を示す。また図３では、内部容積が０．５Ｌである密閉方式のキャビネットの内部に活性炭を平均粒径を変えて配置し、当該活性炭を含むキャビネット内部の音響インピーダンスを測定している。そして、測定した音響インピーダンスに基づいて、活性炭を入れない場合を基準としたキャビネット内部の等価的な容積の変化を容積拡大率として求めている。また図２では、活性炭の平均粒径が０．００５ｍｍ、０．０１６ｍｍ、０．０５６ｍｍ、０．１３６ｍｍ、０．２８０ｍｍ、０．５１０ｍｍ、０．７８０ｍｍ、および１．０ｍｍとなった場合の各容積拡大率を求め���いる。また各平均粒径の活性炭の重量は、全て４０ｇとしている。【００５６】  図３に示すように、平均粒径が０．３ｍｍ以上の範囲においては、平均粒径が小さくなるほど容積拡大率は大きくなっている。平均粒径が０．１ｍｍから０．３ｍｍ付近までの範囲においては、容積拡大率は約１．４倍でほぼ一定となっている。しかしながら、平均粒径が０．１ｍｍ付近を境として、０．１ｍｍ付近よりも小さい範囲では、平均粒径が小さくなるほど容積拡大率は再び大きくなっている。平均粒径が０．００５ｍｍ以下になる範囲については、図３に示されていないが、０．１ｍｍ〜０．００５ｍｍまでのカーブからも示されるように、容積拡大率はさらに大きくなると予想される。このように容積拡大率は、平均粒径が０．１ｍｍ未満となる範囲において顕著に増加していることがわかる。そこで、本発明においては、平均粒径が小さいほどミクロ孔１０１の体積比率が大きくなり容積拡大率が増加すること、かつ、平均粒径が０．１ｍｍ未満となる範囲において容積拡大率の増加が顕著になることに着目し、気体吸着体１２の平均粒径を０．１ｍｍ未満とする。これにより、本発明における気体吸着体１２は、従来の粒状活性炭（平均粒径：０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ）と同じ体積とした場合には、従来よりも大きな容積拡大効果を得ることができる。その結果、従来よりも低音域をさらに拡大させることができる。また、従来の粒状活性炭と同じ量だけ低音域を拡大する場合には、気体吸着体１２自体の体積を小さくすることができる。その結果、従来と比べてさらにスピーカ装置を小型化を図ることができる。したがって本発明においては、気体吸着体１２として平均粒径が０．１ｍｍ未満である粉体状の多孔性材料を用いる。【００５７】  なお、上述した平均粒径は、各粒の直径（粒径）を平均したものである。つまり、気体吸着体１２は平均粒径が０．１ｍｍ未満であればよく、０．１ｍｍ以上の粒が含まれていても、本発明の範囲内である。また、気体吸着体１２は平均粒径が０．１ｍｍ未満であればよく、気体吸着体１２を例えば篩いなどにかけて、粒径が０．１ｍｍ未満となる粒しか含まれないようにしてもよい。これにより、より確実に容積拡大効果を得ることができる。なお、粒径のバラツキの分布が正規分布に近い分布となる場合には、当該分布の中央値を平均粒径としてもよい。例えば、平均粒径が０．０５６ｍｍである紛状活性炭において、その中に含まれる粒径のバラツキが０．０５６ｍｍを中央値とした正規分布に近い分布となる場合には、当該中央値の粒径を平均粒径としてもよい。【００５８】  なお、実用上の課題として、平均粒径が０．００５ｍｍ以下のものは、塵肺等、人体への影響が懸念される。このため、平均粒径が０．００５ｍｍ以下である気体吸着体１２が飛散しないように、スピーカ装置を製造する際において注意が必要である。また、上述では気体吸着体１２として紛状活性炭を用いる場合に、当該紛状活性炭を椰子殻から生成するとしたがこれに限定されない。紛状活性炭は、例えばフエノール樹脂等の石油から生成される石油系樹脂材料や、石炭などから生成されてもよい。【００５９】  また、上述では、気体吸着体１２を遮蔽部材１３で包装するとした。これは、気��吸着体１２を構成する多孔性材料が、外気中の湿気、有害ガス、タバコの煙、または臭いなどをミクロ孔１０１に吸着して、気体の物理吸着効果が低下することを防止するためである。このように、遮蔽部材１３を用いることによって、気体吸着体１２による容積拡大効果を長期的に発揮させることができる。また、遮蔽部材１３を用いることによって、粉体状である気体吸着体１２の飛散を防止することもできる。これにより、例えば平均粒径が０．００５ｍｍ以下である紛状活性炭などを気体吸着体として利用した場合には、塵肺等、人体への影響について注意する負担を軽減することができる。なお、これらの効果を期待しない場合には、本発明において遮蔽部材１３を用いなくてもよい。また、本実施形態においては、キャビネット１０が密閉方式のキャビネットである。そのため、遮蔽部材１３を用いない場合でも、気体吸着体１２による容積拡大効果を長期的に発揮させることができる。【００６０】  （第２の実施形態）
図４を参照して、本発明における第２の実施形態に係るスピーカ装置について説明する。図４は、第２の実施形態に係るスピーカ装置の一例を示す構造断面図である。本実施形態に係るスピーカ装置は、第１の実施形態に係るスピーカ装置に対して、パッシブラジエータ２１を備えた、いわゆる位相反転方式のスピーカ装置である点で異なる。以下、異なる点を中心に説明する。【００６１】  図４において、スピーカ装置は、キャビネット２０、スピーカユニット１１、気体吸着体１２、遮蔽部材１３、パッシブラジエータ２１、および仕切板２２を備える。なお、図４に示すスピーカユニット１１、気体吸着体１２、および遮蔽部材１３は、上述した第１の実施形態と同様であり、同一の符号を付して説明を省略する。【００６２】  スピーカユニット１１は、キャビネット２０の前面上部に形成された開口部に取り付けられる。パッシブラジエータ２１は、振動板２１１およびサスペンション２１２で構成される。パッシブラジエータ２１は、キャビネット２０の前面下部に形成された開口部に取り付けられる。振動板２１１は、例えば円板状の部材である。サスペンション２１２の内周部は振動板２１１の外周部に固設される。サスペンション２１２の外周部はキャビネット２０の前面下部に形成された開口部に固設される。このようにサスペンション２１２は、振動板２１１がキャビネット２０の前背面方向に振動可能となるように当該振動板２１１を支持している。気体吸着体１２は、遮蔽部材１３で空気も含めて密閉されて、キャビネット１０の内部に配置される。ここで、キャビネット２０の内部空間であって、スピーカユニット１１の背面と遮蔽部材１３および気体吸着体１２の上部との間の空間を空間Ｒ２とする。仕切板２２は、板状部材である。仕切板２２は、キャビネット２０の内部であって、パッシブラジエータ２１と気体吸着体１２との間を仕切る位置に固設される。また仕切板２２は、パッシブラジエータ２１との間に空間Ｒ３を形成して固設される。この空間Ｒ３が形成されることで、パッシブラジエータ２１が気体吸着体１２と接触することを防止することができる。なお、空間Ｒ２とＲ３とは連結している。【００６３】  次に、本実施形態に係るスピーカ装置の動作について説明する。スピーカユニット１１は、動電型のスピーカであり、電気信号が印加されるとボイスコイルに駆動力が発生する。この駆動力によってスピーカユニット１１の振動板が振動し、振動板の前背面に音圧が発生する。振動板の背面から発生した音圧によって、キャビネット２０の内部に形成される空間Ｒ２およびＲ３の圧力が変化する。この圧力の変化によって、気体吸着体１２を密封する遮蔽部材１３の表面は分割振動する。このとき、遮蔽部材１３の内部の圧力が変化する。遮蔽部材１３の内部には気体吸着体１２が配置されている。したがって、気体吸着体１２が気体を物理吸着する作用により、遮蔽部材１３の内部の圧力変化は抑制される。その結果、空間Ｒ２およびＲ３の圧力変化は抑えられ、キャビネット２０の内部容積は等価的に拡大する。【００６４】  ここで、本実施形態においては、キャビネット２０の前面下部に形成された開口部にパッシブラジエータ２１が取り付けられている。このパッ���ブラジエータ２１は、空間Ｒ３を介して空間Ｒ２と音響的に連結されている。つまり、パッシブラジエータ２１はスピーカユニット１１の振動によって駆動される。これにより、本実施形態に係るスピーカ装置は、位相反転方式の１つであるパッシブラジエータ方式のスピーカ装置として動作する。【００６５】  ここで、パッシブラジエータ方式において、気体吸着体１２として平均粒径が０．０１〜０．０３ｍｍである粉状活性炭を用いた場合の効果を図５に示す。図５は、パッシブラジエータ方式における音圧周波数特性と電気インピーダンス特性を示した図である。具体的には図５では、内部容積が０．５リットルあるキャビネットに８ｃｍ口径のスピーカユニットと８ｃｍ口径のパッシブラジエータとを取り付けて、キャビネットに何も入れない場合、平均粒径が０．１ｍｍ〜０．３ｍｍである従来の粒状活性炭を入れた場合、気体吸着体１２として上記粉状活性炭を入れた場合について、それぞれの音圧周波数特性と電気インピーダンス特性を示している。【００６６】  図５において、グラフＤ１はキャビネットに何も入れない場合の音圧周波数特性である。グラフＤ２は、グラフＤ１の条件下における電気インピーダンス特性である。グラフＥ１は従来の粒状活性炭（平均粒径；０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ、比表面積１０００ｍ２／ｇ）を４０ｇ入れた場合の音圧周波数特性である。グラフＥ２は、グラフＥ１の条件下における電気インピーダンス特性である。グラフＦ１は粉状活性炭（平均粒径；０．０１ｍｍ〜０．０３ｍｍ、比表面積１７００ｍ２／ｇ）を４０ｇ入れた場合の音圧周波数特性である。グラフＦ２は、グラフＦ１の条件下における電気インピーダンス特性である。【００６７】  ここで、グラフＤ１、Ｅ１およびＦ１より、周波数が５０Ｈｚのときの各音圧レベルを比較する。キャビネットに何も入れない場合の音圧レベルは、グラフＤ１より５８．１ｄＢとなる。従来の粒状活性炭を入れた場合の音圧レベルは、グラフＥ１より５９．９ｄＢとなる。本実施形態の粉状活性炭を入れた場合の音圧レベルは、グラフＦ１より６４．２ｄＢとなる。すなわち、キャビネットに何も入れない場合の音圧レベルを基準とすると、従来の粒状活性炭では音圧レベルが約２ｄＢ向上している。これに対し、本実施形態の紛状活性炭では音圧レベルを約６ｄＢ向上させることができる。また本実施形態のスピーカ装置では、図２で示した第１の実施形態に係る密閉方式のスピーカ装置と比較して、周波数が５０Ｈｚの音圧レベルが約３．５ｄＢ高い。【００６８】  以上のように、本実施形態に係るスピーカ装置は、気体吸着体１２による容積拡大効果とパッシブラジエータ方式として動作する点とにより、密閉方式である第１の実施形態に係るスピーカ装置と比べて、従来に対する低音域の音圧レベルの向上をさらに大きくすることができる。【００６９】  なお、上述した仕切板２２において、図６に示すように、開口部２２ｈが形成されていてもよい。図６は、仕切板２２に開口部２２ｈが形成された様子を示す図である。仕切板２２には、パッシブラジエータ２１から気体吸着体１２へ向かう方向に開口部２２ｈが形成される。これにより、パッシブラジエータ２１の振動により生じる空間Ｒ３の圧力変化が気体吸着体１２に伝わり易くなる。その結果、開口部２２ｈが形成されていないときと比べて、低音域の音圧レベルがさらに向上する。【００７０】  （第３の実施形態）
図７を参照して、本発明における第３の実施形態に係るスピーカ装置について説明する。図７は、第３の実施形態に係るスピーカ装置の一例を示す側断面図と一部に断面を表した背面図とを示す図である。本実施形態に係るスピーカ装置は、第１の実施形態に係るスピーカ装置に対して、音響ポート３１を備えた、いわゆる位相反転方式のスピーカ装置である点で異なる。また本実施形態に係るスピーカ装置は、第１の実施形態に係るスピーカ装置に対して、分割配置機構３２をさらに備え、気体吸着体１２を分割して配置する点で異なる。以下、異なる点を中心に説明する。【００７１】  図７において、スピーカ装置は、キャビネット３０、スピーカユニット１１、気体吸着体１２ａ、遮蔽部材１３、音響ポート３１、および分割配置機構３２を備える。なお、図７に示すスピーカユニット１１および遮蔽部材１３は、上述した第１の実施形態と同様であり、同一の符号を付して説明を省略する。また、気体吸着体１２ａは、上述した第１の実施形態における気体吸着体１２を６分割したものである。また、キャビネット３０の内部の空間を空間Ｒ４とする。【００７２】  スピーカユニット１１は、キャビネット３０の前面板３０ｆの上部に形成された開口部に取り付けられる。音響ポート３１は、キャビネット３０の前面板３０ｆの中部に形成された開口部に取り付けられる。【００７３】  分割配置機構３２は、キャビネット３０の内部に配置される。分割配置機構３２は、第１の構造板３２１、第２の構造板３２２、および連結板３２３で構成される。第１の構造板３２１は、キャビネット３０の前面板３０ｆと空間を介して対向する位置に配置される。第２の構造板３２２は、キャビネット３０の背面板３０ｂと空間を介して対向する位置に配置される。連結板３２３は、第１の構造板３２１と第２の構造板３２２とを連結し、分割配置機構３２中に空間Ｒ５〜Ｒ１０を形成する。第１の構造板３２１には、開口部３２１ｈが複数形成される。第２の構造板３２２には、開口部３２２ｈが複数形成される。連結板３２３には、開口部３２３ｈが複数形成される。各気体吸着体１２ａは、空気も含めてそれぞれ遮蔽部材１３で包装される。各気体吸着体１２ａは、図７に示すように、分割配置機構３２中の空間Ｒ５〜Ｒ１０にそれぞれ配置される。【００７４】  このように、気体吸着体１２ａおよび遮蔽部材１３は、他の気体吸着体１２ａおよび遮蔽部材１３との間に空間を形成するように、キャビネット３０の内部に配置される。また、上述した分割配置機構３２の構造を換言すると、分割配置機構３２は、複数（図７では６個）の筐体を有し、当該各筐体の内部にはそれぞれ空間Ｒ５〜Ｒ１０が形成され、当該筐体の少なくとも一部には開口部が形成されている構造である。このとき、各筐体の内部には、気体吸着体１２ａおよび遮蔽部材１３がそれぞれ配置される。【００７５】  次に、本実施形態に係るスピーカ装置の動作について説明する。スピーカユニット１１は、動電型のスピーカであり、電気信号が印加されるとボイスコイルに駆動力が発生する。この駆動力によってスピーカユニット１１の振動板が振動し、振動板の前背面に音圧が発生する。