JP2009105932A - 音波拡散装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小規模空間にいかなる種別のスピーカを配置する場合であっても、そのスピーカと組み合わせて使用されることで良好な音場効果を実現できる音波拡散装置を提供すること。
【解決手段】スピーカ載置台１０と、音波拡散体２０と、それらを挟み込むようにして取り付けられた２つの支柱部３０とを備えている。２つの支柱部３０の間の距離と、各々の支柱部３０の高さは伸縮自在となっている。そして、スピーカ載置台１０に、音波放射面を上に向けてスピーカを載置することができ、その音波放射面に対する音波拡散体２０の傾斜角度を自在に調節できるようになっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、音波拡散装置に係り、特に小規模空間での音場効果を実現する音波拡散装置に関する。

スピーカから室内に放射される音の広がり具合をその室内の形状に合わせてコントロールすることで音像定位を分散化する、いわゆる音場効果の付与を狙った種々の試みが行なわれている。
最も一般的に行なわれているのは、音波放射面を室内の天井に向けてスピーカを備え付けるというものである。スピーカの音波放射面が天井に向けられた場合、スピーカから放射される音の多くは、天井を経由する際に音の虚像を生み出し、残響音を付加する効果が得られる。
一方、スピーカの配置を室内の形状に合わせるのではなく、スピーカ自体に音を拡散させる特殊な機能を搭載させるといった試みもなされている。この種の機能を搭載したスピーカを開示した文献として、例えば特許文献１がある。
この文献に開示された拡散器は、スピーカの前面に上下方向に延びた支持部材を固定し、この支持部材を回転軸として回転し得るように、一対の矩形状の拡散板の各端部を支持部材に取り付けてなるものである。この拡散器によれば、スピーカから放射された音波を、２枚の拡散板の裏面を介してスピーカの側方に拡散させることができる。また、両拡散板はスピーカの前面の支持部材を回転軸として回動自在に取り付けられているので、音の広がり具合が最も良好となる傾きに適宜調節することもできるようになっている。
実開平５−４３６９２

しかしながら、以上説明したような従来手法は、小規模空間での利用には不向きであるとの指摘がある。一般的にスピーカは略直方体形状になっているので、これを天井に向けてそのまま配置した場合、音波放射面と天井とが平行に対峙することになり、天井に向けて放射された音の多くは、天井で反射された後、室内の他の壁面を経由することなくリスナーに到達する。ところが、スピーカから天井までの距離が短くなる小規模空間では天井に反射した１次反射音の音像が強く聴こえるため、スピーカから放射される音の音像がスピーカに定位してしまい、残響音の自然さが阻害されるという問題がある。また、天井で反射された反射波とスピーカから放射される直接波とが位相干渉して特定の周波数でのピーク・ディップが生じ、カラーレーションを引き起こすといった不都合も指摘されている。
これに対し、天井で反射された音が他の壁面を経由してからリスナーに到達するような入射角度にすることで十分な経路長（伝播距離）を確保すべく、スピーカの音波放射面を天井に対して幾分傾けて配置するといった試みも一部行なわれてはいるものの、ほとんどのスピーカが傾斜角度を調整する機能を搭載していない中で、好適な傾斜角度を見つけ出し、その傾斜角度を保持したままスピーカを室内に固定するといった作業を行なうのは煩わしさに耐えない。
一方、特許文献１に開示されたような拡散器を備え付けたスピーカであれば、天井への入射角度を調節することは比較的容易であり、小規模空間に設置する際のデメリットを回避できる。しかしながら、現実にはこのような拡張器を備え付けたスピーカは極めて少ないため、小規模空間において十分な音場効果の実現を希望するとなると、極めて限定された選択肢の中から室内に設置すべきスピーカを選ばなければならなかった。
本発明は、このような背景の下に案出されたものであり、小規模空間にいかなる種別のスピーカを配置する場合であっても、そのスピーカと組み合わせて使用されることで良好な音場効果を実現することができる音波拡散装置を提供することを目的とする。

