JP2015095868A - スピーカー装置 - Google Patents

Abstract

【課題】出力する高周波音の音量を所定の範囲に収めることができるスピーカー装置を提供する。
【解決手段】ユーザーの身体に装着される装着部と、装着部に取り付けられ、可聴域音を出力する可聴域音スピーカー５と、装着部に取り付けられ、可聴域音よりも高周波である高周波音を出力する高周波音スピーカー６と、高周波音スピーカー６から出力される高周波音の音量を、所定の範囲に制御する高周波音量制御部１５とを備えた。
【選択図】図６

Description

本発明は、可聴域音および可聴域音よりも高周波である高周波音を出力するスピーカー装置に関するものである。

近年、可聴域音よりも高周波（例えば２０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下）である高周波音を身体に浴びると、リラックス感が得られるなど、身体に様々な効果があることが解明されつつあり、そのような効果はハイパーソニック・エフェクトと呼ばれている。高周波音は可聴域音よりも空間内で減衰しやすいため、広い空間内でも各聴取者がハイパーソニック・エフェクトを得られるように、ペンダント型の高周波発信器が考えられている（特許文献１参照）。

特開２０１０−０８１２０８号公報

しかしながら、従来のペンダント型高周波発信器は、出力する高周波音の音量を所定の範囲に収めることについては、考慮されていなかった。高周波音の音量が小さすぎると、ペンダント型高周波発信器を装着していても、ハイパーソニック・エフェクトを充分に得ることができない。逆に、高周波音の音量が大きすぎると、身体に副作用が生じるおそれがある。

本発明は、出力する高周波音の音量を所定の範囲に収めることができるスピーカー装置を提供することを課題としている。

本発明のスピーカー装置は、ユーザーの身体に装着される装着部と、装着部に取り付けられ、可聴域音を出力する可聴域音スピーカーと、装着部に取り付けられ、可聴域音よりも高周波である高周波音を出力する高周波音スピーカーと、高周波音スピーカーから出力される高周波音の音量を、所定の範囲に制御する高周波音量制御部と、を備えたことを特徴とする。

この場合、装着部は、ユーザーの左右の肩に掛けて装着可能であることが好ましい。

この場合、可聴域音スピーカーと高周波音スピーカーとは、一体化されていることが好ましい。

この場合、可聴域音スピーカーおよび高周波音スピーカーは、可聴域音スピーカーの音出力方向と、高周波音スピーカーの音出力方向とが、相反するように、装着部に取り付けられていることが好ましい。

この場合、装着部は、可聴域音スピーカーの音出力方向および高周波音スピーカーの音出力方向を調整する音出力方向調整部、を有することが好ましい。

この場合、装着部は、ユーザーの頭部に装着可能であることが好ましい。

この場合、高周波音スピーカーは、装着部の長手方向に沿って、装着部に取り付けられていることが好ましい。

この場合、可聴域を含む音声信号である可聴域信号が入力する信号入力部と、入力された可聴域信号に基づいて、高周波の音声信号である高周波信号を生成する高周波信号生成部と、をさらに備え、可聴域音スピーカーは、可聴域信号に基づいて、可聴域音を出力し、高周波音スピーカーは、高周波信号に基づいて、高周波音を出力することが好ましい。

この場合、信号入力部には、外部機器から無線で音声信号が入力することが好ましい。

本発明の第１実施形態に係る肩掛型スピーカー装置を、ユーザーが装着した状態を示す図である。 （ａ）は肩掛型スピーカー装置に備えられた可聴域音スピーカーおよび高周波音スピーカーを示す図、（ｂ）はその変形例を示す図である。 （ａ）は肩掛型スピーカー装置の装着部に設けられた音出力方向調整部の一例である芯部材を示す図、（ｂ）は音出力方向調整部の変形例であるヒンジ部を示す図である。 肩掛型スピーカー装置をユーザーが装着した状態であって、肩掛型スピーカー装置の音出力方向が音出力方向調整部により調整された図である。 本発明の第２実施形態に係る頭部装着型スピーカー装置を、ユーザーが装着した状態を示す図である。 肩掛型スピーカー装置の回路構成を示すブロック図である。

以下、添付の図面を参照して、本発明の第１実施形態である肩掛型スピーカー装置について説明する。本実施形態の肩掛型スピーカーは、ユーザーの肩に掛けた状態で使用され、オーディオ再生装置、携帯端末などの外部機器から送信された楽曲等の音声信号に基づいて、可聴域音および高周波音を出力するものである。