振動板の背面から発生した音圧によって、キャビネット３��の内部に形成される空間Ｒ４の圧力が変化する。ここまでは、上述した第１の実施形態と同様の動作である。ここで、本実施形態においては、音響ポート３１が設けられている。この音響ポート３１によって、本実施形態に係るスピーカ装置は、位相反転方式の１つであるバスレフ方式のスピーカ装置として動作する。【００７６】  さらに、上述した第１および第２の実施形態と大きく異なる点は、分割された気体吸着体１２ａが分割配置機構３２によって配置されている点である。スピーカユニット１１の振動板の背面から発生した音圧は、空間Ｒ４を伝達した後、第１の構造板３２１および第２の構造板３２２に形成された開口部３２１ｈおよび３２２ｈを通過して、空間Ｒ５〜Ｒ１０に伝達する。空間Ｒ６〜Ｒ１０に伝達した音圧は、連結板３２３に形成された開口部３２３ｈを通過して、連結板３２３と接触する遮蔽部材１３の底面にも伝達する。【００７７】  この空間Ｒ５〜Ｒ１０の圧力の変化によって、各気体吸着体１２ａを密封する遮蔽部材１３の表面はそれぞれ分割振動する。このとき、各遮蔽部材１３の内部の圧力が変化する。各遮蔽部材１３の内部には気体吸着体１２ａがそれぞれ配置されている。したがって、気体吸着体１２ａが気体を物理吸着する作用により、各遮蔽部材１３の内部の圧力変化は抑制される。その結果、空間Ｒ５〜Ｒ１０の圧力変化は抑えられ、その結果、空間Ｒ４の圧力変化も抑えられ、キャビネット３０の内部容積は等価的に拡大する。【００７８】  このような容積拡大効果は、上述した第１および第２の実施形態と同様である。しかしながら、本実施形態では、気体吸着体１２を分割した各気体吸着体１２ａを用いている。ここで、気体吸着体１２は上述したように粉体状である。したがって、第１および第２の実施形態のように気体吸着体１２を１つの遮蔽部材１３で包装して使用する場合、気体吸着体１２の内部に気体が到達する過程において、気体は無数の粒と粒との間の細隙を通過することとなる。また粉体状の気体吸着体１２は、重力により遮蔽部材１３の底面に集中して塊状になる。これらにより、少なからず気体吸着体１２自体に音響抵抗が存在し、当該音響抵抗による低音域の音圧レベルの低下が考えられる。これに対し、本実施形態においては、気体吸着体１２を各気体吸着体１２ａとして分割し、各気体吸着体１２ａそれぞれの間に空間が形成されるように配置する。これにより、遮蔽部材１３の内部で各気体吸着体１２ａが集中することなく、分散された状態を保つことができる。また、気体が各気体吸着体１２ａの内部に到達するまでの通路長が大幅に縮小される。また、各遮蔽部材１３における気体と接触する面積が大きくなる。これらにより、本実施形態によれば、上述した第１および第２の実施形態と比べて、気体吸着体１２の音響抵抗を低くすることができ、低音域の音圧レベルをさらに向上させることができる。【００７９】  ここで、上述した気体吸着体１２自体の音響抵抗の値について説明する。測定方法としては、まず図７においてスピーカユニット１１の代わりに音響管を取り付ける。当該音響管の入り口には駆動用のスピーカを取り付ける。そして当該スピーカから放射される音をマイクロホンで測定して音響管内部の音圧分布が変化する値を求めることで、気体吸着体１２自体の音響抵抗の値を求めることができる。ここで、音響抵抗の値をＲａとし、第２の実施形態における音響抵抗Ｒａと第３の実施形態における音響抵抗Ｒａとを比音響抵抗Ｒｓをそれぞれ求めることで比較する。比音響抵抗Ｒｓは、以下の式で表される。
Ｒｓ＝Ｒａ／（Ｓｐ＊ρ＊ｃ）
なお、Ｓｐは音響管の断面積、ρは空気の密度、Ｃは音速をそれぞれ示す。この式に基づき比音響抵抗Ｒｓを求めると、第２の実施形態における比音響抵抗Ｒｓは０．５となる。一方、第３の実施形態における比音響抵抗Ｒｓは０．２と小さくなる。【００８０】  また、図８を参照して、比音響抵抗Ｒｓの値が音圧周波数特性に与える影響を説明する。図８は、比音響抵抗Ｒｓの値が音圧周波数特性に与える影響を示す図である。図８では、内部容積が０．５リットルあるキャビネットに８ｃｍ口径のスピーカユニットを取り付けたバスレフ方式のスピーカ装置を想定している。そして当該キャビネットの内部に気体吸着体１２として紛状活性炭４０ｇを１つの遮蔽部材１３に入れた場合（比音響抵抗Ｒｓ＝０．５の場合）、紛状活性炭４０ｇを６個の各気体吸着体１２ａに分割して入れた場合（比音響抵抗Ｒｓ＝０．２の場合）、キャビネットの等価的な容積が１．８倍であって音響抵抗がゼロと仮定した場合という３つの場合で音圧周波数特性を比較している。【００８１】  図８において、グラフＧは音響抵抗がゼロと仮定した場合の音圧周波数特性である。グラフＨは、比音響抵抗Ｒｓ＝０．２の場合の音圧周波数特性である。グラフＩは、比音響抵抗Ｒｓ＝０．５の場合の音圧周波数特性である。【００８２】  図８において、周波数が７０Ｈｚのときの音圧レベルを比較する。音響抵抗がゼロと仮定した場合の音圧レベルは、グラフＧより７２．４ｄＢとなる。比音響抵抗Ｒｓ＝０．２の場合の音圧レベルは、グラフＨより７１．４ｄＢとなる。比音響抵抗Ｒｓ＝０．５の場合の音圧レベルは、グラフＨより６９．６ｄＢとなる。このように、気体吸着体１２を分割して配置することで、分割しない場合（比音響抵抗Ｒｓ＝０．５の場合）と比較して、１．８ｄＢの音圧レベルの向上が図れる。また、気体吸着体１２を分割して配置した場合（比音響抵抗Ｒｓ＝０．２の場合）の音圧レベルは、音響抵抗がゼロと仮定した場合の音圧レベルと比べても約１ｄＢというわずかな差といえる。【００８３】  以上のように、本実施形態によれば、上述した第１および第２の実施形態と比べて、気体吸着体１２の音響抵抗を低くすることができ、低音域の音圧レベルをさらに向上させることができる。【００８４】  なお、従来の粒状活性炭を本実施形態のように分割して配置しても、本実施形態と同様の効果は得られない。これは、従来の粒状活性炭にはマクロ孔１００が多く存在するため、マクロ孔１００による音響抵抗が大きく、音響抵抗を本質的に低下させることは困難だからである。これに対し、本発明においては、マクロ孔１００による音響抵抗が小さい紛体状の気体吸着体１２（例えば紛状活性炭）を用いている。さらに本実施形態においては、気体吸着体１２を分割配置して気体が気体吸着体１２の内部に達するまでの通路長を短くしている。これらの条件によって、十分に音響抵抗の低減を図ることができる。【００８５】  なお、上述では、気体吸着体１２ａを６個としたがこれに限定されない。上述した第１および第２の実施形態における気体吸着体１２を少なくとも２個に分割すれば本実施形態の効果を発揮する。したがって、分割配置機構３２は、２個以上の空間を有する構造であってもよい。【００���６】  また、上述では、図７に示したように分割配置機構３２を用いて、遮蔽部材１３で分割された気体吸着体１２ａが縦方向に積層された例を示したが、これに限定されない。気体吸着体１２ａおよび遮蔽部材１３は、他の気体吸着体１２ａおよび遮蔽部材１３との間に空間を形成するように、キャビネット３０の内部に配置されればよく、例えば積層方向が横方向であってもよい。【００８７】  また、上述では、図７に示したように分割配置機構３２を用いて、遮蔽部材１３で分割された気体吸着体１２ａをそれぞれ配置するとしたが、これに限定されない。例えば、図９に示すような遮蔽部材３３を用いて、当該遮蔽部材３３をキャビネット３０内部に複数配置してもよい。図９は、遮蔽部材３３をキャビネット３０の内部に配置した一例を示す側断面図と一部に断面を表した背面図とを示す図である。図１０は、遮蔽部材３３を示す斜視図である。【００８８】  図１０に示すように、遮蔽部材３３は、例えば直方体の筐体３３１とフィルム３３２で構成される。筐体３３１の各面には、開口部が形成されている。フィルム３３２は、弾性体で構成されるフィルムである。フィルム３３２は、筐体３３１の各面に形成された開口部を覆うように、筐体３３１にそれぞれに貼り付けられている。筐体３３１の内部には、気体吸着体１２を分割した気体吸着体１２ａが配置される。このように、分割する数に合わせて、遮蔽部材３３をキャビネット３０の内部に複数配置することで、上述した分割配置機構３２を用いた場合と同様の効果を得ることができる。【００８９】  なお、遮蔽部材３３の内部に配置された気体吸着体１２ａに音圧を伝達するのは、筐体３３１に貼り付けられたフィルム３５２である。ここで、遮蔽部材３３は筐体３３１を有し、気体吸着体１２ａの上部には空間が形成されている。そして、筐体３３１に貼り付けられたフィルム３３２のうち、上記空間と接するフィルム３３２は気体吸着体１２ａと接触しない。図９においては、筐体３３１の上面に貼り付けられたフィルム３３２の全体と、筐体３３１の側面に貼り付けられたフィルム３３２の上部とが気体吸着体１２と接触していない。ここで、フィルム３３２が気体吸着体１２ａと接触すると、フィルム３３２が振動し難くなる。つまり、フィルム３３２が気体吸着体１２ａに音圧を伝達し難くなる。これに対し、遮蔽部材３３を用いれば、遮蔽部材３３の内部には空間が形成されているので、気体吸着体１２ａと接触しないフィルム３３２の存在を確保することができる。その結果、フィルム３３２が全て気体吸着体１２ａと接触して気体吸着体１２ａに音圧が伝わり難くなることを防止することができる。【００９０】  なお、遮蔽部材３３は、気体吸着体１２を分割するために複数用いるとしたが、気体吸着体１２を分割して得られる上記効果を期待しない場合には、遮蔽部材３３を１つだけ用いるようにしてもよい。つまり、気体吸着体１２を全て遮蔽部材３３の内部に配置するようにしてもよい。これにより、第１および第２の実施形態において、遮蔽部材１３が全て気体吸着体１２と接触して気体吸着体１２に音圧が伝わり難くなることを防止することができる。【００９１】  （第４の実施形態）
上述した第１〜第３の実施形態に係るスピーカ装置は、例えば携帯電話などの携帯端末装置に応用することができる。携帯端末装置の他の例としては、例えばＨＤＤプレーヤ、半導体メモリープレーヤなどのポータブル機器がある。以下、図１１Ａ〜図１１Ｃ、および図１２を参照して、携帯端末装置として携帯電話に本発明のスピーカ装置を応用したものを第４の実施形態として説明する。図１１Ａは、本発明におけるスピーカ装置を搭載した携帯電話の正面図を示す。図１１Ｂは、図１１Ａに示す携帯電話の側面図を示す。図１１Ｃは、図１１Ａに示す携帯電話の裏面図を示す。図１２は、図１１Ａに示す線ＡＢ間で携帯電話を切断した断面図である。【００９２】  図１１Ａ〜図１１Ｃにおいて、携帯電話４０は、折りたたみ式の携帯電話である。携帯電話４０は、大略的に本体ケース４１、液晶画面４２、スピーカ装置４３、アンテナ４４、およびヒンジ部４５を備える。液晶画面４２は、本体ケース４１に取り付けられている。本体ケース４１の側面には、図１１Ｂに示すように、開口部４１１が形成されている。詳細については後述するが、スピーカ装置４３は、上述した第１〜第３の実施形態に係るスピーカ装置のいずれかと同様の構成をもつスピーカ装置である。スピーカ装置４３は、液晶画面４２とヒンジ部４５の間に設けられている。スピーカ装置４３は、図１２に示すように、大略的にスピーカユニット５０および気体吸着体１２を備える。なお、図１２においては、本体ケース４１がスピーカ装置４３のキャビネットとしての役割を果たしている。つまり、キャビネットは本体ケース４１に対して一体的に形成されている。また、左右２つのスピーカ装置４３のキャビネットを分離するための仕切板４１２が本体ケース４１の内部に設けられている。気体吸着体１２は、例えば平均粒径が０．０１〜０．０３ｍｍの粉状活性炭であり、本体ケース４１の内部に形成されたキャビネットの内部空間Ｒ１１に配置される。【００９３】  スピーカユニット５０は、動電型のスピーカである。スピーカユニット５０は、フレーム５１、ヨーク５２、マグネット５３、プレート５４、ボイスコイル５５、振動板５６、ガスケット５７、および遮蔽メッシュ５８を備える。ヨーク５２は、フレーム５１に固着され、フレーム５１と一体化されている。マグネット５３は、例えば円柱状であり、ヨーク５２の下面に固着される。プレート５４は、例えば円柱状であり、マグネット５３の下面に固着される。ヨーク５２とプレート５４の外周面との間には、磁気ギャップが形成される。振動板５６は、例えばポリエチレンナフタレートやポリイミドなどの樹脂フィルムで構成される。振動板５６の外周は、ガスケット５７とフレーム５１との間に挟まれるように固着される。ボイスコイル５５は、例えば円筒状に成形されたコイルである。ボイスコイル５５は、上記磁気ギャップ中に配置されるように、振動板５６に固着される。上述したガスケット５７は、例えば円環状であり、振動板５６が遮蔽メッシュ５８と接触しないように振動板５６の振幅を確保するためのものである。ガスケット５７は、フレーム５１の下面に固着される。遮蔽メッシュ５８は、通気性はあるが、粉体状の気体吸着体１２を遮蔽するメッシュ構��の部材である。遮蔽メッシュ５８は、ガスケット５７の下面に固着される。また、遮蔽メッシュ５８は、スピーカユニット５０のボイスコイル５５や振動板５６と、気体吸着体１２との間を仕切るように配置されている。フレーム５１の上面には、振動板５６から放射される音が開口部４１１から放射されるように、複数の音孔５１ｈが形成されている。【００９４】  スピーカユニット５０は、本体ケース４１の底面部に対して空間Ｒ１２を介した位置に配置される。なお、図１２に示すように、スピーカユニット５０は、ボイスコイル５５が固着されていない振動板５６の面を本体ケース４１の内部空間（空間Ｒ１１およびＲ１２）に向けて配置されている。つまり、ボイスコイル５５が気体吸着体１２に対して振動板５６を介した位置に配置されている。ここで、上述した遮蔽メッシュ５８は、紛体状の気体吸着体１２が振動板５６側に侵入することを防ぐことができる微細な開口のメッシュである。しかしながら、紛体状の気体吸着体１２が多少侵入した場合であっても、振動板５６がボイスコイル５５に対して本体ケース４１の内部空間側に配置されている。これにより、振動板５６が遮蔽板の役割を果たし、上記紛体状の気体吸着体１２はボイスコイル５５に到達しない。その結果、紛体状の気体吸着体１２がボイスコイル５５と接触して、異音の発生や電気的なショートによる故障を防止することができる。【００９５】  次に、図１２で示したスピーカ装置４３の動作について説明する。スピーカユニット５０は、動電型のスピーカであり、その動作は一般的な動電型スピーカと同様であるので詳細な説明を省略する。