本発明の好適な態様である音波拡散装置は、１又は複数の支柱と、前記支柱の設置面上に載置されるスピーカと対向する位置で前記支柱に支持され、前記スピーカから放射される音波を拡散する音波拡散体とを備えた音波拡散装置であって、前記音波拡散体は、前記スピーカの音波放射面に対する傾斜角度を調節自在に支持され、前記音波拡散体を、前記支柱の上端付近を中心とする四半円の弧と一致する形状かつ前記スピーカと対向する面が凸形状となるように前記音波放射面に向けて湾曲させた部材であって、さらに両側面を球状に湾曲されて形成したことを特徴としている。
この態様において、前記音波拡散体を板状の部材によって形成してもよいし、前記音波拡散体を前記音波放射面に向けて湾曲させた部材により形成してもよい。
また、前記支柱における前記音波拡散体を支持した部位と当該支柱の下端との距離を伸縮自在としてもよい。更に、前記音波拡散体は２つの支柱によって挟持され、前記２つの支柱間の距離を伸縮自在としてもよい。
本発明の別の好適な態様である音波拡散装置は、音波拡散体と、前記音波拡散体を、スピーカの音波放射領域の位置と前記音波放射領域外の位置の間において移動自在に支持する支持部とを備え、前記音波拡散体を、前記スピーカと対向する面が凸形状となるように湾曲させた部材により形成したことを特徴としている。

本発明によると、スピーカから放射される音波を拡散させることにより、好適な音場効果を実現することができる。また、如何なる種別のスピーカとも組み合わせて使用することができる。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について説明する。本実施形態にかかる音波拡散装置は、様々なサイズ、形状のスピーカと自在に組み合わせて使用することが可能となっており、その特徴は、スピーカから放射された音波を拡散させることで、良好な音場効果を付与する点にある。
図１は、本実施形態にかかる音波拡散装置を示す正面図である。また、図２は、音波拡散装置を示す側面図である。
図に示されるように、この音波拡散装置は、スピーカ載置台１０と、音波拡散体２０と、それらを挟み込むようにして取り付けられた２つの支柱部３０とを備えている。
スピーカ載置台１０は、板状の部材によって形成されており、その左側端面の中央下寄りの位置から右側端面の中央下寄りの位置に向けて貫通する挿通穴１１が設けられている。
音波拡散体２０は、板状の部材によって形成されており、その左側端面から右側端面に向けて貫通する挿通穴２１と２２がそれぞれ設けられている。
一方、支柱部３０の各々は、略直方体形状の基底部３１の後端に四角柱体３２を立設し、この四角柱体３２の上端から中ほどにかけて設けられた垂下穴３３に、拡散体支持部３４の一部を垂下してなる。拡散体支持部３４は、棒体３４ａと３４ｂとを連結してなり、棒体３４ｂの一部が垂下穴３３に垂下されている。そして、この棒体３４ｂの下端には、図示しない鍔が設けられる一方、四角柱体３２の垂下穴３３の上端付近には、鍔を係止することで棒体３４ｂの抜脱を防止する、図示しないストッパが突設されている。四角柱体３２の下端から拡散体支持部３４までの距離（高さ）は、垂下された棒体３４ｂの位置を垂下穴３３に沿って上下方向に変位させることによって、自在に伸縮させることができる。更に、棒体３４ａと棒体３４ｂの連結部位３４ｃは、ヒンジ機構によって両者を掛け止めており、これにより、棒体３４ａは、連結部位３４ｃを支点として前後方向に回動自在となっている。なお、以降の説明では、音波拡散体２０を構成する各面のうち、支柱部３０の連結部位３４ｃが前方向に回動された際に上を向く面を「表面」と呼び、支柱部３０の連結部位３４ｃが前方向に回動された際に下を向く面を「裏面」と呼ぶ。

音波拡散体２０を挟持する両支柱部３０の棒体３４ａには、竿体３５と３６が内側に向けてそれぞれ設けられている。この竿体３５と３６の間隔は、音波拡散体２０に設けられた挿通穴２１と２２の間隔と同じになっている。そして、両支柱部３０は、各々の拡散体支持部３４に設けられた竿体３５と３６を音波拡散体２０の挿通穴２１と２２へ一部挿入することによって、音波拡散体２０の上端付近と下端付近を左右両側から支持している。また、両支柱部３０の基底部３１には、竿体３７が内側に向けてそれぞれ設けられている。両支柱部３０は、各々の基底部３１に設けられた竿体３７をスピーカ載置台１０の挿通穴１１に一部挿入することによってスピーカ載置台１０と接続されている。
支柱部３０の竿体３５乃至３７の端には、図示しない鍔が設けられると共に、音波拡散体２０の挿通穴２１と２２の左右両端付近、及びスピーカ載置台１０の挿通穴１１の左右両端付近には、鍔を係止することで竿体の抜脱を防止する、図示しないストッパが突設されている。音波拡散体２０を挟持する両支柱部３０の間の距離は、挿入された竿体の位置を挿通穴に沿って左右方向に変位させることによって、自在に伸縮させることができる。

