JP2020039035A - ウェアブル音響装置 - Google Patents

Abstract

【課題】耳を塞がないで低音域まで再生可能なウェアブル音響装置を提供する。【解決手段】まず小口径ではなく、中口径スピーカ（8ｃｍ-16ｃｍ）を採用することで従来のウェアブルスピーカに比べ著しく低音域の再生効率が向上させる。また耳の前後や前方に配置していた小口径スピーカに代わり耳と同位置か耳より後方に中口径スピーカを配置する。そのためにベース部１にアーム部３を介してスピーカユニット２回路を取り付け、アーム部３に取り付けられた重量とベース部１が首と接触する点を支点としてバランスが取れるよう重量配分する。口径の大きなスピーカユニット2を後方に配置した不安定さはベース部１とのバランスを取ることで完全に解決する。更に口径が大きくなることでの低音域の効率の大幅な向上で省エネになり回路の簡素化、電池の小容量、軽量化が可能となり従来では実現できなかった低音域の再生が低コストで実現できる。【選択図】図１

Description

本発明はヘッドホンと異なり耳を塞がないで使用する音響装置であり、従来のウェアブル音響装置では再生できなかった低音域までも再生可能にするものに関するである。

従来 ウェアブル音響装置のスピーカは肩のサイズや装着感の関係からスピーカの口径が40ｍｍ以下のものを複数搭載するものが一般的であった。スピーカの口径が小さくなると低音域の再生効率が著しく低下するためスピーカを収納する箱をバスレフの構造にしたり、回路処理で擬似的に倍音を作り出したり、あるいはソースの低音を検出してスピーカ以外の素子で振動で発生し低音感を補完する様な設計をしていた。

特願 2017-043604 特願2010-537138 特開2009-201088 特開2008-263374

従来のウェアブルスピーカには次の様な欠点があった。
イ）密閉箱構造では形状が大きくなるためバスレフ構造にする。但しウェアブルでは理想的な容量は確保出来ず効果は限られる。さらに箱に柔軟性を考慮したバスレフ構造を作るためには複雑な金型などでコストは増大する。
ロ）小口径スピーカで再生できない低音の2倍、3倍音を回路で作り補完しても不自然さが目立ちソースの低音は再生できない。
ハ）小口径スピーカでは再生できない低音に変わり振動を作り錯覚させてみてもロ）同様、不自然さが目立つ。スピーカ以外に振動させる素子にも電力を必要とし電池の消耗が増えウェアブルではデメットとなる。振動素子のスペース、重量、コストもデメリットになる。
本発明は以上の問題点を解決するために発明されたものである。

ウェアブルでは一般的な小口径のスピーカをバスレフ等の箱に入れて使う構成をとらず、代わりに口径の大きなスピーカを箱に入れない構成とする。箱がない分、構造がきわめて簡単になり、スペース、重量、コストが削減できる。装着感は大きく変わるがウェアブルの仕様は満たされる。スピーカは箱に入れないと低音においては振動板の前後の位相が打ち消しあいスピーカから出る低音はキャンセルされる。つまりスピーカの近傍以外ではほとんど低音は消滅する。迫力のある低音域は聴者１人のみに聴こえ周囲の人には聴こえない。ウェアブルの用途では大きなメリットとなる。但し口径の大きなスピーカを使うため耳より前に設置することは機能的に困難であり、よって耳と同位置か、より後方に設置する。ウェアブルにスピーカを設置するには口径の大小に関わらず聴者の首の後ろに接する湾曲した部分を有するベース部（１）という部品が必要となる。本発明ではベース部の首の湾曲部の中心にはスピーカを支持するアーム部（４）を有する。アーム部（４）は基本一体であるが、２つに分割される仕様もある。1つはベース部（１）、１つはスピーカユニット（２）や回路部（3）に付属し、例えばネジ(８)、ナット（７）、穴（９）を介して合体する。ネジなどを用いないメカニカル勘合などでも良い。分割仕様は梱包時の体積の削減や、ベース部（１）に替えスタンドや椅等に取り付けてウェアブルではない使い方が可能となる。
アーム部（４）は首の後部の中央を支点として耳より後方のスピーカユニット（２）とアーム部（４）、回路部（３）を含めた全重量がベース部（１）の首より下の部分の重量とバランスする様に設計する。仕様によっては回路部（３）はアーム部（4）ではなくベース部（１）に配置しても同様に重量バランスは取れる。使用者が過度に動き回る様な場合にはベース部（１）の左右の末端に接続できる補助ベルト（６）を追加し動きによって重量バランスが崩れない様に背中を廻して固定する。
以上の構成によりなるウェアブル音響装置