例えば、携帯電話４０がアンテナ４４から受信信号を受け取ると、当該受信信号が信号処理部（図示しない）などで適宜処理され、スピーカユニット５０に入力される。そして、例えば受信呼び出し用のメロディ信号がスピーカユニット５０に印加されると、ボイスコイル５５に駆動力が発生する。この駆動力によって振動板５６が振動して、メロディ音が発生する。振動板５６の上面から発生したメロディ音は、フレーム５１に形成された音孔５１ｈを介して開口部４１１から放射される。一方、振動板５６の下面から発生した音は、遮蔽メッシュ５８を通過して、本体ケース４１に形成されるキャビネットの内部空間（空間Ｒ１１およびＲ１２）の圧力を変化させる。しかしながら、気体吸着体１２の物理吸着作用によって、上記内部空間の圧力変化は抑制され、内部空間の容積は等価的に拡大する。【００９６】  以上のように、本発明のスピーカ装置を携帯電話に応用することで、携帯電話において、豊かな低音再生を実現することができる。【００９７】  また、一般的な携帯電話において、その内部容積は非常に小さく、搭載できるスピーカユニットの口径も小さい。これらの理由により、呼び出し音や会話音を再生するスピーカ装置の再生帯域は、５００Ｈｚ以上の帯域となりやすい。これに対し、従来の粒状活性炭を用いた場合には、上述したように１００Ｈｚ〜２００Ｈｚ以上の高域に対して物理吸着効果がほとんど得られない。図１３は、図１１Ａ〜図１１Ｃ、および図１２で示したスピーカ装置４３において、スピーカユニット５０における振動板５６の振幅特性を測定した結果を示す図である。図１３において、キャビネットの内部空間（空間Ｒ１１およびＲ１２）の容積は１ｃｃとしている。スピーカユニット５０の口径は、φ１４ｍｍとしている。図１３において、グラフＪは、キャビネットに何も入れない場合の振幅特性を示す。グラフＫは、従来の粒状活性炭（平均粒径；０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ、重量；１００ｍｇ）を入れた場合の振幅特性を示す。グラフＬは、気体吸着体１２として粉状活性炭（平均粒径；０．０１ｍｍ〜０．０３ｍｍ、重量；１００ｍｇ）を入れた場合の振幅特性を示す。グラフＭは、スピーカユニット５０単体の状態での振幅特性を示す。そして、図１３では、それぞれの振幅特性を相対振幅として相対的に示している。なお、スピーカユニット５０単体の状態の振幅特性とは、スピーカユニット５０を本体ケース４１に搭載せずに、スピーカユニット５０単体で測定した振幅特性である。【００９８】  スピーカユニット５０単体の状態の振幅特性では、グラフＭより振動系の共振周波数ｆ０Ｍ＝６０６．３Ｈｚに振幅のピークがあることがわかる。また、共振周波数ｆ０Ｍ以下の低域においては、振動板５６のスティフネスの影響によって振幅値が一定となっている。【００９９】  キャビネットに何も入れない場合の振幅特性では、グラフＪより空間Ｒ１１およびＲ１２がもつスティフネスの影響によって、振動系の共振周波数がｆ０Ｊ＝１２５６．３Ｈｚに上昇することがわかる。また、共振周波数ｆ０Ｊ以下の低域においては、振動板５６のスティフネスに対して、空間Ｒ１１およびＲ１２がもつスティフネスが大きい。これにより、共振周波数ｆ０Ｊ以下の低域においては、空間Ｒ１１およびＲ１２がもつスティフネスの影響によって振幅値が一定となっている。【０１００】  従来の粒状活性炭を入れた場合の振幅特性では、グラフＫより共振周波数がｆ０Ｋ＝１２５６．３Ｈｚとなり、キャビネットに何も入れない場合の共振周波数ｆ０Ｊと同じ周波数となる。したがって、周波数１２００Ｈｚ付近においては、粒状活性炭による容積拡大効果が得られないことがわかる。【０１０１】  一方、共振周波数ｆ０Ｋ以下の低域においては、キャビネットに何も入れない場合のグラフＪとは異なり、周波数が低くなるにしたがって振幅値が増加している。これは、周波数の低下とともに粒状活性炭の物理吸着効果が現れてくることを示している。グラフＪとグラフＫとを比較すると、平均粒径が０．１ｍｍ〜０．３ｍｍである粒状活性炭では、およそ２００Ｈｚ以下の低域では物理吸着効果が得られるが、２００Ｈｚ以上の高域では物理吸着効果がほとんど得られないことがわかる。この結果は、上記特許文献１に開示された図６の特性とも対応づけられる。【０１０２】  気体吸着体１２として粉状活性炭を入れた場合の振幅特性では、グラフＬより共振周波数がｆ０Ｌ＝８８１．３Ｈｚとなる。キャビネットに何も入れない場合の共振周波数ｆ０Ｊに対して、共振周波数がｆ０Ｌは低下している。ここで、共振周波数およびキャビネット容積の関係から、キャビネットに何も入れない場合に対して、気体吸着体１２を用いた場合のキャビネット容積の拡大率は以下の値となる。
｛（ｆ０Ｊ／ｆ０Ｍ）２−１｝／｛（ｆ０Ｌ／ｆ０Ｍ）２−１｝＝２．９６
つまり、キャビネットの等価容積が約３倍に拡大されていることがわかる。また、グラフＬより、共振周波数ｆ０Ｌ以下の低域においては、振幅値が一定である。また、共振周波数ｆ０Ｌ以下の低域においては、グラフＪおよびグラフＬと比較すると、振幅値は増加している。また、この振幅値の増加は、２００Ｈｚ以上の高域でもみられる。つまり、気体吸着体１２を用いれば、２００Ｈｚ以下の低域はもちろんのこと、２００Ｈｚ以上の高域においても大きな容積拡大効果が得られることがわかる。【０１０３】  これは、従来の粒状活性炭では、図１９に示したように、気体の通路として作用するマクロ孔１００がハイカットフィルタとして作用して、高域ではミクロ孔１０１への気体の流入が抑制されていた。これに対して、気体吸着体１２は、従来の粒状活性炭よりも粒径が小さく、マクロ孔１００が少ないので、当該マクロ孔１００によるハイカットフィルタとしての作用が減少するためである。【０１０４】  このように、これまで１００Ｈｚ〜２００Ｈｚ以下の低音域でしか物理吸着効果が得られなかった従来の粒状活性炭に対し、気体吸着体１２を用いることによって、物理吸着効果が得られる周波数帯域を１００Ｈｚ〜２００Ｈｚ以上の高域にまで拡大させることができる。つまり、再生周波数帯域の高い携帯端末用の機器においても、容積拡大効果が発揮され、低音域の拡大を図ることができる。また、低音域が拡大されることで、１００Ｈｚ〜２００Ｈｚ以上の高域においても音圧レベルの向上を図ることができる。【０１０５】  なお、本実施形態では、スピーカユニット５０はボイスコイル５５が固着されていない振動板５６の面を本体ケース４１の内部空間に向けて配置するとしたが、これに限定されない。図１２に示すスピーカユニット５０を上下反対にして配置してもよい。このとき、スピーカユニット５０は、音孔５１ｈが空間Ｒ１２と接するように配置される。この場合、ボイスコイル５５付近に気体吸着体１２が侵入する可能性がある。そこで、この場合には音孔５１ｈに遮蔽メッシュ５８を設けることで、気体吸着体１２の侵入を防止することができる。このように、遮蔽メッシュ５８は、スピーカユニット５０と気体吸着体１２との間を仕切るように配置されればよい。したがって、遮蔽メッシュ５８は、スピーカユニット５０に備えるとしたが、スピーカユニット５０に備えずに当該スピーカユニット５０と気体吸着体１２との間を仕切るように設けられてもよい。この場合、スピーカ装置４３は、遮蔽メッシュ５８のないスピーカユニット５０と、気体吸着体１２と、本体ケース４１で形成されるキャビネットとで構成される。これにより、気体吸着体１２がスピーカユニット５０に流入することを防止することができる。【０１０６】  また、上述したスピーカ装置４３のキャビネットは、本体ケース４１の内部空間を利用するとしたが、本体ケース４１とは別に設けられてもよい。また、第１〜第３の実施形態に係るスピーカ装置そのものを本体ケース４１の内部にある専用スペースなどに取り付ける構成であってもよい。この場合、携帯電話の組立工程において、本体ケース４１に一体的に形成されたキャビネット内に気体吸着体１２を入れるという作業がなくなり、気体吸着���１２が液晶画面４２などに付着することがなくなる。これにより、より実用的な組立行程を実現することができる。【０１０７】  また、上述した第１〜第３の実施形態に係るスピーカ装置は、携帯端末装置に限らず、例えば自動車の車体内部に搭載するスピーカ装置であってもよい。まず図１４を参照して、上述した第１〜第３の実施形態に係るスピーカ装置を自動車の車体の内部に搭載する場合について説明する。車体内部に配置する一例としては、例えば自動車のドアが挙げられる。図１４は、本発明におけるスピーカ装置が自動車のドアに搭載された一例を示す図である。【０１０８】  図１４において、自動車のドアは、窓部６０、ドア本体６１、スピーカユニット６２、気体吸着体１２、および遮蔽部材１３で構成される。ここで、スピーカユニット６２は、上述した第１〜第３の実施形態に係るスピーカユニット１１と同様に、一般的な動電型のスピーカである。スピーカユニット６２は、ドア本体６１に取り付けられる。ドア本体６１内部には、空間が形成されている。そして、気体吸着体１２および遮蔽部材１３はこのドア本体６１の内部空間に配置される。このように、ドア本体６１は、キャビネットとしての役割を果たすので、スピーカユニット１１、ドア本体６１、気体吸着体１２、および遮蔽部材１３で本発明におけるスピーカ装置を構成することになる。以上のように、本発明におけるスピーカ装置を自動車のドアに搭載することによって、従来と同じドア本体６１に取り付けられた場合であっても、等価容積の拡大を図るとともに、音圧レベルの低下を防止して、低音を豊かに再生する車内リスニング環境を提供することが可能となる。【０１０９】  また、上述した第１〜第３の実施形態に係るスピーカ装置は、例えば車体内部に配置される車載用のスピーカ装置であってもよい。図１５は、自動車の車内に設置されたスピーカ装置の一例を示す図である。図１５において、スピーカ装置６４は、例えば座席６３の下に設置される。ここで、スピーカ装置６４は、上述した第１〜第３の実施形態に係るスピーカ装置のいずれかであり、詳細な説明を省略する。以上のように、スピーカ装置６４を車両に搭載することによって、従来と同じキャビネット容積であっても等価容積の拡大を図るとともに、音圧レベルの低下を防止して、低音を豊かに再生する車内リスニング環境を提供することが可能となる。【０１１０】  また、上述した第１〜第３の実施形態に係るスピーカ装置は、図１６に示すような車載用のスピーカ装置であってもよい。図１６は、自動車の車内に設置されたスピーカ装置の他の例を示す図である。図１６において、スピーカ装置は、キャビネット６５、台座６６、スピーカユニット１１、パンチングネット６７、気体吸着体１２、および遮蔽部材１３を備える。気体吸着体１２および遮蔽部材１３は、キャビネット６５の内部に配置される。以上のように、図１５に示すスピーカ装置を自動車の車内に搭載することによって、従来と同じキャビネット容積であっても等価容積の拡大を図るとともに、音圧レベルの低下を防止して、低音を豊かに再生する車内リスニング環境を提供することが可能となる。なお、キャビネット６５の形状は、図１５に示す円筒形状に限定されず、��方体形状などであってもよい。【０１１１】  次に、図１７を参照して、上述した第１〜第３の実施形態に係るスピーカ装置を映像機器（例えば、ブラウン管テレビ、液晶テレビ、プラズマテレビなど）に搭載する場合について説明する。図１７は、上記スピーカ装置を薄型テレビに搭載した構成の一例を示す図であり、当該薄型テレビの正面図と、その一部を線ＯＡにおける断面図で示した側面図を示す。図１７において、薄型テレビ７０は、大略的にディスプレイ７１、および２個のスピーカ装置７２を備える。スピーカ装置７２は、第１〜第３の実施形態において説明したスピーカ装置のいずれかであり、詳細な説明を省略する。【０１１２】  スピーカ装置７２のキャビネット７３は、ディスプレイ７１の下部に設けられた筐体の内部に配置される。スピーカユニット７４は、例えば楕円形状をした動電型のスピーカであり、キャビネット７３に取り付けられる。気体吸着体１２および遮蔽部材１３は、キャビネット７３の内部に配置される。以上のように、本発明におけるスピーカ装置を薄型テレビ７０に搭載することで、従来と同じキャビネット容積であっても等価容積の拡大を図るとともに、音圧レベルの低下を防止して、低音を豊かに再生するリスニング環境を提供することが可能となる。なお、図１７に示すスピーカ装置７２は、ディスプレイ７１の下部に取り付けられる形態であるが、ディスプレイ７１の両脇に配置される形態であってもよい。【０１１３】  以上のように、上述した第１〜第３の実施形態に係るスピーカ装置が様々な機器や車両に搭載されることで、各機器や車両内において、等価容積の拡大を図るとともに、音圧レベルの低下を防止して、低音を豊かに再生することを実現することができる。【０１１４】  また、上述した第１〜第４の実施形態において、スピーカユニット１１、５０、６２、および７４は動電型のスピーカとしたが、これに限定されない。振動板から放射される音圧によってキャビネットの内部空間の圧力を変化させる駆動方式であれば、圧電形、静電型、または電磁型等のスピーカであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】  本発明のスピーカ装置は、低音域の拡大を図るとともに、音圧レベルの低下を防止し、１００〜２００Ｈｚ以上の高域においても容積拡大効果が発揮された、豊かな低音再生が可能なスピーカ装置であり、薄型化が進む液晶テレビ、ＰＤＰ（プラズマディスプレイ）やステレオ装置、５．１チャンネル再生のホームシアター用スピーカ、携帯端末機器、および車載用オーディオ機器等に適用される。
【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１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年5月16日(2007.5.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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スピーカユニットと、
前記キャビネットの内部空間に配置され、当該内部空間に存在する気体を物理吸着する粉体状の気体吸着体とを備え、
前記気体吸着体の平均粒径が０．１ｍｍ未満であることを特徴とする、スピーカ装置。
【請求項２】