次に、本実施形態にかかる音波拡散装置の室内への設置手順について説明する。
図３は、音波拡散装置の設置手順を示すフローチャートである。
音波拡散装置の設置者（以下、「設置者」と呼ぶ）は、まず、室内にて音波拡散装置と共に用いるスピーカを選択する（Ｓ１００）。
続いて、設置者は、選択したスピーカのサイズと一致するように、音波拡散装置の両支柱部３０の高さと両支柱部３０の間の距離とを調節する（Ｓ１１０）。具体的には、音波拡散体２０とスピーカ載置台１０との距離がスピーカの前面から背面までの距離よりも大きくなるように支柱部３０の棒体３４ｂの位置を変位させると共に、両支柱部３０の間の距離がスピーカの上面から下面までの距離よりも大きくなるように竿体３５乃至３７の位置を変位させる。

設置者は、音波拡散装置を、室内の所定位置に設置する（Ｓ１２０）。室内における設置位置や向きは、室内の形状に応じて設置者が任意に決定する。
設置者は、設置した音波拡散装置のスピーカ載置台１０に、スピーカを載置する（Ｓ１３０）。この際、スピーカは、その前面の音波放射面を音波拡散装置の音波拡散体２０に向けて載置されなければならない。

最後に、設置者は、音波拡散体２０の音波放射面に対する傾斜角度を調節する（Ｓ１４０）。音波拡散体２０の傾斜角度の調節は、室内の形状とその室内において実現されるべき音場の自然さを考慮して行なわれる。
音波拡散体２０の傾斜角度の調節について更に説明する。
例えば、図４に示すような一般的な小規模空間に、音波拡散装置を設置する場合を想定する。同図に示すように、この小規模空間は、天井Ｃと、床Ｆと、右壁ＲＷと、左壁ＬＷとを備えており、右壁ＲＷに設けられた棚Ｒの上に、音波拡散体２０の表面を右壁ＲＷに向けて音波拡散装置を設置し、更にそのスピーカ載置台１０にスピーカＳを載置してある。
この図において、音波拡散体２０の傾斜角度をθｌと設定すると、スピーカＳから放射された音波の多くはＬに示されるような経路を辿る。即ち、天井Ｃで反射された後、左壁ＬＷを経由することなく床Ｆ上のリスナーに到達する。
音波拡散体２０の傾斜角度をθｌよりも鋭角なθｍと設定すると、スピーカＳから放射された音波の多くはＭに示されるような経路を辿る。即ち、天井Ｃで反射された後、左壁ＬＷで一度反射されてから床Ｆ上のリスナーに到達する。この場合、傾斜角度をθｌとするよりも経路長が長くなることで、受聴位置でのスピーカから放出された音のレベルが室内の拡散音のレベルよりも小さくなる。これにより、スピーカから音が出ているとの印象が薄れ、傾斜角度をθｌとするよりも良好な残響音を付加することができる。
なお、図４は、音波拡散体２０の表面を右壁ＲＷに向けて設置するケースを図示したものであるが、もちろん音波拡散体２０の裏面を右壁ＲＷに向けて設置してもよい。

以上説明したように、本実施形態にかかる音波拡散装置は、板状の部材によって形成されている音波拡散体２０を２つの支柱部３０によって左右両側から支持しており、更に、この支柱部３０は音波拡散体２０の傾斜角度を自在に調整できるようになっている。従って、この音波拡散装置をスピーカと共に室内に設置し、スピーカから放射される音の広がり具合を好適に制御することで、部屋の形状の如何を問わず良好な音場効果を付与することができる。
また、音波拡散体２０を支持する支柱部３０は、スピーカ載置台１０から音波拡散体２０までの距離（高さ）を伸縮自在になっており、両支柱部３０の間の距離も伸縮自在になっている。このため、如何なるサイズのスピーカと組み合わせて使用することもできる。