本発明を使用することにより本来ソースに含まれる低音（擬似的ではないと言う意味）を充分に再生出来る上、一番遮音し難い迫力ある低音を聴者1人には大音量で聴かせ、周りには拡散させないことが実現できる。また口径が大きくなるとスピーカの能率は飛躍的によくなる。スピーカから耳までの距離が近いので口径の大きなスピーカでは僅かな電力で必要な音圧が得られる。小出力でよければスピーカの最大出力仕様が下がる。小出力では振幅が小さくなりひずみも少なく磁気回路は小さくなる。磁気回路が小さくなれば重量が軽くなりコストも下がる。スピーカから発した音は耳に短距離で到達するので、部屋の壁、天井からの反射や定在波の影響も受けにくくソースの音が正確に再生される。

本発明の使用状態を示す正面からの斜視図 本発明の使用状態を示す横からの斜視図 本発明の全体の斜視図 本発明のアーム部（４）から回路部（3）をベース部（１）の末端に配置した斜視図 本発明のベース部（１）の左右の末端に接続する補助ベルト（６）が背中を廻り固定された時の斜視図 本発明のアーム部（４）を分割仕様とした時のベース部（１）との関係を示す斜視図

以下、本発明の実施の形態を説明する。
（イ）ベース部（１）はU字型で柔軟性のある素材からなり、形状はユーザの体型に合わせ変形させ保持出来る様に作る。
（ロ）ベース部（１）の中央にアーム部（4）を設けアーム部は3方向に分かれ2つはスピーカユニット（２）、1つは回路部（３）を保持する。
但し回路部（３）をベース部（１）に配置する場合には２方向になる。
（ハ）アーム部（４）はユーザの首の後ろに当たる部分に位置し分岐したアームにも柔軟性があり先端に固定されたスピーカユニット（２）や回路部（３）を保持した角度を変えることができる。
（ニ）回路部（３）は無線または有線により送られる信号を受け取りスピーカユニット（２）を駆動する。
（ホ）スピーカユニット（2）は口径8-16ｃｍ程度のコーンスピーカでＦ０は低く効率は高い軽量で小出力の仕様で箱なしで使用する。
（へ)補助ベルト（６）は左右のベース部（１）の末端に必要に応じ接続できる。使用者が過度に動き回る様な時に補助ベルト（６）を背中を廻して固定しスピーカユニット（２）とベース部（１）の重量バランスが破綻しない様に安定させる追加の部材である。
本発明は以上の構成よりなる。
本発明を使用する時、首の後ろ部分を支点として後方部分であるスピーカユニット（２）+回路部（３）+アーム部（４）と前方部分であるベース部（1）の重量がバランスする様に配置する。仕様によっては後方のスピーカユニット（２）+アーム部（４）と前方のベース部〔１〕+回路部（３）との重量がバランスする。使用時の重量配分がバランスしているため、後ろ側にスピーカユニット（２）が倒れることはない。但し使用者が激しく動き回って本発明を使用する場合はベース部（１）の左右の末端に接続できる補助ベルト（６）を背中を廻して重量バランスが動きにより破綻しない様に固定する。
スピーカユニットが従来のように前方になく、耳より後方にあってもヘッホンと同様、音の定位の違和感を大きく感じることはない。
必要であれば回路部（３）で仮想的な前方定位を作り出す処理を追加する。
しかし映像を伴う映画や音楽ソースでは視覚が聴覚より大きく優先するので定位の違和感は更に感じ難くなる。むしろ従来の前方に置かれたスピーカからの再生音より部屋の反射や定在波の影響を受けない分クリアで安定したな音質を感じられる。

本発明はヘッドホンに代わり非接触で音を聴けるため衛生面ですぐれており、また遮音が難しい周辺への低音の拡散がない。よって試聴する人だけが充分な音量で低音域を含む高音質を享受できる。不特定多数が利用する店は費用がかかる部屋の防音工事等が省略できる。家電量販店、レコード店、カラオケ店、漫画喫茶、インターネットカフェ、音楽教室などのを試聴設備として利用できる。

1 ベース部
2 スピーカユニット
3 回路部
4 アーム部
5 ベース部の末端
6 補助ベルト
7 ナット
8 ネジ
9 穴

Claims (4)

1. 首の後ろの中心に接触し両側の胸の下まで肩から垂れる柔軟性のあるU字型のベース部（１）と独立して外部に配置されたスピーカユニット（２）と回路部（３）とアーム部（４）から構成され、かつベース部（１）の重量とスピーカユニット（２）回路部（３）アーム部（４）の合計の重量が接触している首の部分を支点として重量のバランスが取れることを特徴としたウェアブル音響装置
2. スピーカユニット（２）は振動板の前後の位相が打ち消される様に箱には入れず、かつ耳と同位置か後方に設置することを特徴とするウェアラブル音響装置
3. 回路部（３）はアーム部（４）ではなくベース部（１）に取り付けることを特徴とするウェアブル音響装置
4. 必要に応じてベース部（１）の左右の末端に接続できる使用者の背中側を廻り固定する補助ベルト（６）を有すること特徴とするウェアブル音響装置

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