前記気体吸着体の全ての粒径が０．１ｍｍ未満であることを特徴とする、請求項１に記載のスピーカ。
【請求項３】
前記気体吸着体が活性炭であ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４】
前記気体吸着体は、植物、石油系樹脂、または石炭から生成された活性炭であ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５】
気体を遮蔽する第１の遮蔽部材をさらに備え、
前記気体吸着体は、前記第１の遮蔽部材の内部空間に配置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６】
前記第１の遮蔽部材が薄膜状のフィルムであることを特徴とする、請求項５に記載のスピーカ装置。
【請求項７】
前記第１の遮蔽部材の内側であって前記気体吸着体の上方に空間が形成されることを特徴とする、請求項５に記載のスピーカ装置。
【請求項８】
前記第１の遮蔽部材を複数備え、
前記気体吸着体は、分割されて各前記第１の遮蔽部材の内部空間にそれぞれ配置され、
各前記第１の遮蔽部材は、他の第１の遮蔽部材との間に空間を形成するように前記キャビネットの内部空間に配置されることを特徴とする、請求項５に記載のスピーカ装置。
【請求項９】
少なくとも一部に開口部が形成された複数の筐体をさらに備え、
前記筐体の容積は、前記第１の遮蔽部材の容積よりも大きく、
前記第１の遮蔽部材は、前記筐体の内部空間に配置されることを特徴とする、請求項８に記載のスピーカ装置。
【請求項１０】
前記第１の遮蔽部材を複数備え、
前記気体吸着体は、分割されて各前記第１の遮蔽部材の内部空間にそれぞれ配置され、
前記第１の遮蔽部材は、
少なくとも一部に開口部が形成された筐体と、
その外縁部が前記開口部に固着されたフィルムとを有し、
分割された前記気体吸着体は、前記筐体の内部空間に配置されることを特徴とする、請求項５に記載のスピーカ装置。
【請求項１１】
前記キャビネットに取り付けられ、前記スピーカユニットの振動によって駆動するパッシブラジエータをさらに備える、請求項１に記載のスピーカ装置。
【請求項１２】
前記パッシブラジエータとの間に空間を形成するように前記パッシブラジエータと前記気体吸着体との間に配置される板状部材をさらに備える、請求項１１に記載のスピーカ装置。
【請求項１３】
前記板状部材には、前記パッシブラジエータから前記気体吸着体に向かう方向に開口部が形成されることを特徴とする、請求項１２に記載のスピーカ装置。
【請求項１４】
前記キャビネットが密閉方式のキャビネットであ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１５】
前記キャビネットに取り付けられ、前記キャビネットの内部空間と外部空間とを音響的に連結する音響ポートをさらに備える、請求項１に記載のスピーカ装置。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれかに記載のスピーカ装置と、
前記スピーカ装置を支持するケースとを備える、携帯端末装置。
【請求項１７】
前記スピーカユニットは、
ボイスコイルと、
前記ボイスコイルを一方面に固着した振動板とを有し、
前記スピーカユニットは、前記振動板の他方面を前記キャビネットの内部空間に向けて取り付けられることを特徴とする、請求項１６に記載の携帯端末装置。
【請求項１８】
前記気体吸着体を遮蔽する第２の遮蔽部材をさらに備え、
前記第２の遮蔽部材は、前記スピーカユニットと前記気体吸着体との間を仕切るように前記キャビネットの内部空間に配置されることを特徴とする、請求項１６に記載の携帯端末装置。
【請求項１９】
請求項１から１５のいずれか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。
【請求項２０】
請求項１から１５のいずれか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。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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、小型のキャビネットで豊かな低音再生を実現する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間が呈する音響スティフネスの影響によって、小型で低音再生が可能なスピーカ装置を実現することが困難であった。この低音の再生限界は、音響スティフネスの大きさ、つまり、キャビネット内部の容積の大きさで決定される。そこで、この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）。
【０００３】
図１８は、従来のスピーカ装置における主要部の構造断面図である。図１８において、従来のスピーカ装置は、キャビネット９０、低音用スピーカ９１、活性炭９２、支持部材９３、およびダイヤフラム９４を備える。低音用スピーカ９１は、キャビネット９０の前面に取り付けられる。活性炭９２は、平均粒径が０．１ｍｍ〜０．３ｍｍである粒状の活性炭（以下、粒状活性炭と称す）であり、キャビネット９０の内部に塊状で配置される。また活性炭９２は、キャビネット９０の背面、底面、上面、左右側面、および支持部材９３によって支持されている。なお、支持部材９３には、その全表面に、空気を通過させる細孔が形成されている。
【０００４】
次に、図１８に示す従来のスピーカ装置の動作について説明する。低音用スピーカ９１に電気信号が印加されると音圧が発生する。この音圧によってキャビネット９０の内部空間の圧力が変化する。そして、この圧力変化によってダイヤフラム９４が振動する。ダイヤフラム９４の振動によって、活性炭９２が配置された空間の圧力が変化する。活性炭９２は、支持部材９３およびキャビネット９０によって塊状に支持されている。なお、支持部材９３の全表面には、上述したように細孔が形成されている。そのため、ダイヤフラム９４の振動による圧力変化に伴う気体が活性炭９２に物理吸着されて、キャビネット９０の内部空間の圧力変化は抑制される。ここで、キャビネット９０の内部空間の圧力変化が抑えられるということは、キャビネット９０が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を意味する。このように活性炭９２は、自身がもつ物理吸着効果によって、キャビネット９０の内部容積を等価的に拡大する容積拡大効果を発揮する。その結果、従来のスピーカ装置では、小型のキャビネットであっても、あたかも大きなキャビネットにスピーカユニットを搭載したような低音再生が可能となる。
【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】
【０００５】
ここで、活性炭９２の構造について考える。上述した従来のスピーカ装置における活性炭９２は、平均粒径が０．１ｍｍ〜０．３ｍｍである粒状活性炭を塊状にした構造である。この粒状活性炭一粒、一粒には、無数の細孔がそれぞれ形成されている。粒状活性炭の単位重さあたりの比表面積は１０００ｍ2／ｇ程度である。この細孔は、図１９に示すように、粒状活性炭の表面付近に形成されるマクロ孔１００と、内部に形成されるミクロ孔１０１とに大別される。図１９は、粒状活性炭に形成された細孔の構造を模式的に示した図である。ここで、活性炭９２が上記容積拡大効果を発揮するのは、ミクロ孔１０１に気体が物理吸着されるためであると考えられている。一方マクロ孔１００は、気体がミクロ孔１０１に到達するまでの通路としての役割を果たしている。
【０００６】
ここで、平均粒径が０．１ｍｍ以上である粒状活性炭では、マクロ孔１００が占める体積比率がミクロ孔１０１が占める体積比率よりも大きい。このため、粒状活性炭の体積あたりの物理吸着効果は、マクロ孔１００の体積比率が大きい分だけ制限される。したがって、大きな容積拡大効果を得るためには粒状活性炭を大量に集めて、活性炭９２の体積を大きくする必要があった。しかしながら、小型のスピーカ装置では、キャビネット９０の内部容積が小さいので、搭載できる活性炭９２の体積は制限されてしまう。したがって、小型のスピーカ装置においては、キャビネット９０の内部に配置可能な活性炭９２の体積が制限されるため、十分な物理吸着効果が得られず、所望する低音域の拡大が困難であった。
【０００７】
また、気体の通路となるマクロ孔１００は、ミクロ孔１０１に到達する気体の流れを抑制する音響抵抗として作用する。したがって、平均粒径が０．１ｍｍ以上である粒状活性炭では、マクロ孔１００の体積比率が大きいので、上記音響抵抗による音響エネルギーの損失も大きくなる。その結果、低音域の音圧レベルが大幅に低下するという課題があった。
【０００８】
また、気体の通路となるマクロ孔１００は、音圧の周波数帯域が高くなると、マクロ孔１００の通路自体の空間容積と通路長とで音の伝達を遮断するハイカットフィルタとして作用する。このマクロ孔１００の作用によって、１００〜２００Ｈｚ以上の高域では、ミクロ孔１０１への気体の流入が抑制される。その結果、１００〜２００Ｈｚ以上の高域では、ほとんど物理吸着効果が得られない。このため、活性炭９２として平均粒径が０．１ｍｍ以上である粒状活性炭を利用して容積拡大効果を得ようとすると、その利用は１００Ｈｚ以下の低音専用のスピーカ装置に限定されるという大きな課題があった。
【０００９】
それ故、本発明は、低音域の拡大を図るとともに、音圧レベルの低下を防止し、１００〜２００Ｈｚ以上の高域においても容積拡大効果が発揮された、豊かな低音再生が可能な小型の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】
【００１０】
本発明の第１の発明は、スピーカ装置であって、キャビネットと、キャビネットに取り付けられたスピーカユニットと、キャビネットの内部空間に配置され、当該内部空間に存在する気体を物理吸着する粉体状の気体吸着体とを備え、気体吸着体の平均粒径が０．１ｍｍ未満であることを特徴とする。
【００１１】
本発明の第２の発明は、上記第１の発明において、気体吸着体の全ての粒径が０．１ｍｍ未満であることを特徴とする。
【００１２】
本発明の第３の発明は、上記第１の発明において、気体吸着体が活性炭であることを特徴とする。
【００１３】
本発明の第４の発明は、上記第１の発明において、気体吸着体は、植物、石油系樹脂、または石炭から生成された活性炭であることを特徴とする。
【００１４】
本発明の第５の発明は、上記第１の発明において、気体を遮蔽する第１の遮蔽部材をさらに備え、気体吸着体は、第１の遮蔽部材の内部空間に配置されることを特徴とする。
【００１５】
本発明の第６の発明は、上記第５の発明において、第１の遮蔽部材が薄膜状のフィルムであることを特徴とする。
【００１６】
本発明の第７の発明は、上記第５の発明において、第１の遮蔽部材の内側であって気体吸着体の上方に空間が形成されることを特徴とする。
【００１７】
本発明の第８の発明は、上記第５の発明において、第１の遮蔽部材を複数備え、気体吸着体は、分割されて各第１の遮蔽部材の内部空間にそれぞれ配置され、各第１の遮蔽部材は、他の第１の遮蔽部材との間に空間を形成するようにキャビネットの内部空間に配置されることを特徴とする。
【００１８】
本発明の第９の発明は、上記第８の発明において、少なくとも一部に開口部が形成された複数の筐体をさらに備え、筐体の容積は、第１の遮蔽部材の容積よりも大きく、第１の遮蔽部材は、筐体の内部空間に配置されることを特徴とする。
【００１９】
本発明の第１０の発明は、上記第５の発明において、第１の遮蔽部材を複数備え、気体吸着体は、分割されて各第１の遮蔽部材の内部空間にそれぞれ配置され、第１の遮蔽部材は、少なくとも一部に開口部が形成された筐体と、その外縁部が開口部に固着されたフィルムとを有し、分割された気体吸着体は、筐体の内部空間に配置されることを特徴とする。
【００２０】
本発明の第１１の発明は、上記第１の発明において、キャビネットに取り付けられ、スピーカユニットの振動によって駆動するパッシブラジエータをさらに備える。
【００２１】
本発明の第１２の発明は、上記第１１の発明において、パッシブラジエータとの間に空間を形成するようにパッシブラジエータと気体吸着体との間に配置される板状部材をさらに備える。
【００２２】
本発明の第１３の発明は、上記第１２の発明において、板状部材には、パッシブラジエータから気体吸着体に向かう方向に開口部が形成されることを特徴とする。
【００２３】
本発明の第１４の発明は、上記第１の発明において、キャビネットが密閉方式のキャビネットであることを特徴とする。
【００２４】
本発明の第１５の発明は、上記第１の発明において、キャビネットに取り付けられ、キャビネットの内部空間と外部空間とを音響的に連結する音響ポートをさらに備える。
【００２５】
本発明の第１６の発明は、携帯端末装置であって、上記第１から１５のいずれかの発明のスピーカ装置と、スピーカ装置を支持するケースとを備える。
【００２６】
本発明の第１７の発明は、上記第１６の発明において、スピーカユニットは、ボイスコイルと、ボイスコイルを一方面に固着した振動板とを有し、スピーカユニットは、振動板の他方面をキャビネットの内部空間に向けて取り付けられることを特徴とする。
【００２７】
本発明の第１８の発明は、上記第１６の発明において、気体吸着体を遮蔽する第２の遮蔽部材をさらに備え、第２の遮蔽部材は、スピーカユニットと気体吸着体との間を仕切るようにキャビネットの内部空間に配置されることを特徴とする。
【００２８】
本発明の第１９の発明は、車両であって、上記第１から１５のいずれかの発明のスピーカ装置と、スピーカ装置を内部に配置する車体とを備える。
【００２９】
本発明の第２０の発明は、映像機器であって、上記第１から１５のいずれかの発明のスピーカ装置と、スピーカ装置を内部に配置する筐体とを備える。
【発明の効果】
【００３０】