（第２実施形態）
次に本発明の第２実施形態を説明する。第１実施形態において、音波拡散体２０は、板状の部材のみによって形成されていた。これに対し、本実施形態は、音波拡散体２０をスピーカの音波放射面に向けて湾曲させている。
図５は、本実施形態にかかる音波拡散装置の正面図であり、図６は同装置の側面図である。両図に示すように、本実施形態にかかる音波拡散装置は、音波拡散体２０の裏面前方に湾曲拡散体２０ａを配してなる。この湾曲拡散体２０ａは、音波拡散体２０の上端付近を中心とする四半円の弧と一致する形状にその裏面を湾曲させてある。そして、湾曲拡散体２０ａの下端は音波拡散体２０の裏面の下端付近に接合されている。また、湾曲拡散体２０ａの表面は、棒状の補強部材２０ｂを介して音波拡散体２０の裏面の中央付近に支持されている。
以上のような構成を採ることで、スピーカから放射された音波は、湾曲面で拡がるように反射されるので、より高い拡散効果が発揮される。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を説明する。本実施形態も、第２実施形態と同様に、音波拡散体２０をスピーカの音波放射面に向けて湾曲させている。
図７は、本実施形態にかかる音波拡散装置の正面図であり、図８は同装置の側面図である。この音波拡散装置も第２実施形態と同様に、音波拡散体２０の裏面前方に湾曲拡散体２０ｃを配してなる。但し、この湾曲拡散体２０ｃは、音波拡散体２０の上端付近を中心とする四半円の弧と一致する形状にその裏面の略中央付近を湾曲させてあるだけでなく、更にその両側面を球状に湾曲させてある。そして、湾曲拡散体２０ｃの中央の下端は音波拡散体２０の裏面の下端付近に接合されている。また、湾曲拡散体２０ｃの表面は補強部材２０ｄを介して音波拡散体２０の裏面の中央付近に支持されている。
以上のような構成を採ることにより、両側面の球状部分での音波の反射がより拡がりを持つようになり、高い拡散効果が期待できる。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態を説明する。本実施形態にかかる音波拡散装置を装着したスピーカは、音場効果を支援するスピーカとしての機能と、サラウンド効果を支援するスピーカとしての機能とを兼ねることができる。
サラウンドとは、複数のスピーカを連携させることによって室内の特定の位置に音像を作り出すものであるから、スピーカから放射される音波が拡散してしまっては十分な効果を奏することが難しい。このような不都合を回避すべく、本実施形態にかかる音波拡散装置は、音波拡散体がスピーカの音波放射面と対向する位置からスピーカの側面と対向する位置へと回動自在に支持されるような構成となっている。
図９は、本実施形態にかかる音波拡散装置の音場支援モード時の状態を示した図であり、図１０は、同装置のサラウンドモード時の状態を示した図である。この音波拡散装置は、スピーカ支持棒４０を介して室内の右壁ＲＷに固定されたスピーカＳに備え付けられるものであり、スピーカＳに向けて湾曲された略半円状の音波拡散体４１を２つの支持部４２の一端によって左右両側から挟持してなる。一方、両支持部４２の他端は、スピーカＳの左右両側面の略中央付近に設けられた図示しない孔に軸着され、音波拡散体４１と支持部４２はこの軸着部位を支点として回動自在となっている。つまり、この支持部４２は、スピーカの音波放射領域の位置とその領域外の位置の間において音波拡散体４１を移動自在に支持するものである。
音場支援モード時には、音波拡散体４１をスピーカＳの音波放射面Ｘと対向する位置に設定する。これにより、スピーカＳの音波放射面Ｘから放射された音波の多くは、音波拡散体４１を介して上方及び下方へ拡散されるため、良好な音場効果が得られる。
一方、サラウンドモード時には、音波拡散体ＸをスピーカＳの上側面と対向する位置まで回動させる。これにより、スピーカＳの音波放射面Ｘから放出された音波が音波拡散体４１によって拡散されることが無くなり、良好なサラウンド効果が得られる。

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態を説明する。第１乃至第３実施形態にかかる音波拡散装置は、スピーカ載置台１０を備え、この載置台の上に載置されたスピーカと共に用いられることで音場効果を実現していた。これに対し、本実施形態では、音波拡散装置を室内の壁面に固定して用いる。
図１１は、本実施形態にかかる音波拡散装置を設置した状態を示す図である。同図において、スピーカＳは、室内の右壁ＲＷに設けられた棚Ｒの上に、音波放射面Ｘを上に向けて載置される。そして、音波拡散体４３は支持部４４を介して室内の右壁ＲＷに固定される。音波拡散体４３は、スピーカＳの音波放射面Ｘに向けて湾曲した断面略半円形状を有しており、この音波拡散体４３を右壁ＲＷに固定する支持部４４は、右壁ＲＷから水平方向に立設された棒体４４ａの左端より棒体４４ｂを垂下してなり、更に棒体４４ｂの下端が音波拡散体４３に接合される。
図１２は、本実施形態にかかる別の音波拡散装置を設置した状態を示す図である。同図において、スピーカＳは、スピーカ支持棒４５を介して右壁ＲＷに固定されている。右壁ＲＷには、２つの支持部４６がスピーカＳを挟み込むようにして立設されており、これら両支持部４６が音波拡散体４７をスピーカＳの音波放射面Ｘと対向する位置で挟持している。そして、両支持部４６の各々は、棒体４６ａと棒体４６ｂを図示しないヒンジ機構によって連結してなり、音波拡散体４７と棒体４６ｂは連結部位を支点として回動自在となっている。このため、この音波拡散装置と併せて使用されるスピーカＳは、第４実施形態と同様、音場効果を支援するスピーカとしての機能とサラウンド効果を支援するスピーカとしての機能とを兼ねることもできる。

