JP2023069575A - スピーカーシステム - Google Patents

Abstract

【課題】スピーカーを大型化することなく、臨場感のある音場を住宅内で実現する。【解決手段】本発明の音増幅構造１は、建物の床下基礎Ｂと、床下基礎Ｂから略垂直に立ち上がって形成されるコンクリート周壁１１とにより音道１２が形成されており、音道１２の一端（スピーカーユニット連通部１２１）は、建物の室内に配置される床上スピーカーユニットＬ１と連通可能であり、音道１２の幅が一端から音道の他端に向けて広くなっており、音道１２の他端（出力部１２３）は、床上スピーカーユニットＬ１から出され、音道１２を通じて増幅した音を出力可能であり、音道１２の長さは、４ｍ以上である。本発明の音道１２は、Ｕ字型、Ｚ字型又はジグザグ型であることが好ましい。本発明のコンクリート周壁１１は、建物の基礎構造を兼用することが好ましい。【選択図】図１

Description

本発明は、音増幅構造及び建物基礎構造に関する。

従来より、臨場感のある音場を実現したいという要請がある。しかしながら、質の高い音響空間を提供するには、床上に配置されるスピーカーを大型化する必要があり、当該音響空間を住宅内に設置するには、スペース面、床の耐荷重の面の双方で制約がかかる。

例えば、建物の一階の床下空間部にサブウーファー設置用空間部を設け、該空間部を遮音用の質量体で囲むことが提案されている（特許文献１参照）。特許文献１に記載の発明によると、サブウーファーが室内において邪魔にならず、しかも、サブウーファーの重低音を隣室や上階に伝えにくいという効果を奏する。

特開２００７－０１６４２１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の発明は、サブウーファーの設置場所を工夫する発明であり、スピーカーの設置場所を工夫する発明ではない。そのため、床上に配置されるスピーカーの大型化に伴って生じる課題を解決できるとはいえない。

本発明は、上述のような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであり、床上に配置されるスピーカーを大型化することなく、臨場感のある音場を住宅内で実現することを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、スピーカーユニット後方から発生する低音を管状構造によって増幅する方式であるバックロードホーン型スピーカーの音を増幅する管状構造に相当する構成を、スピーカーユニットの背後ではなく、建物一階の床下基礎等に設けることで、上述の課題を解決可能であることを見出し、本発明を完成させるに至った。具体的に、本発明は以下のものを提供する。

第１の特徴に係る発明は、
建物の床下基礎と、前記床下基礎から略垂直に立ち上がって形成されるコンクリート周壁とにより音道が形成されており、
前記音道の一端は、前記建物の室内に配置されるスピーカーユニットと連通可能であり、
前記音道の幅が前記一端から前記音道の他端に向けて広くなっており、
前記音道の前記他端は、前記スピーカーユニットから出され、前記音道を通じて増幅した音を出力可能であり、
前記音道の長さは、４ｍ以上である、音増幅構造を提供する。

スピーカーの形式には、密閉型、バスレフ型、フロントロード型、バックロードホーン型が知られている。バックロードホーン型であれば、密閉型、バスレフ型及びフロントロード型に比べ、高い能率で音を生成できることが知られている。そのため、低音域だけでなく有効音域すべてにおいて、立ち上がりが鋭い臨場感のある音場を再現し得る。このように、臨場感のある音場の再現という観点では、バックロードホーン型が優れるが、バックロードホーン型ではスピーカーユニットの背後に全長数メートルの、音を増幅する管状構造を設けなくてはならず、他の型式に比べてエンクロージャー（「筐体」、「キャビネット」とも呼ばれる。）が巨大になるという課題がある。そのため、現在、日本でバックロードホーン型のスピーカーは、量産されていない。

第１の特徴に係る発明によると、管状構造に相当する音道が建物の床下基礎に設けられるため、建物の室内において床上に配置されるスピーカーの筐体に長大な管状構造を設ける必要がない。これにより、長さが４ｍ以上の長大な音道を用いたバックロードホーン型の大型スピーカーシステムであるにもかかわらず、スピーカーユニットを収容する筐体の大きさを他の型式である密閉型、バスレフ型及びフロントロード型と同程度にし、床上に配置可能とすることができる。