上記第１の発明によれば、気体吸着体の平均粒径が０．１ｍｍ未満であるので、平均粒径が０．１ｍｍ以上である従来の気体吸着体と比べて、気体を物理吸着するミクロ孔の体積比率が大きくなる。このため、平均粒径が０．１ｍｍ未満である気体吸着体は、従来と比べて容積拡大率が大きい。また、当該容積拡大率は、平均粒径が０．１ｍｍ未満となる範囲において顕著に増加する。これらにより、平均粒径が０．１ｍｍ未満である気体吸着体を用いることによって、平均粒径が０．１ｍｍ以上である従来の気体吸着体を用いるときと比べて、十分に大きな容積拡大効果を得ることができる。その結果、気体吸着体の体積を従来と同じにした場合に、従来よりも低音域をさらに拡大させることができる。また、従来と同じ量だけ低音域を拡大する場合には、従来と比べて気体吸着体自体の体積を小さくすることができる。その結果、従来よりもスピーカ装置の小型化を図ることができる。また、本発明によれば、気体吸着体に形成されたマクロ孔の体積比率が従来と比べて小さいので、マクロ孔によるハイカットフィルタとしての作用を減少させることができる。その結果、例えば再生帯域が１００〜２００Ｈｚ以上で使用される小型のスピーカ装置であっても、容積拡大効果が発揮され、低音域を拡大することができる。さらに、本発明によれば、気体吸着体に形成されたマクロ孔の体積比率が従来と比べて小さいので、気体がマクロ孔を通過することによる音響抵抗の値が小さい。これにより、当該音響抵抗によって生じる音圧レベルの低下を抑えることができる。
【００３１】
上記第２の発明によれば、低音域の拡大をさらに図ることができる。
【００３２】
上記第３の発明によれば、気体吸着体を活性炭で構成することができる。
【００３３】
上記第４の発明によれば、気体吸着体を植物、石油系樹脂、または石炭から生成された活性炭で構成することができる。
【００３４】
上記第５〜６の発明によれば、気体吸着体に形成されたミクロ孔が外気の湿気、有害ガス、タバコの煙、または臭いなどを吸着して気体を物理吸着する作用が低下することを防止することができる。その結果、気体吸着体による容積拡大効果を長期的に発揮させることができる。また気体吸着体がキャビネットの内部空間で飛散することを防止することができる。
【００３５】
上記第７の発明によれば、スピーカユニットから発生した音圧が気体吸着体に伝達し易くなり、低音域の拡大をさらに図ることができる。
【００３６】
上記第８〜１０の発明によれば、気体吸着体が１つの第１の遮蔽部材の内部空間に配置された場合と比べて、気体吸着体が集中することなく、気体が気体吸着体の内部に到達するまでの通路長が大幅に縮小される。また気体吸着体が気体と接触する面積も大きくなる。これらにより、気体吸着体がもつ音響抵抗を低くすることができ、低音域の音圧レベルをさらに向上させることができる。
【００３７】
上記第１１の発明によれば、位相反転方式の１つであるパッシブラジエータ方式のスピーカ装置として動作し、従来に対する低音域の音圧レベルの向上をさらに大きくすることができる。
【００３８】
上記第１２の発明によれば、パッシブラジエータが気体吸着体と接触することを防止することができる。
【００３９】
上記第１３の発明によれば、低音域の音圧レベルがさらに向上する。
【００４０】
上記第１４の発明によれば、キャビネット外部の気体が気体吸着体に直接接触することを防止することができる。
【００４１】
上記第１５の発明によれば、位相反転方式の１つであるバスレフ方式のスピーカ装置として動作することができる。
【００４２】
上記第１７の発明によれば、ボイスコイルに対して内部空間側にある振動板によって粉体状の気体吸着体がボイスコイルに接触しない構造となるので、気体吸着体がボイスコイルと接触することで生じる電気的なショートによる故障や異音を防止することができる。
【００４３】
上記第１８の発明によれば、第２の遮蔽部材によってスピーカユニットに気体吸着体が流入しない構造となるので、気体吸着体が振動板などに接触することで生じる異音を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
（第１の実施形態）
図１を参照して、本発明における第１の実施形態に係るスピーカ装置について説明する。図１は、第１の実施形態に係るスピーカ装置の一例を示す構造断面図である。図１において、スピーカ装置は、キャビネット１０、スピーカユニット１１、気体吸着体１２、および遮蔽部材１３を備える。なお、図１に示すスピーカ装置は、密閉方式のスピーカ装置である。
【００４５】
スピーカユニット１１は、例えば動電型のスピーカである。スピーカユニット１１は、キャビネット１０の前面上部に形成された開口部に取り付けられる。気体吸着体１２は、例えば平均粒径が０．０１〜０．０３ｍｍである粉体状の活性炭（以下、粉状活性炭と称す）である。なお、上記粉状活性炭は、例えば植物系材料である椰子殻から生成した活性炭を、平均粒径が０．０１ｍｍ〜０．０３ｍｍとなるまで粉砕して粉体状にしたものである。遮蔽部材１３は気体を通過させない部材である。遮蔽部材１３は例えば袋状に形成されている。また遮蔽部材１３は例えば薄膜フィルムで構成される。薄膜フィルムの厚みは、例えば０．０５ｍｍである。薄膜フィルムの材料としては、例えばポリ塩化ビニルやポリ塩化ビニリデンなどが挙げられる。気体吸着体１２は、遮蔽部材１３で空気を含めて密閉して包装され、キャビネット１０の内部に配置される。このように気体吸着体１２は、遮蔽部材１３によって外気と遮蔽された状態でキャビネット１０の内部に配置される。なお、キャビネット１０の内部空間であって、上述したスピーカユニット１１、気体吸着体１２、および遮蔽部材１３以外の空間を空間Ｒ１とする。
【００４６】
次に、本実施形態に係るスピーカ装置の動作について説明する。スピーカユニット１１は、動電型のスピーカであり、電気信号が印加されるとボイスコイルに駆動力が発生する。この駆動力によってスピーカユニット１１の振動板が振動し、振動板の前背面に音圧が発生する。振動板の背面から発生した音圧によって、キャビネット１０の内部に形成される空間Ｒ１の圧力が変化する。この圧力の変化によって、気体吸着体１２を密封する遮蔽部材１３の表面は分割振動する。このとき、遮蔽部材１３の内部の圧力が変化する。遮蔽部材１３の内部には気体吸着体１２が配置されている。したがって、気体吸着体１２が気体を物理吸着する作用により、遮蔽部材１３の内部の圧力変化は抑制される。その結果、空間Ｒ１の圧力変化は抑えられ、キャビネット１０の容積は等価的に拡大する。その結果、本実施形態に係るスピーカ装置では、小型のキャビネットであっても、あたかも大きなキャビネットにスピーカユニット１１を搭載したような低音再生が可能となる。
【００４７】
ここで、気体吸着体１２として平均粒径が０．０１〜０．０３ｍｍである粉状活性炭を用いた場合の効果を図２に示す。図２は、密閉方式における音圧周波数特性と電気インピーダンス特性を示した図である。具体的には図２では、内部容積が０．５リットルあるキャビネットに８ｃｍ口径のスピーカユニットを取り付けて、キャビネットに何も入れない場合、平均粒径が０．１ｍｍ〜０．３ｍｍである従来の粒状活性炭を入れた場合、気体吸着体１２として上記粉状活性炭を入れた場合について、それぞれの音圧周波数特性と電気インピーダンス特性を示している。
【００４８】
図２において、グラフＡ１はキャビネットに何も入れない場合の音圧周波数特性である。グラフＡ２は、グラフＡ１の条件下における電気インピーダンス特性である。グラフＢ１は従来の粒状活性炭（平均粒径；０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ、比表面積１０００ｍ2／ｇ）を４０ｇ入れた場合の音圧周波数特性である。グラフＢ２は、グラフＢ１の条件下における電気インピーダンス特性である。グラフＣ１は粉状活性炭（平均粒径；０．０１ｍｍ〜０．０３ｍｍ、比表面積１７００ｍ2／ｇ）を４０ｇ入れた場合の音圧周波数特性である。グラフＣ２は、グラフＣ１の条件下における電気インピーダンス特性である。
【００４９】
グラフＡ２より、キャビネットに何も入れない場合の共振周波数は、ｆ0A＝１２１．３Ｈｚである。グラフＢ２より、従来の粒状活性炭を入れた場合の共振周波数はｆ0B＝１０７．１Ｈｚである。グラフＣ２より、本実施形態の粉状活性炭を入れた場合の共振周波数はｆ0C＝９４．５Ｈｚとなる。ここで、上述した８ｃｍ口径のスピーカユニットの共振周波数がｆ0S＝７０Ｈｚであるとする。このとき、従来の粒状活性炭を入れた場合のキャビネットの容積拡大率は以下の値となる。
｛（ｆ0A／ｆ0S）2−１｝／｛（ｆ0B／ｆ0S）2−１｝＝１．４９
一方、粉状活性炭を入れた場合のキャビネットの容積拡大率は以下の値となる。
｛（ｆ0A／ｆ0S）2−１｝／｛（ｆ0C／ｆ0S）2−１｝＝２．４３
このように、粉状活性炭を入れた場合の方が従来の粒状活性炭を入れた場合よりも容積拡大率が大きくなる。これにより、図２に示すように、８０Ｈｚ以下の低域において、グラフＣ１の音圧レベルがグラフＢ１の音圧レベルよりも高くなっている。また、グラフＣ１の音圧レベルがグラフＡ１の音圧レベルに対して約２．５ｄＢ向上していることもわかる。なお、粉状活性炭の容積拡大率が従来の粒状活性炭よりも大きいのは、紛状活性炭の方が図１８に示したミクロ孔１０１の占める体積比率が大きいためである。紛状活性炭は、従来の粒状活性炭よりもさらに細かく粉砕して生成されたものである。つまり、細かく粉砕されることによりマクロ孔１００が破壊される。これにより、紛状活性炭では、マクロ孔１００の体積比率が減少しているので、従来の粒状活性炭と比べてミクロ孔１０１の体積比率が大きくなる。
【００５０】
このように、気体吸着体１２として紛状活性炭を用いることで、気体の物理吸着効果は従来の粒状活性炭よりも向上し、キャビネットの等価的な容積を従来の１．４９倍から２．４３倍に拡大させることができる。その結果、気体吸着体１２の体積を従来と同じにした場合には、従来よりもさらに低音域を拡大させることができる。また、従来と同じ量だけ低音域を拡大する場合には、従来と比べて気体吸着体１２自体の体積を小さくすることができる。その結果、従来よりもスピーカ装置の小型化を図ることができる。
【００５１】
また、上記紛状活性炭は、従来の粒状活性炭よりもマクロ孔１００の体積比率が小さい。したがって、気体吸着体１２として上記紛状活性炭を用いることで、マクロ孔１００による音圧レベルの低下を従来の粒状活性炭よりも抑えることができる。
【００５２】
なお、上述では、気体吸着体１２を平均粒径が０．０１〜０．０３ｍｍである粉状活性炭とした。ここで、気体吸着体１２の材料は活性炭に限定されず、物理吸着効果を有する他の多孔性材料であってもよい。他の多孔性材料の一例としては、ゼオライト、シリカ（ＳｉＯ2）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、ジルコニア（ＺｒＯ3）、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。
【００５３】
また、気体吸着体１２の平均粒径は０．０１〜０．０３ｍｍに限定されない。気体吸着体１２の平均粒径は０．１ｍｍ未満であればよい。ここで、図３を参照して、本発明において気体吸着体１２の平均粒径を０．１ｍｍ未満とする理由について説明する。図３は、気体吸着体１２の平均粒径と容積拡大率との関係を示す図である。図３では、気体吸着体１２の材料として活性炭を用いた場合を示す。また図３では、内部容積が０．５Ｌである密閉方式のキャビネットの内部に活性炭を平均粒径を変えて配置し、当該活性炭を含むキャビネット内部の音響インピーダンスを測定している。そして、測定した音響インピーダンスに基づいて、活性炭を入れない場合を基準としたキャビネット内部の等価的な容積の変化を容積拡大率として求めている。また図２では、活性炭の平均粒径が０．００５ｍｍ、０．０１６ｍｍ、０．０５６ｍｍ、０．１３６ｍｍ、０．２８０ｍｍ、０．５１０ｍｍ、０．７８０ｍｍ、および１．０ｍｍとなった場合の各容積拡大率を求めている。また各平均粒径の活性炭の重量は、全て４０ｇとしている。
【００５４】
図３に示すように、平均粒径が０．３ｍｍ以上の範囲においては、平均粒径が小さくなるほど容積拡大率は大きくなっている。平均粒径が０．１ｍｍから０．３ｍｍ付近までの範囲においては、容積拡大率は約１．４倍でほぼ一定となっている。しかしながら、平均粒径が０．１ｍｍ付近を境として、０．１ｍｍ付近よりも小さい範囲では、平均粒径が小さくなるほど容積拡大率は再び大きくなっている。平均粒径が０．００５ｍｍ以下になる範囲については、図３に示されていないが、０．１ｍｍ〜０．００５ｍｍまでのカーブからも示されるように、容積拡大率はさらに大きくなると予想される。このように容積拡大率は、平均粒径が０．１ｍｍ未満となる範囲において顕著に増加していることがわかる。そこで、本発明においては、平均粒径が小さいほどミクロ孔１０１の体積比率が大きくなり容積拡大率が増加すること、かつ、平均粒径が０．１ｍｍ未満となる範囲において容積拡大率の増加が顕著になることに着目し、気体吸着体１２の平均粒径を０．１ｍｍ未満とする。これにより、本発明における気体吸着体１２は、従来の粒状活性炭（平均粒径：０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ）と同じ体積とした場合には、従来よりも大きな容積拡大効果を得ることができる。その結果、従来よりも低音域をさらに拡大させることができる。また、従来の粒状活性炭と同じ量だけ低音域を拡大する場合には、気体吸着体１２自体の体積を小さくすることができる。その結果、従来と比べてさらにスピーカ装置を小型化を図ることができる。したがって本発明においては、気体吸着体１２として平均粒径が０．１ｍｍ未満である粉体状の多孔性材料を用いる。
【００５５】
なお、上述した平均粒径は、各粒の直径（粒径）を平均したものである。つまり、気体吸着体１２は平均粒径が０．１ｍｍ未満であればよく、０．１ｍｍ以上の粒が含まれていても、本発明の範囲内である。また、気体吸着体１２は平均粒径が０．１ｍｍ未満であればよく、気体吸着体１２を例えば篩いなどにかけて、粒径が０．１ｍｍ未満となる粒しか含まれないようにしてもよい。これにより、より確実に容積拡大効果を得ることができる。なお、粒径のバラツキの分布が正規分布に近い分布となる場合には、当該分布の中央値を平均粒径としてもよい。例えば、平均粒径が０．０５６ｍｍである紛状活性炭において、その中に含まれる粒径のバラツキが０．０５６ｍｍを中央値とした正規分布に近い分布となる場合には、当該中央値の粒径を平均粒径としてもよい。
【００５６】