（他の実施形態）
本願発明は種々の変形実施が可能である。
上記実施形態において、音波拡散装置に備え付けられる音波拡散体の形状は、板状、又は略半円状となっていたが、他の形状によって音波拡散体を形成してもよい。図１３及び図１４に、好適な変形例となる音波拡散体の形状を示す。図１３は、本変形例にかかる音波拡散体の側面図であり、図１４は、その断面構造図である。両図に示すように、音波拡散体のスピーカに向けられる面の全体に渡って不規則な凹凸を配置することによって、高い周波数の音波がスピーカから放射された場合と低い周波数の音波が放射された場合とを問わず類似の散乱効果を奏することができる。
第１実施形態にかかる音波拡散装置はスピーカ載置台１０を備えていたが、このような載置台を設けることなく、２つの支柱部３０の基底部３１を設置させる面にスピーカを直に載置し、その音波放射面から放射された音波を音波拡散装置を用いて拡散させるようにしてもよい。
第４実施形態では、音波拡散体を支持する支持部が回動することによって、音波拡散体の位置がスピーカの音波放射領域からその領域外へ移動するようになっていたが、かかる移動をスライド機構やパンダグラフ機構によって実現してもよい。また、この場合において、音波拡散体の設定位置は、スピーカの音波放射面と対向する位置とその側面と対向する位置の２つに限るものではない。例えば、音波放射領域内における音波拡散体の位置を微調整できるようにすることで、音波の拡散のさせ方を好適化できるようにしてもよい。

音波拡散装置を示す正面図である（第１実施形態）。 音波拡散装置を示す側面図である（第１実施形態）。 音波拡散装置の設置手順を示すフローチャートである。 音波拡散装置の設置態様を示す図である。 音波拡散装置を示す正面図である（第２実施形態）。 音波拡散装置を示す側面図である（第２実施形態）。 音波拡散装置を示す正面図である（第３実施形態）。 音波拡散装置を示す側面図である（第３実施形態）。 音波拡散装置の設置状態を示す図である（第４実施形態）。 音波拡散装置の設置状態を示す図である（第４実施形態）。 音波拡散装置の設置状態を示す図である（第５実施形態）。 音波拡散装置の設置状態を示す図である（第５実施形態）。 音波拡散体の側面図である（変形例）。 音波拡散体の断面図である（変形例）。

符号の説明

１０…スピーカ載置台、１１，２１，２２…挿通穴、２０，４１，４３，４７…音波拡散体、３０…支柱部、３１…基底部、３２…四角柱体、３３…垂下穴、３４…拡散体支持部、３５，３６，３７…竿体、４２，４４，４６…支持部

Claims (4)

1. １又は複数の支柱と、
   前記支柱の設置面上に載置されるスピーカと対向する位置で前記支柱に支持され、前記スピーカから放射される音波を拡散する音波拡散体と
   を備えた音波拡散装置であって、
   前記音波拡散体は、前記スピーカの音波放射面に対する傾斜角度を調節自在に支持され、
   前記音波拡散体を、前記支柱の上端付近を中心とする四半円の弧と一致する形状かつ前記スピーカと対向する面が凸形状となるように前記音波放射面に向けて湾曲させた部材であって、さらに両側面を球状に湾曲されて形成したことを特徴とする
   音波拡散装置。
2. 請求項１記載の音波拡散装置において、
   前記支柱における前記音波拡散体を支持した部位と当該支柱の下端との距離を伸縮自在としたことを特徴とする
   音波拡散装置。
3. 請求項１記載の音波拡散装置において、
   前記音波拡散体は２つの支柱によって挟持され、
   前記２つの支柱間の距離を伸縮自在としたことを特徴とする
   音波拡散装置。
4. 音波拡散体と、
   前記音波拡散体を、スピーカの音波放射領域の位置と前記音波放射領域外の位置の間において移動自在に支持する支持部と
   を備え、
   前記音波拡散体を、前記スピーカと対向する面が凸形状となるように湾曲させた部材により形成したことを特徴とする
   音波拡散装置。

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