図１に示すように、肩掛型スピーカー装置１は、ユーザーの左右の肩に掛けて装着可能な装着部２と、装着部２の左右両先端部に取り付けられた左スピーカー部３および右スピーカー部４と、を備えている。
なお、実施形態における「上」「下」「左」「右」とは、ユーザーに装着された状態を基準としたものである。

左スピーカー部３および右スピーカー部４は、略同様に構成されており、それぞれ、可聴域音スピーカー５および高周波音スピーカー６を備えている。

図２に示すように、可聴域音スピーカー５と高周波音スピーカー６とは、それぞれフィルム状に構成されている。可聴域音スピーカー５と高周波音スピーカー６とは、相互に上下に重ね合わせるようにして設けられ、両者は一体化されている（図２（ａ）参照）。可聴域音スピーカー５と高周波音スピーカー６とが一体化されていることで、左スピーカー部３および右スピーカー部４をコンパクトな構成にすることができる。

可聴域音スピーカー５は、可聴域音を出力する。可聴域音とは、例えば、２０Ｈｚ以上２０ｋＨｚ未満の音である。可聴域音スピーカー５としては、音を発生させる振動部分が、伸縮可能且つ導電性のゴムのみで構成された、ラバースピーカーを好適に用いることができる。もちろん、可聴域音スピーカー５としては、ラバースピーカーに限らず、可聴域音を出力することができる各種構成のものを用いることができる。

高周波音スピーカー６は、可聴域音よりも高周波である高周波音を出力する。高周波音とは、例えば、２０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の音である。高周波音スピーカー６としては、樹脂コーディングされたピエゾ素子と、ピエゾ素子の振動が伝えられる樹脂フィルムとを組み合わせた、ピエゾフィルムスピーカーを好適に用いることができる。もちろん、高周波音スピーカー６としては、ピエゾフィルムスピーカーに限らず、高周波音を出力することができる各種構成のものを用いることができる。

なお、可聴域音スピーカー５や高周波音スピーカー６の形状は、装着性の点から、フィルム状、プレート状など薄型であることが好ましいが、他の形状であってもよい。

可聴域音スピーカー５と高周波音スピーカー６とは、音出力部が外側を向くようにして、相互に重ね合されている。そのため、可聴域音スピーカー５の音出力方向である可聴域音出力方向５ａと、高周波音スピーカー６の音出力方向である高周波音出力方向６ａとは、相反している。すなわち、肩掛型スピーカー装置１がユーザーに装着された状態では、可聴域音出力方向５ａが略上方を向き、高周波音出力方向６ａが略下方を向くようになっている。このため、ユーザーにとっては、肩掛型スピーカー装置１を装着した状態で、可聴域音を耳で聴くと共に、高周波音を耳以外の身体部分（例えば胴部）で浴びることができる。ハイパーソニック・エフェクトについては、高周波音を耳で聴く、すなわち耳で浴びるよりも、耳以外の身体部分で浴びた方が、効果が高いとも言われており、肩掛型スピーカー装置１により高周波音を耳以外の身体部分で浴びることで、ハイパーソニック・エフェクトがより効果的に得られることが期待できる。

なお、上記の例では、可聴域音スピーカー５と高周波音スピーカー６とが、相互に上下に設けられていたが、その配置はこれに限定されるものでなく、相互に内外に設けるようにしてもよい（図２（ｂ）参照）。この場合、可聴域音スピーカー５が内側であっても外側であってもよい。

装着部２は、略円弧状の細幅板状に形成されている。装着部２のうち、装着時にユーザーの肩や首に当たる部分は、柔軟性および耐水性の高い素材で構成することが好ましい。

図３（ａ）に示すように、装着部２には、左右両先端部の近傍に、芯部材７がそれぞれ内蔵されている。芯部材７は、例えば金属製の線材または板材で構成されており、長手方向に複数の折曲部８を有している。芯部材７は、各折曲部８において折り曲げ角度が可変であると共に、折り曲げられた形状を保持するようになっている。ユーザーは、左右の芯部材７を折り曲げ操作することで、可聴域音出力方向５ａおよび高周波音出力方向６ａを調整することができる。これにより、ユーザーは、例えば、可聴域音出力方向５ａが、より自分の耳の方を向くように調整することができる（図４参照）。

図３（ｂ）は、装着部２の変形例を示す図である。変形例に係る装着部２は、芯部材７に代えて、両先端部に設けられた２つのヒンジ部９を有している。２つのヒンジ部９は、左スピーカー部３および右スピーカー部４をそれぞれ回動可能に支持している。ユーザーは、ヒンジ部９を支点として左スピーカー部３や右スピーカー部４を回動操作することで、可聴域音出力方向５ａおよび高周波音出力方向６ａを調整することができる。
なお、本実施形態の芯部材７およびヒンジ部９は、特許請求の範囲における「音出力方向調整部」の例である。