なお、実用上の課題として、平均粒径が０．００５ｍｍ以下のものは、塵肺等、人体への影響が懸念される。このため、平均粒径が０．００５ｍｍ以下である気体吸着体１２が飛散しないように、スピーカ装置を製造する際において注意が必要である。また、上述では気体吸着体１２として紛状活性炭を用いる場合に、当該紛状活性炭を椰子殻から生成するとしたがこれに限定されない。紛状活性炭は、例えばフエノール樹脂等の石油から生成される石油系樹脂材料や、石炭などから生成されてもよい。
【００５７】
また、上述では、気体吸着体１２を遮蔽部材１３で包装するとした。これは、気体吸着体１２を構成する多孔性材料が、外気中の湿気、有害ガス、タバコの煙、または臭いなどをミクロ孔１０１に吸着して、気体の物理吸着効果が低下することを防止するためである。このように、遮蔽部材１３を用いることによって、気体吸着体１２による容積拡大効果を長期的に発揮させることができる。また、遮蔽部材１３を用いることによって、粉体状である気体吸着体１２の飛散を防止することもできる。これにより、例えば平均粒径が０．００５ｍｍ以下である紛状活性炭などを気体吸着体として利用した場合には、塵肺等、人体への影響について注意する負担を軽減することができる。なお、これらの効果を期待しない場合には、本発明において遮蔽部材１３を用いなくてもよい。また、本実施形態においては、キャビネット１０が密閉方式のキャビネットである。そのため、遮蔽部材１３を用いない場合でも、気体吸着体１２による容積拡大効果を長期的に発揮させることができる。
【００５８】
（第２の実施形態）
図４を参照して、本発明における第２の実施形態に係るスピーカ装置について説明する。図４は、第２の実施形態に係るスピーカ装置の一例を示す構造断面図である。本実施形態に係るスピーカ装置は、第１の実施形態に係るスピーカ装置に対して、パッシブラジエータ２１を備えた、いわゆる位相反転方式のスピーカ装置である点で異なる。以下、異なる点を中心に説明する。
【００５９】
図４において、スピーカ装置は、キャビネット２０、スピーカユニット１１、気体吸着体１２、遮蔽部材１３、パッシブラジエータ２１、および仕切板２２を備える。なお、図４に示すスピーカユニット１１、気体吸着体１２、および遮蔽部材１３は、上述した第１の実施形態と同様であり、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６０】
スピーカユニット１１は、キャビネット２０の前面上部に形成された開口部に取り付けられる。パッシブラジエータ２１は、振動板２１１およびサスペンション２１２で構成される。パッシブラジエータ２１は、キャビネット２０の前面下部に形成された開口部に取り付けられる。振動板２１１は、例えば円板状の部材である。サスペンション２１２の内周部は振動板２１１の外周部に固設される。サスペンション２１２の外周部はキャビネット２０の前面下部に形成された開口部に固設される。このようにサスペンション２１２は、振動板２１１がキャビネット２０の前背面方向に振動可能となるように当該振動板２１１を支持している。気体吸着体１２は、遮蔽部材１３で空気も含めて密閉されて、キャビネット１０の内部に配置される。ここで、キャビネット２０の内部空間であって、スピーカユニット１１の背面と遮蔽部材１３および気体吸着体１２の上部との間の空間を空間Ｒ２とする。仕切板２２は、板状部材である。仕切板２２は、キャビネット２０の内部であって、パッシブラジエータ２１と気体吸着体１２との間を仕切る位置に固設される。また仕切板２２は、パッシブラジエータ２１との間に空間Ｒ３を形成して固設される。この空間Ｒ３が形成されることで、パッシブラジエータ２１が気体吸着体１２と接触することを防止することができる。なお、空間Ｒ２とＲ３とは連結している。
【００６１】
次に、本実施形態に係るスピーカ装置の動作について説明する。スピーカユニット１１は、動電型のスピーカであり、電気信号が印加されるとボイスコイルに駆動力が発生する。この駆動力によってスピーカユニット１１の振動板が振動し、振動板の前背面に音圧が発生する。振動板の背面から発生した音圧によって、キャビネット２０の内部に形成される空間Ｒ２およびＲ３の圧力が変化する。この圧力の変化によって、気体吸着体１２を密封する遮蔽部材１３の表面は分割振動する。このとき、遮蔽部材１３の内部の圧力が変化する。遮蔽部材１３の内部には気体吸着体１２が配置されている。したがって、気体吸着体１２が気体を物理吸着する作用により、遮蔽部材１３の内部の圧力変化は抑制される。その結果、空間Ｒ２およびＲ３の圧力変化は抑えられ、キャビネット２０の内部容積は等価的に拡大する。
【００６２】
ここで、本実施形態においては、キャビネット２０の前面下部に形成された開口部にパッシブラジエータ２１が取り付けられている。このパッシブラジエータ２１は、空間Ｒ３を介して空間Ｒ２と音響的に連結されている。つまり、パッシブラジエータ２１はスピーカユニット１１の振動によって駆動される。これにより、本実施形態に係るスピーカ装置は、位相反転方式の１つであるパッシブラジエータ方式のスピーカ装置として動作する。
【００６３】
ここで、パッシブラジエータ方式において、気体吸着体１２として平均粒径が０．０１〜０．０３ｍｍである粉状活性炭を用いた場合の効果を図５に示す。図５は、パッシブラジエータ方式における音圧周波数特性と電気インピーダンス特性を示した図である。具体的には図５では、内部容積が０．５リットルあるキャビネットに８ｃｍ口径のスピーカユニットと８ｃｍ口径のパッシブラジエータとを取り付けて、キャビネットに何も入れない場合、平均粒径が０．１ｍｍ〜０．３ｍｍである従来の粒状活性炭を入れた場合、気体吸着体１２として上記粉状活性炭を入れた場合について、それぞれの音圧周波数特性と電気インピーダンス特性を示している。
【００６４】
図５において、グラフＤ１はキャビネットに何も入れない場合の音圧周波数特性である。グラフＤ２は、グラフＤ１の条件下における電気インピーダンス特性である。グラフＥ１は従来の粒状活性炭（平均粒径；０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ、比表面積１０００ｍ2／ｇ）を４０ｇ入れた場合の音圧周波数特性である。グラフＥ２は、グラフＥ１の条件下における電気インピーダンス特性である。グラフＦ１は粉状活性炭（平均粒径；０．０１ｍｍ〜０．０３ｍｍ、比表面積１７００ｍ2／ｇ）を４０ｇ入れた場合の音圧周波数特性である。グラフＦ２は、グラフＦ１の条件下における電気インピーダンス特性である。
【００６５】
ここで、グラフＤ１、Ｅ１およびＦ１より、周波数が５０Ｈｚのときの各音圧レベルを比較する。キャビネットに何も入れない場合の音圧レベルは、グラフＤ１より５８．１ｄＢとなる。従来の粒状活性炭を入れた場合の音圧レベルは、グラフＥ１より５９．９ｄＢとなる。本実施形態の粉状活性炭を入れた場合の音圧レベルは、グラフＦ１より６４．２ｄＢとなる。すなわち、キャビネットに何も入れない場合の音圧レベルを基準とすると、従来の粒状活性炭では音圧レベルが約２ｄＢ向上している。これに対し、本実施形態の紛状活性炭では音圧レベルを約６ｄＢ向上させることができる。また本実施形態のスピーカ装置では、図２で示した第１の実施形態に係る密閉方式のスピーカ装置と比較して、周波数が５０Ｈｚの音圧レベルが約３．５ｄＢ高い。
【００６６】
以上のように、本実施形態に係るスピーカ装置は、気体吸着体１２による容積拡大効果とパッシブラジエータ方式として動作する点とにより、密閉方式である第１の実施形態に係るスピーカ装置と比べて、従来に対する低音域の音圧レベルの向上をさらに大きくすることができる。
【００６７】
なお、上述した仕切板２２において、図６に示すように、開口部２２ｈが形成されていてもよい。図６は、仕切板２２に開口部２２ｈが形成された様子を示す図である。仕切板２２には、パッシブラジエータ２１から気体吸着体１２へ向かう方向に開口部２２ｈが形成される。これにより、パッシブラジエータ２１の振動により生じる空間Ｒ３の圧力変化が気体吸着体１２に伝わり易くなる。その結果、開口部２２ｈが形成されていないときと比べて、低音域の音圧レベルがさらに向上する。
【００６８】
（第３の実施形態）
図７を参照して、本発明における第３の実施形態に係るスピーカ装置について説明する。図７は、第３の実施形態に係るスピーカ装置の一例を示す側断面図と一部に断面を表した背面図とを示す図である。本実施形態に係るスピーカ装置は、第１の実施形態に係るスピーカ装置に対して、音響ポート３１を備えた、いわゆる位相反転方式のスピーカ装置である点で異なる。また本実施形態に係るスピーカ装置は、第１の実施形態に係るスピーカ装置に対して、分割配置機構３２をさらに備え、気体吸着体１２を分割して配置する点で異なる。以下、異なる点を中心に説明する。
【００６９】
図７において、スピーカ装置は、キャビネット３０、スピーカユニット１１、気体吸着体１２ａ、遮蔽部材１３、音響ポート３１、および分割配置機構３２を備える。なお、図７に示すスピーカユニット１１および遮蔽部材１３は、上述した第１の実施形態と同様であり、同一の符号を付して説明を省略する。また、気体吸着体１２ａは、上述した第１の実施形態における気体吸着体１２を６分割したものである。また、キャビネット３０の内部の空間を空間Ｒ４とする。
【００７０】
スピーカユニット１１は、キャビネット３０の前面板３０ｆの上部に形成された開口部に取り付けられる。音響ポート３１は、キャビネット３０の前面板３０ｆの中部に形成された開口部に取り付けられる。
【００７１】
分割配置機構３２は、キャビネット３０の内部に配置される。分割配置機構３２は、第１の構造板３２１、第２の構造板３２２、および連結板３２３で構成される。第１の構造板３２１は、キャビネット３０の前面板３０ｆと空間を介して対向する位置に配置される。第２の構造板３２２は、キャビネット３０の背面板３０ｂと空間を介して対向する位置に配置される。連結板３２３は、第１の構造板３２１と第２の構造板３２２とを連結し、分割配置機構３２中に空間Ｒ５〜Ｒ１０を形成する。第１の構造板３２１には、開口部３２１ｈが複数形成される。第２の構造板３２２には、開口部３２２ｈが複数形成される。連結板３２３には、開口部３２３ｈが複数形成される。各気体吸着体１２ａは、空気も含めてそれぞれ遮蔽部材１３で包装される。各気体吸着体１２ａは、図７に示すように、分割配置機構３２中の空間Ｒ５〜Ｒ１０にそれぞれ配置される。
【００７２】
このように、気体吸着体１２ａおよび遮蔽部材１３は、他の気体吸着体１２ａおよび遮蔽部材１３との間に空間を形成するように、キャビネット３０の内部に配置される。また、上述した分割配置機構３２の構造を換言すると、分割配置機構３２は、複数（図７では６個）の筐体を有し、当該各筐体の内部にはそれぞれ空間Ｒ５〜Ｒ１０が形成され、当該筐体の少なくとも一部には開口部が形成されている構造である。このとき、各筐体の内部には、気体吸着体１２ａおよび遮蔽部材１３がそれぞれ配置される。
【００７３】
次に、本実施形態に係るスピーカ装置の動作について説明する。スピーカユニット１１は、動電型のスピーカであり、電気信号が印加されるとボイスコイルに駆動力が発生する。この駆動力によってスピーカユニット１１の振動板が振動し、振動板の前背面に音圧が発生する。振動板の背面から発生した音圧によって、キャビネット３０の内部に形成される空間Ｒ４の圧力が変化する。ここまでは、上述した第１の実施形態と同様の動作である。ここで、本実施形態においては、音響ポート３１が設けられている。この音響ポート３１によって、本実施形態に係るスピーカ装置は、位相反転方式の１つであるバスレフ方式のスピーカ装置として動作する。
【００７４】
さらに、上述した第１および第２の実施形態と大きく異なる点は、分割された気体吸着体１２ａが分割配置機構３２によって配置されている点である。スピーカユニット１１の振動板の背面から発生した音圧は、空間Ｒ４を伝達した後、第１の構造板３２１および第２の構造板３２２に形成された開口部３２１ｈおよび３２２ｈを通過して、空間Ｒ５〜Ｒ１０に伝達する。空間Ｒ６〜Ｒ１０に伝達した音圧は、連結板３２３に形成された開口部３２３ｈを通過して、連結板３２３と接触する遮蔽部材１３の底面にも伝達する。
【００７５】
この空間Ｒ５〜Ｒ１０の圧力の変化によって、各気体吸着体１２ａを密封する遮蔽部材１３の表面はそれぞれ分割振動する。このとき、各遮蔽部材１３の内部の圧力が変化する。各遮蔽部材１３の内部には気体吸着体１２ａがそれぞれ配置されている。したがって、気体吸着体１２ａが気体を物理吸着する作用により、各遮蔽部材１３の内部の圧力変化は抑制される。その結果、空間Ｒ５〜Ｒ１０の圧力変化は抑えられ、その結果、空間Ｒ４の圧力変化も抑えられ、キャビネット３０の内部容積は等価的に拡大する。
【００７６】
このような容積拡大効果は、上述した第１および第２の実施形態と同様である。しかしながら、本実施形態では、気体吸着体１２を分割した各気体吸着体１２ａを用いている。ここで、気体吸着体１２は上述したように粉体状である。したがって、第１および第２の実施形態のように気体吸着体１２を１つの遮蔽部材１３で包装して使用する場合、気体吸着体１２の内部に気体が到達する過程において、気体は無数の粒と粒との間の細隙を通過することとなる。また粉体状の気体吸着体１２は、重力により遮蔽部材１３の底面に集中して塊状になる。これらにより、少なからず気体吸着体１２自体に音響抵抗が存在し、当該音響抵抗による低音域の音圧レベルの低下が考えられる。これに対し、本実施形態においては、気体吸着体１２を各気体吸着体１２ａとして分割し、各気体吸着体１２ａそれぞれの間に空間が形成されるように配置する。これにより、遮蔽部材１３の内部で各気体吸着体１２ａが集中することなく、分散された状態を保つことができる。また、気体が各気体吸着体１２ａの内部に到達するまでの通路長が大幅に縮小される。また、各遮蔽部材１３における気体と接触する面積が大きくなる。これらにより、本実施形態によれば、上述した第１および第２の実施形態と比べて、気体吸着体１２の音響抵抗を低くすることができ、低音域の音圧レベルをさらに向上させることができる。
【００７７】
ここで、上述した気体吸着体１２自体の音響抵抗の値について説明する。測定方法としては、まず図７においてスピーカユニット１１の代わりに音響管を取り付ける。当該音響管の入り口には駆動用のスピーカを取り付ける。そして当該スピーカから放射される音をマイクロホンで測定して音響管内部の音圧分布が変化する値を求めることで、気体吸着体１２自体の音響抵抗の値を求めることができる。ここで、音響抵抗の値をＲａとし、第２の実施形態における音響抵抗Ｒａと第３の実施形態における音響抵抗Ｒａとを比音響抵抗Ｒｓをそれぞれ求めることで比較する。比音響抵抗Ｒｓは、以下の式で表される。
Ｒｓ＝Ｒａ／（Ｓｐ＊ρ＊ｃ）
なお、Ｓｐは音響管の断面積、ρは空気の密度、Ｃは音速をそれぞれ示す。この式に基づき比音響抵抗Ｒｓを求めると、第２の実施形態における比音響抵抗Ｒｓは０．５となる。一方、第３の実施形態における比音響抵抗Ｒｓは０．２と小さくなる。
【００７８】
また、図８を参照して、比音響抵抗Ｒｓの値が音圧周波数特性に与える影響を説明する。図８は、比音響抵抗Ｒｓの値が音圧周波数特性に与える影響を示す図である。図８では、内部容積が０．５リットルあるキャビネットに８ｃｍ口径のスピーカユニットを取り付けたバスレフ方式のスピーカ装置を想定している。そして当該キャビネットの内部に気体吸着体１２として紛状活性炭４０ｇを１つの遮蔽部材１３に入れた場合（比音響抵抗Ｒｓ＝０．５の場合）、紛状活性炭４０ｇを６個の各気体吸着体１２ａに分割して入れた場合（比音響抵抗Ｒｓ＝０．２の場合）、キャビネットの等価的な容積が１．８倍であって音響抵抗がゼロと仮定した場合という３つの場合で音圧周波数特性を比較している。
【００７９】
図８において、グラフＧは音響抵抗がゼロと仮定した場合の音圧周波数特性である。グラフＨは、比音響抵抗Ｒｓ＝０．２の場合の音圧周波数特性である。グラフＩは、比音響抵抗Ｒｓ＝０．５の場合の音圧周波数特性である。
【００８０】
図８において、周波数が７０Ｈｚのときの音圧レベルを比較する。音響抵抗がゼロと仮定した場合の音圧レベルは、グラフＧより７２．４ｄＢとなる。比音響抵抗Ｒｓ＝０．２の場合の音圧レベルは、グラフＨより７１．４ｄＢとなる。比音響抵抗Ｒｓ＝０．５の場合の音圧レベルは、グラフＨより６９．６ｄＢとなる。このように、気体吸着体１２を分割して配置することで、分割しない場合（比音響抵抗Ｒｓ＝０．５の場合）と比較して、１．８ｄＢの音圧レベルの向上が図れる。また、気体吸着体１２を分割して配置した場合（比音響抵抗Ｒｓ＝０．２の場合）の音圧レベルは、音響抵抗がゼロと仮定した場合の音圧レベルと比べても約１ｄＢというわずかな差といえる。
【００８１】
以上のように、本実施形態によれば、上述した第１および第２の実施形態と比べて、気体吸着体１２の音響抵抗を低くすることができ、低音域の音圧レベルをさらに向上させることができる。
【００８２】
なお、従来の粒状活性炭を本実施形態のように分割して配置しても、本実施形態と同様の効果は得られない。これは、従来の粒状活性炭にはマクロ孔１００が多く存在するため、マクロ孔１００による音響抵抗が大きく、音響抵抗を本質的に低下させることは困難だからである。これに対し、本発明においては、マクロ孔１００による音響抵抗が小さい紛体状の気体吸着体１２（例えば紛状活性炭）を用いている。さらに本実施形態においては、気体吸着体１２を分割配置して気体が気体吸着体１２の内部に達するまでの通路長を短くしている。これらの条件によって、十分に音響抵抗の低減を図ることができる。
【００８３】
なお、上述では、気体吸着体１２ａを６個としたがこれに限定されない。上述した第１および第２の実施形態における気体吸着体１２を少なくとも２個に分割すれば本実施形態の効果を発揮する。したがって、分割配置機構３２は、２個以上の空間を有する構造であってもよい。
【００８４】
また、上述では、図７に示したように分割配置機構３２を用いて、遮蔽部材１３で分割された気体吸着体１２ａが縦方向に積層された例を示したが、これに限定されない。気体吸着体１２ａおよび遮蔽部材１３は、他の気体吸着体１２ａおよび遮蔽部材１３との間に空間を形成するように、キャビネット３０の内部に配置されればよく、例えば積層方向が横方向であってもよい。
【００８５】
また、上述では、図７に示したように分割配置機構３２を用いて、遮蔽部材１３で分割された気体吸着体１２ａをそれぞれ配置するとしたが、これに限定されない。例えば、図９に示すような遮蔽部材３３を用いて、当該遮蔽部材３３をキャビネット３０内部に複数配置してもよい。図９は、遮蔽部材３３をキャビネット３０の内部に配置した一例を示す側断面図と一部に断面を表した背面図とを示す図である。図１０は、遮蔽部材３３を示す斜視図である。
【００８６】
図１０に示すように、遮蔽部材３３は、例えば直方体の筐体３３１とフィルム３３２で構成される。筐体３３１の各面には、開口部が形成されている。フィルム３３２は、弾性体で構成されるフィルムである。フィルム３３２は、筐体３３１の各面に形成された開口部を覆うように、筐体３３１にそれぞれに貼り付けられている。筐体３３１の内部には、気体吸着体１２を分割した気体吸着体１２ａが配置される。このように、分割する数に合わせて、遮蔽部材３３をキャビネット３０の内部に複数配置することで、上述した分割配置機構３２を用いた場合と同様の効果を得ることができる。
【００８７】
なお、遮蔽部材３３の内部に配置された気体吸着体１２ａに音圧を伝達するのは、筐体３３１に貼り付けられたフィルム３５２である。ここで、遮蔽部材３３は筐体３３１を有し、気体吸着体１２ａの上部には空間が形成されている。そして、筐体３３１に貼り付けられたフィルム３３２のうち、上記空間と接するフィルム３３２は気体吸着体１２ａと接触しない。図９においては、筐体３３１の上面に貼り付けられたフィルム３３２の全体と、筐体３３１の側面に貼り付けられたフィルム３３２の上部とが気体吸着体１２と接触していない。ここで、フィルム３３２が気体吸着体１２ａと接触すると、フィルム３３２が振動し難くなる。つまり、フィルム３３２が気体吸着体１２ａに音圧を伝達し難くなる。これに対し、遮蔽部材３３を用いれば、遮蔽部材３３の内部には空間が形成されているので、気体吸着体１２ａと接触しないフィルム３３２の存在を確保することができる。その結果、フィルム３３２が全て気体吸着体１２ａと接触して気体吸着体１２ａに音圧が伝わり難くなることを防止することができる。
【００８８】
なお、遮蔽部材３３は、気体吸着体１２を分割するために複数用いるとしたが、気体吸着体１２を分割して得られる上記効果を期待しない場合には、遮蔽部材３３を１つだけ用いるようにしてもよい。つまり、気体吸着体１２を全て遮蔽部材３３の内部に配置するようにしてもよい。これにより、第１および第２の実施形態において、遮蔽部材１３が全て気体吸着体１２と接触して気体吸着体１２に音圧が伝わり難くなることを防止することができる。
【００８９】
（第４の実施形態）
上述した第１〜第３の実施形態に係るスピーカ装置は、例えば携帯電話などの携帯端末装置に応用することができる。携帯端末装置の他の例としては、例えばＨＤＤプレーヤ、半導体メモリープレーヤなどのポータブル機器がある。以下、図１１Ａ〜図１１Ｃ、および図１２を参照して、携帯端末装置として携帯電話に本発明のスピーカ装置を応用したものを第４の実施形態として説明する。図１１Ａは、本発明におけるスピーカ装置を搭載した携帯電話の正面図を示す。図１１Ｂは、図１１Ａに示す携帯電話の側面図を示す。図１１Ｃは、図１１Ａに示す携帯電話の裏面図を示す。図１２は、図１１Ａに示す線ＡＢ間で携帯電話を切断した断面図である。
【００９０】
図１１Ａ〜図１１Ｃにおいて、携帯電話４０は、折りたたみ式の携帯電話である。携帯電話４０は、大略的に本体ケース４１、液晶画面４２、スピーカ装置４３、アンテナ４４、およびヒンジ部４５を備える。液晶画面４２は、本体ケース４１に取り付けられている。本体ケース４１の側面には、図１１Ｂに示すように、開口部４１１が形成されている。詳細については後述するが、スピーカ装置４３は、上述した第１〜第３の実施形態に係るスピーカ装置のいずれかと同様の構成をもつスピーカ装置である。スピーカ装置４３は、液晶画面４２とヒンジ部４５の間に設けられている。スピーカ装置４３は、図１２に示すように、大略的にスピーカユニット５０および気体吸着体１２を備える。なお、図１２においては、本体ケース４１がスピーカ装置４３のキャビネットとしての役割を果たしている。つまり、キャビネットは本体ケース４１に対して一体的に形成されている。また、左右２つのスピーカ装置４３のキャビネットを分離するための仕切板４１２が本体ケース４１の内部に設けられている。気体吸着体１２は、例えば平均粒径が０．０１〜０．０３ｍｍの粉状活性炭であり、本体ケース４１の内部に形成されたキャビネットの内部空間Ｒ１１に配置される。
【００９１】
スピーカユニット５０は、動電型のスピーカである。スピーカユニット５０は、フレーム５１、ヨーク５２、マグネット５３、プレート５４、ボイスコイル５５、振動板５６、ガスケット５７、および遮蔽メッシュ５８を備える。ヨーク５２は、フレーム５１に固着され、フレーム５１と一体化されている。マグネット５３は、例えば円柱状であり、ヨーク５２の下面に固着される。プレート５４は、例えば円柱状であり、マグネット５３の下面に固着される。ヨーク５２とプレート５４の外周面との間には、磁気ギャップが形成される。振動板５６は、例えばポリエチレンナフタレートやポリイミドなどの樹脂フィルムで構成される。振動板５６の外周は、ガスケット５７とフレーム５１との間に挟まれるように固着される。ボイスコイル５５は、例えば円筒状に成形されたコイルである。ボイスコイル５５は、上記磁気ギャップ中に配置されるように、振動板５６に固着される。上述したガスケット５７は、例えば円環状であり、振動板５６が遮蔽メッシュ５８と接触しないように振動板５６の振幅を確保するためのものである。ガスケット５７は、フレーム５１の下面に固着される。遮蔽メッシュ５８は、通気性はあるが、粉体状の気体吸着体１２を遮蔽するメッシュ構造の部材である。遮蔽メッシュ５８は、ガスケット５７の下面に固着される。また、遮蔽メッシュ５８は、スピーカユニット５０のボイスコイル５５や振動板５６と、気体吸着体１２との間を仕切るように配置されている。フレーム５１の上面には、振動板５６から放射される音が開口部４１１から放射されるように、複数の音孔５１ｈが形成されている。
【００９２】
スピーカユニット５０は、本体ケース４１の底面部に対して空間Ｒ１２を介した位置に配置される。なお、図１２に示すように、スピーカユニット５０は、ボイスコイル５５が固着されていない振動板５６の面を本体ケース４１の内部空間（空間Ｒ１１およびＲ１２）に向けて配置されている。つまり、ボイスコイル５５が気体吸着体１２に対して振動板５６を介した位置に配置されている。ここで、上述した遮蔽メッシュ５８は、紛体状の気体吸着体１２が振動板５６側に侵入することを防ぐことができる微細な開口のメッシュである。しかしながら、紛体状の気体吸着体１２が多少侵入した場合であっても、振動板５６がボイスコイル５５に対して本体ケース４１の内部空間側に配置されている。これにより、振動板５６が遮蔽板の役割を果たし、上記紛体状の気体吸着体１２はボイスコイル５５に到達しない。その結果、紛体状の気体吸着体１２がボイスコイル５５と接触して、異音の発生や電気的なショートによる故障を防止することができる。
【００９３】
次に、図１２で示したスピーカ装置４３の動作について説明する。スピーカユニット５０は、動電型のスピーカであり、その動作は一般的な動電型スピーカと同様であるので詳細な説明を省略する。例えば、携帯電話４０がアンテナ４４から受信信号を受け取ると、当該受信信号が信号処理部（図示しない）などで適宜処理され、スピーカユニット５０に入力される。そして、例えば受信呼び出し用のメロディ信号がスピーカユニット５０に印加されると、ボイスコイル５５に駆動力が発生する。この駆動力によって振動板５６が振動して、メロディ音が発生する。振動板５６の上面から発生したメロディ音は、フレーム５１に形成された音孔５１ｈを介して開口部４１１から放射される。一方、振動板５６の下面から発生した音は、遮蔽メッシュ５８を通過して、本体ケース４１に形成されるキャビネットの内部空間（空間Ｒ１１およびＲ１２）の圧力を変化させる。しかしながら、気体吸着体１２の物理吸着作用によって、上記内部空間の圧力変化は抑制され、内部空間の容積は等価的に拡大する。
【００９４】
以上のように、本発明のスピーカ装置を携帯電話に応用することで、携帯電話において、豊かな低音再生を実現することができる。
【００９５】
また、一般的な携帯電話において、その内部容積は非常に小さく、搭載できるスピーカユニットの口径も小さい。これらの理由により、呼び出し音や会話音を再生するスピーカ装置の再生帯域は、５００Ｈｚ以上の帯域となりやすい。これに対し、従来の粒状活性炭を用いた場合には、上述したように１００Ｈｚ〜２００Ｈｚ以上の高域に対して物理吸着効果がほとんど得られない。図１３は、図１１Ａ〜図１１Ｃ、および図１２で示したスピーカ装置４３において、スピーカユニット５０における振動板５６の振幅特性を測定した結果を示す図である。図１３において、キャビネットの内部空間（空間Ｒ１１およびＲ１２）の容積は１ｃｃとしている。スピーカユニット５０の口径は、φ１４ｍｍとしている。図１３において、グラフＪは、キャビネットに何も入れない場合の振幅特性を示す。グラフＫは、従来の粒状活性炭（平均粒径；０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ、重量；１００ｍｇ）を入れた場合の振幅特性を示す。グラフＬは、気体吸着体１２として粉状活性炭（平均粒径；０．０１ｍｍ〜０．０３ｍｍ、重量；１００ｍｇ）を入れた場合の振幅特性を示す。グラフＭは、スピーカユニット５０単体の状態での振幅特性を示す。そして、図１３では、それぞれの振幅特性を相対振幅として相対的に示している。なお、スピーカユニット５０単体の状態の振幅特性とは、スピーカユニット５０を本体ケース４１に搭載せずに、スピーカユニット５０単体で測定した振幅特性である。
【００９６】
スピーカユニット５０単体の状態の振幅特性では、グラフＭより振動系の共振周波数ｆ0M＝６０６．３Ｈｚに振幅のピークがあることがわかる。また、共振周波数ｆ0M以下の低域においては、振動板５６のスティフネスの影響によって振幅値が一定となっている。
【００９７】
キャビネットに何も入れない場合の振幅特性では、グラフＪより空間Ｒ１１およびＲ１２がもつスティフネスの影響によって、振動系の共振周波数がｆ0J＝１２５６．３Ｈｚに上昇することがわかる。また、共振周波数ｆ0J以下の低域においては、振動板５６のスティフネスに対して、空間Ｒ１１およびＲ１２がもつスティフネスが大きい。これにより、共振周波数ｆ0J以下の低域においては、空間Ｒ１１およびＲ１２がもつスティフネスの影響によって振幅値が一定となっている。
【００９８】