続いて、本発明の第２実施形態である頭部装着型スピーカー装置について説明する。第２実施形態の頭部装着型スピーカーは、第１実施形態の肩掛型スピーカー装置と略同様に構成されているが、第２実施形態の頭部装着型スピーカーは、ヘッドホンタイプであり、ユーザーの頭部に装着された状態で使用される点で、第１実施形態の肩掛型スピーカー装置と異なっている。以下、異なる点を中心に説明する。

図５に示すように、頭部装着型スピーカー装置１０１は、ユーザーの頭部に装着可能な装着部１０２と、装着部１０２の左右両先端部に取り付けられた２つの可聴域音スピーカー１０５と、装着部２に内蔵された高周波音スピーカー１０６とを備えている。

装着部１０２は、略「蹄鉄」状の細幅板状に形成されている。装着部１０２のうち、内側、すなわち装着時にユーザーの頭部に当たる部分は、柔軟性および耐水性の高い素材で構成することが好ましい。

可聴域音スピーカー１０５は、可聴音を出力する。可聴域音スピーカー１０５は、装着時に、ユーザーの耳に当たるように装着部１０２に取り付けられている。可聴域音スピーカー１０５としては、第１実施形態の可聴域音スピーカー５と同様に、例えばラバースピーカーを好適に用いることができる。

高周波音スピーカー１０６は、高周波音を出力する。高周波音スピーカー１０６は、装着部１０２の長手方向に沿って、装着部１０２に内蔵されている。これにより、ユーザーは、装着時に高周波音を、頭部の広い領域、例えば右耳から頭頂部を通って左耳に至る領域、で浴びることができる。高周波音スピーカー１０６としては、第１実施形態の高周波音スピーカー６と同様に、例えばピエゾフィルムスピーカーを好適に用いることができる。

図６は、第１実施形態の肩掛型スピーカー装置１の回路構成を示すブロック図である。なお、第２実施形態の頭部装着型スピーカー装置１０１の回路構成は、肩掛型スピーカー装置１の回路構成と同様であるため、以下では、肩掛型スピーカー装置１について代表して説明する。

図６に示すように、肩掛型スピーカー装置１は、信号入力部１１と、Ｄ／Ａ変換部１２と、可聴域信号増幅部１３と、高周波信号生成部１４と、高周波音量制御部１５と、上記の可聴域音スピーカー５および高周波音スピーカー６とを備えている。また、肩掛型スピーカー装置１は、外部機器２０と無線で接続される。もちろん、肩掛型スピーカー装置１は、外部機器２０と有線で接続してもよい。なお、外部機器２０としては、オーディオ再生装置（例えばＣＤプレーヤー）、携帯端末（例えばスマートフォン）などを挙げることができる。

信号入力部１１には、外部機器２０から、可聴域を含む音声信号である可聴域信号が入力する。信号入力部１１は、入力した可聴域信号を、Ｄ／Ａ変換部１２に出力する。可聴域信号は、各種音声をデジタル信号化したものである。各種音声としては、楽曲、効果音、人の声など、その種類を問わない。なお、可聴域信号は、高周波を含んだものであってもよい。

Ｄ／Ａ変換部１２は、信号入力部１１から入力した可聴域信号をアナログ信号へ変換する。Ｄ／Ａ変換部１２は、アナログ信号へ変換した可聴域信号を、可聴域信号増幅部１３および高周波信号生成部１４に出力する。

可聴域信号増幅部１３は、Ｄ／Ａ変換部１２から入力した可聴域信号を増幅する。可聴域信号増幅部１３は、増幅した可聴域信号を、可聴域音スピーカー５に出力する。

可聴域音スピーカー５は、可聴域信号増幅部１３から入力した可聴域信号に基づいて、可聴域音を出力する。

高周波信号生成部１４は、Ｄ／Ａ変換部１２から入力した可聴域信号に基づいて、高周波の音声信号である高周波信号を生成する。高周波信号生成部１４は、生成した高周波信号を、高周波音量制御部１５に出力する。高周波信号生成部１４は、例えば、入力した可聴域信号を周波数変換することで、高周波信号を生成する。また、可聴域信号が高周波を含む場合には、高周波信号生成部１４は、所定の周波数以上（例えば、２０ｋＨｚ以上）を通過させるハイパスフィルターにより、高周波信号を生成してもよい。