従来の粒状活性炭を入れた場合の振幅特性では、グラフＫより共振周波数がｆ0K＝１２５６．３Ｈｚとなり、キャビネットに何も入れない場合の共振周波数ｆ0Jと同じ周波数となる。したがって、周波数１２００Ｈｚ付近においては、粒状活性炭による容積拡大効果が得られないことがわかる。
【００９９】
一方、共振周波数ｆ0K以下の低域においては、キャビネットに何も入れない場合のグラフＪとは異なり、周波数が低くなるにしたがって振幅値が増加している。これは、周波数の低下とともに粒状活性炭の物理吸着効果が現れてくることを示している。グラフＪとグラフＫとを比較すると、平均粒径が０．１ｍｍ〜０．３ｍｍである粒状活性炭では、およそ２００Ｈｚ以下の低域では物理吸着効果が得られるが、２００Ｈｚ以上の高域では物理吸着効果がほとんど得られないことがわかる。この結果は、上記特許文献１に開示された図６の特性とも対応づけられる。
【０１００】
気体吸着体１２として粉状活性炭を入れた場合の振幅特性では、グラフＬより共振周波数がｆ0L＝８８１．３Ｈｚとなる。キャビネットに何も入れない場合の共振周波数ｆ0Jに対して、共振周波数がｆ0Lは低下している。ここで、共振周波数およびキャビネット容積の関係から、キャビネットに何も入れない場合に対して、気体吸着体１２を用いた場合のキャビネット容積の拡大率は以下の値となる。
｛（ｆ0J／ｆ0M）2−１｝／｛（ｆ0L／ｆ0M）2−１｝＝２．９６
つまり、キャビネットの等価容積が約３倍に拡大されていることがわかる。また、グラフＬより、共振周波数ｆ0L以下の低域においては、振幅値が一定である。また、共振周波数ｆ0L以下の低域においては、グラフＪおよびグラフＬと比較すると、振幅値は増加している。また、この振幅値の増加は、２００Ｈｚ以上の高域でもみられる。つまり、気体吸着体１２を用いれば、２００Ｈｚ以下の低域はもちろんのこと、２００Ｈｚ以上の高域においても大きな容積拡大効果が得られることがわかる。
【０１０１】
これは、従来の粒状活性炭では、図１９に示したように、気体の通路として作用するマクロ孔１００がハイカットフィルタとして作用して、高域ではミクロ孔１０１への気体の流入が抑制されていた。これに対して、気体吸着体１２は、従来の粒状活性炭よりも粒径が小さく、マクロ孔１００が少ないので、当該マクロ孔１００によるハイカットフィルタとしての作用が減少するためである。
【０１０２】
このように、これまで１００Ｈｚ〜２００Ｈｚ以下の低音域でしか物理吸着効果が得られなかった従来の粒状活性炭に対し、気体吸着体１２を用いることによって、物理吸着効果が得られる周波数帯域を１００Ｈｚ〜２００Ｈｚ以上の高域にまで拡大させることができる。つまり、再生周波数帯域の高い携帯端末用の機器においても、容積拡大効果が発揮され、低音域の拡大を図ることができる。また、低音域が拡大されることで、１００Ｈｚ〜２００Ｈｚ以上の高域においても音圧レベルの向上を図ることができる。
【０１０３】
なお、本実施形態では、スピーカユニット５０はボイスコイル５５が固着されていない振動板５６の面を本体ケース４１の内部空間に向けて配置するとしたが、これに限定されない。図１２に示すスピーカユニット５０を上下反対にして配置してもよい。このとき、スピーカユニット５０は、音孔５１ｈが空間Ｒ１２と接するように配置される。この場合、ボイスコイル５５付近に気体吸着体１２が侵入する可能性がある。そこで、この場合には音孔５１ｈに遮蔽メッシュ５８を設けることで、気体吸着体１２の侵入を防止することができる。このように、遮蔽メッシュ５８は、スピーカユニット５０と気体吸着体１２との間を仕切るように配置されればよい。したがって、遮蔽メッシュ５８は、スピーカユニット５０に備えるとしたが、スピーカユニット５０に備えずに当該スピーカユニット５０と気体吸着体１２との間を仕切るように設けられてもよい。この場合、スピーカ装置４３は、遮蔽メッシュ５８のないスピーカユニット５０と、気体吸着体１２と、本体ケース４１で形成されるキャビネットとで構成される。これにより、気体吸着体１２がスピーカユニット５０に流入することを防止することができる。
【０１０４】
また、上述したスピーカ装置４３のキャビネットは、本体ケース４１の内部空間を利用するとしたが、本体ケース４１とは別に設けられてもよい。また、第１〜第３の実施形態に係るスピーカ装置そのものを本体ケース４１の内部にある専用スペースなどに取り付ける構成であってもよい。この場合、携帯電話の組立工程において、本体ケース４１に一体的に形成されたキャビネット内に気体吸着体１２を入れるという作業がなくなり、気体吸着体１２が液晶画面４２などに付着することがなくなる。これにより、より実用的な組立行程を実現することができる。
【０１０５】
また、上述した第１〜第３の実施形態に係るスピーカ装置は、携帯端末装置に限らず、例えば自動車の車体内部に搭載するスピーカ装置であってもよい。まず図１４を参照して、上述した第１〜第３の実施形態に係るスピーカ装置を自動車の車体の内部に搭載する場合について説明する。車体内部に配置する一例としては、例えば自動車のドアが挙げられる。図１４は、本発明におけるスピーカ装置が自動車のドアに搭載された一例を示す図である。
【０１０６】
図１４において、自動車のドアは、窓部６０、ドア本体６１、スピーカユニット６２、気体吸着体１２、および遮蔽部材１３で構成される。ここで、スピーカユニット６２は、上述した第１〜第３の実施形態に係るスピーカユニット１１と同様に、一般的な動電型のスピーカである。スピーカユニット６２は、ドア本体６１に取り付けられる。ドア本体６１内部には、空間が形成されている。そして、気体吸着体１２および遮蔽部材１３はこのドア本体６１の内部空間に配置される。このように、ドア本体６１は、キャビネットとしての役割を果たすので、スピーカユニット１１、ドア本体６１、気体吸着体１２、および遮蔽部材１３で本発明におけるスピーカ装置を構成することになる。以上のように、本発明におけるスピーカ装置を自動車のドアに搭載することによって、従来と同じドア本体６１に取り付けられた場合であっても、等価容積の拡大を図るとともに、音圧レベルの低下を防止して、低音を豊かに再生する車内リスニング環境を提供することが可能となる。
【０１０７】
また、上述した第１〜第３の実施形態に係るスピーカ装置は、例えば車体内部に配置される車載用のスピーカ装置であってもよい。図１５は、自動車の車内に設置されたスピーカ装置の一例を示す図である。図１５において、スピーカ装置６４は、例えば座席６３の下に設置される。ここで、スピーカ装置６４は、上述した第１〜第３の実施形態に係るスピーカ装置のいずれかであり、詳細な説明を省略する。以上のように、スピーカ装置６４を車両に搭載することによって、従来と同じキャビネット容積であっても等価容積の拡大を図るとともに、音圧レベルの低下を防止して、低音を豊かに再生する車内リスニング環境を提供することが可能となる。
【０１０８】
また、上述した第１〜第３の実施形態に係るスピーカ装置は、図１６に示すような車載用のスピーカ装置であってもよい。図１６は、自動車の車内に設置されたスピーカ装置の他の例を示す図である。図１６において、スピーカ装置は、キャビネット６５、台座６６、スピーカユニット１１、パンチングネット６７、気体吸着体１２、および遮蔽部材１３を備える。気体吸着体１２および遮蔽部材１３は、キャビネット６５の内部に配置される。以上のように、図１５に示すスピーカ装置を自動車の車内に搭載することによって、従来と同じキャビネット容積であっても等価容積の拡大を図るとともに、音圧レベルの低下を防止して、低音を豊かに再生する車内リスニング環境を提供することが可能となる。なお、キャビネット６５の形状は、図１５に示す円筒形状に限定されず、直方体形状などであってもよい。
【０１０９】
次に、図１７を参照して、上述した第１〜第３の実施形態に係るスピーカ装置を映像機器（例えば、ブラウン管テレビ、液晶テレビ、プラズマテレビなど）に搭載する場合について説明する。図１７は、上記スピーカ装置を薄型テレビに搭載した構成の一例を示す図であり、当該薄型テレビの正面図と、その一部を線ＯＡにおける断面図で示した側面図を示す。図１７において、薄型テレビ７０は、大略的にディスプレイ７１、および２個のスピーカ装置７２を備える。スピーカ装置７２は、第１〜第３の実施形態において説明したスピーカ装置のいずれかであり、詳細な説明を省略する。
【０１１０】
スピーカ装置７２のキャビネット７３は、ディスプレイ７１の下部に設けられた筐体の内部に配置される。スピーカユニット７４は、例えば楕円形状をした動電型のスピーカであり、キャビネット７３に取り付けられる。気体吸着体１２および遮蔽部材１３は、キャビネット７３の内部に配置される。以上のように、本発明におけるスピーカ装置を薄型テレビ７０に搭載することで、従来と同じキャビネット容積であっても等価容積の拡大を図るとともに、音圧レベルの低下を防止して、低音を豊かに再生するリスニング環境を提供することが可能となる。なお、図１７に示すスピーカ装置７２は、ディスプレイ７１の下部に取り付けられる形態であるが、ディスプレイ７１の両脇に配置される形態であってもよい。
【０１１１】
以上のように、上述した第１〜第３の実施形態に係るスピーカ装置が様々な機器や車両に搭載されることで、各機器や車両内において、等価容積の拡大を図るとともに、音圧レベルの低下を防止して、低音を豊かに再生することを実現することができる。
【０１１２】
また、上述した第１〜第４の実施形態において、スピーカユニット１１、５０、６２、および７４は動電型のスピーカとしたが、これに限定されない。振動板から放射される音圧によってキャビネットの内部空間の圧力を変化させる駆動方式であれば、圧電形、静電型、または電磁型等のスピーカであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
本発明のスピーカ装置は、低音域の拡大を図るとともに、音圧レベルの低下を防止し、１００〜２００Ｈｚ以上の高域においても容積拡大効果が発揮された、豊かな低音再生が可能なスピーカ装置であり、薄型化が進む液晶テレビ、ＰＤＰ（プラズマディスプレイ）やステレオ装置、５．１チャンネル再生のホームシアター用スピーカ、携帯端末機器、および車載用オーディオ機器等に適用される。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】第１の実施形態に係るスピーカ装置の一例を示す構造断面図
【図２】密閉方式における音圧周波数特性と電気インピーダンス特性を示した図
【図３】気体吸着体１２の平均粒径と容積拡大率との関係を示す図
【図４】第２の実施形態に係るスピーカ装置の一例を示す構造断面図
【図５】パッシブラジエータ方式における音圧周波数特性と電気インピーダンス特性を示した図
【図６】仕切板２２に開口部２２ｈが形成された様子を示す図
【図７】第３の実施形態に係るスピーカ装置の一例を示す側断面図と一部に断面を表した背面図とを示す図
【図８】比音響抵抗Ｒｓの値が音圧周波数特性に与える影響を示す図
【図９】遮蔽部材３３をキャビネット３０の内部に配置した一例を示す側断面図と一部に断面を表した背面図とを示す図
【図１０】遮蔽部材３３を示す斜視図
【図１１Ａ】本発明におけるスピーカ装置を搭載した携帯電話の正面図
【図１１Ｂ】図１１Ａに示す携帯電話の側面図
【図１１Ｃ】図１１Ａに示す携帯電話の裏面図
【図１２】図１１Ａに示す線ＡＢ間で携帯電話を切断した断面図
【図１３】図１１Ａ〜図１１Ｃ、および図１２で示したスピーカ装置４３において、スピーカユニット５０における振動板５６の振幅特性を測定した結果を示す図
【図１４】本発明におけるスピーカ装置が自動車のドアに搭載された一例を示す図
【図１５】自動車の車内に設置されたスピーカ装置の一例を示す図
【図１６】自動車の車内に設置されたスピーカ装置の他の例を示す図
【図１７】スピーカ装置を薄型テレビに搭載した構成の一例を示す図
【図１８】従来のスピーカ装置における主要部の構造断面図
【図１９】粒状活性炭に形成された細孔の構造を模式的に示した図
【０１１５】
１０、２０、３０、６５、７３    キャビネット
１１、５０、６２、７４    スピーカユニット
１２    気体吸着体
１３、３３    遮蔽部材
２１    パッシブラジエータ
２１１、５６    振動板
２１２    サスペンション
３２    分割配置機構
３２１    第１の構造板
３２２    第２の構造板
３２３    連結板
３３１    筐体
３３２    フィルム
４０    携帯電話
４１    本体ケース
４２    液晶画面
４４    アンテナ
４５    ヒンジ部
５１    フレーム
５２    ヨーク
５３    マグネット
５４    プレート
５５    ボイスコイル
５７    ガスケット
５８    遮蔽メッシュ
６０    窓部
６１    ドア本体
６３    座席
６６    台座
６７    パンチングネット
７０    薄型テレビ
７１    ディスプレイ
１００    マクロ孔
１０１    ミクロ孔
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2006104103.tif 000023
【図２】
2006104103.tif 000024
【図３】
2006104103.tif 000025
【図４】
2006104103.tif 000026
【図５】
2006104103.tif 000027
【図６】
2006104103.tif 000028
【図７】
2006104103.tif 000029
【図８】
2006104103.tif 000030
【図９】
2006104103.tif 000031
【図１０】
2006104103.tif 000032
【図１１】
2006104103.tif 000033
【図１２】
2006104103.tif 000034
【図１３】
2006104103.tif 000035
【図１４】
2006104103.tif 000036
【図１５】
2006104103.tif 000037
【図１６】
2006104103.tif 000038
【図１７】
2006104103.tif 000039
【図１８】
2006104103.tif 000040
【図１９】
2006104103.tif 000041
【国際調査報告】
2006104103.tif 000042
2006104103.tif 000043