高周波音量制御部１５は、高周波音スピーカー６から出力される高周波音の音量を、所定の範囲に制御する。例えば、高周波音量制御部１５は、高周波信号生成部１４から入力した高周波信号の信号レベルを検出し、検出した信号レベルに対応して、高周波信号生成部１４から入力した高周波信号を増幅する。高周波音量制御部１５は、増幅した高周波信号を、高周波音スピーカー６に出力する。

高周波音スピーカー６は、高周波音量制御部１５から入力した高周波信号に基づいて、高周波音を出力する。

以上のように、第１実施形態の肩掛型スピーカー装置１や第２実施形態の頭部装着型スピーカー装置１０１によれば、高周波音スピーカー６から出力される高周波の音量を、所定の範囲に制御する高周波音量制御部１５を備えたことで、出力する高周波音の音量を所定の範囲に収めることができる。したがって、例えば、ユーザーが、複数の楽曲を聴く場合に、外部機器２０から信号入力部１１に入力した可聴域信号の信号レベルが、複数の楽曲間で異なっていたとしても、ユーザーは、特別な操作を行うことなく、複数の楽曲を聴く間中、適切な音量の高周波音を身体に浴びることができる。
なお、高周波音の音量の「所定の範囲」とは、ハイパーソニック・エフェクトを充分に得ることができ、且つ、身体に副作用を及ぼさない音量の範囲であることが好ましい。

また、肩掛型スピーカー装置１や頭部装着型スピーカー装置１０１によれば、可聴域音スピーカー５から可聴域音が出力されるため、ユーザーは、高周波音を身体に浴びるだけでなく、可聴域音を聴くことができる。したがって、よりリラックス感を得ることが期待できる。

肩掛型スピーカー装置１や頭部装着型スピーカー装置１０１は、可聴域音の音量を調整するためのボリュームを備えた構成であってもよい。もちろん、外部機器２０側で、可聴域音の音量を調整してもよい。なお、ユーザーがボリュームを操作して可聴域音の音量を調整した場合にも、高周波音量制御部１５により、高周波音スピーカー６から出力される高周波の音量は、所定の範囲に制御される。

本実施形態では、本発明のスピーカー装置として、肩掛型スピーカー装置１および頭部装着型スピーカー装置１０１を例に挙げて説明したが、これらに限定されるものでなく、手首、腹部など、身体のいずれかの部位に装着可能なものであればよい。

１：肩掛型スピーカー装置、３：装着部、５：可聴域音スピーカー、６：高周波音スピーカー、１５：高周波音量制御部、１０１：頭部装着型スピーカー装置、１０５：可聴域音スピーカー、１０６：高周波音スピーカー

Claims (9)

1. ユーザーの身体に装着される装着部と、
   前記装着部に取り付けられ、可聴域音を出力する可聴域音スピーカーと、
   前記装着部に取り付けられ、前記可聴域音よりも高周波である高周波音を出力する高周波音スピーカーと、
   前記高周波音スピーカーから出力される前記高周波音の音量を、所定の範囲に制御する高周波音量制御部と、
   を備えたことを特徴とするスピーカー装置。
2. 前記装着部は、ユーザーの左右の肩に掛けて装着可能であることを特徴とする請求項１に記載のスピーカー装置。
3. 前記可聴域音スピーカーと前記高周波音スピーカーとは、一体化されていることを特徴とする請求項２に記載のスピーカー装置。
4. 前記可聴域音スピーカーおよび前記高周波音スピーカーは、前記可聴域音スピーカーの音出力方向と、前記高周波音スピーカーの音出力方向とが、相反するように、前記装着部に取り付けられていることを特徴とする請求項２または３に記載のスピーカー装置。
5. 前記装着部は、前記可聴域音スピーカーの音出力方向および前記高周波音スピーカーの音出力方向を調整する音出力方向調整部、を有することを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載のスピーカー装置。
6. 前記装着部は、ユーザーの頭部に装着可能であることを特徴とする請求項１に記載のスピーカー装置。
7. 前記高周波音スピーカーは、前記装着部の長手方向に沿って、前記装着部に取り付けられていることを特徴とする請求項６に記載のスピーカー装置。
8. 可聴域を含む音声信号である可聴域信号が入力する信号入力部と、
   入力された前記可聴域信号に基づいて、高周波の音声信号である高周波信号を生成する高周波信号生成部と、をさらに備え、
   前記可聴域音スピーカーは、前記可聴域信号に基づいて、前記可聴域音を出力し、
   前記高周波音スピーカーは、前記高周波信号に基づいて、前記高周波音を出力することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のスピーカー装置。
9. 前記信号入力部には、外部機器から無線で前記音声信号が入力することを特徴とする請求項８に記載のスピーカー装置。

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