また、いずれの型によっても、エンクロージャーは、木材でできているのが一般的である。しかしながら、木材では低音域振動に弱く、２０Ｈｚ～６００Ｈｚの低音域では音の歪みが生ずる。そのため、生演奏の雰囲気を再現するには限界がある。特に３０Ｈｚ以下の低音域の音波を出力し、人の感性、聴力だけでなく、全身への音波による震えまで生演奏の雰囲気を十分に体感させるのは難しい。

第１の特徴に係る発明によると、音道がコンクリート周壁で囲まれており、音道の長さは、４ｍ以上である。コンクリートは強靭な物理特性を有しており、低音域の音波による歪みは皆無である。また、低音の再現精度を高めるには、音道が長い方が好ましいところ、木材製エンクロージャーであると、音道の長さが３ｍを超えると、低音が中高音より遅れて耳に到達してしまい、音の聴取者にとってストレスになる。第１の特徴に係る発明では、音道がコンクリート周壁で囲まれているため、音道の長さが４ｍ以上であっても、低音の到達遅延が生じず、聴取者は、ストレスなく音を聴取できる。

よって、第１の特徴に係る発明によると、床上に配置されるスピーカーを大型化することなく、臨場感のある音場を住宅内で実現できる。

第２の特徴に係る発明は、第１の特徴に係る発明であって、前記音道がＵ字型、Ｚ字型又はジグザグ型である、音増幅構造を提供する。

第２の特徴に係る発明によると、床下基礎の限られたスペースに音道を配置することを可能にするとともに、中高音を減衰させ、中高音と低音とのレベル差を小さく抑えることができる。

よって、第２の特徴に係る発明によると、床上に配置されるスピーカーを大型化することなく、よりいっそう臨場感のある音場を住宅内で実現できる。

第３の特徴に係る発明は、第１又は第２の特徴に係る発明であって、前記コンクリート周壁が建物の基礎構造を兼用する、音増幅構造を提供する。

第３の特徴に係る発明によると、布基礎やベタ基礎に例示される建物の基礎構造を流用するため、建物の新築時及びリフォーム時等において建物基礎作り付けの音増幅構造を施工容易に取り付けることができる。

第４の特徴に係る発明は、
第１から第３のいずれかに記載の音増幅構造と、
前記床下基礎と、前記床下基礎から略垂直に立ち上がって形成される第２のコンクリート周壁とにより囲まれて設けられ、サブウーファーを設置可能な床下サブウーファー設置部と、を備える、建物基礎構造を提供する。

第４の特徴に係る発明によると、サブウーファーの設置領域が第２のコンクリート周壁で囲まれているため、ゆっくりした野太い低音域の音をはっきりと再生できる。

例えば、ロック音楽の場合、収録されたコンパクトディスク（ＣＤ）自体に、ライブでのコンサートでなら楽しむことのできるゆっくりとした重たい低音域の音が収録されていない。そのような場合、サブウーファー利用で、ゆったりと重たい低音を出す効果があり、ジャンルによってまさにコンサートの臨場感を自宅で再現できる。

本発明によれば、床上に配置されるスピーカーを大型化することなく、臨場感のある音場を住宅内で実現できる。

図１は、斜め上からみた本実施形態のスピーカーシステムＳの概略を示す部分透視図である。 図２は、斜め上からみた本実施形態のスピーカーシステムＳを示す概略図である。 図３は、本実施形態のスピーカーシステムＳの概略を示す平面図である。 図４は、斜め上からみた本実施形態の建物基礎構造Ｕを示す概略図である。 図５は、本実施形態の建物基礎構造Ｕの概略を示す平面図である。

以下、本発明の実施形態の一例について、図面を参照しながら詳細に説明する。

＜＜スピーカーシステムＳ＞＞
図１は、斜め上からみた本実施形態のスピーカーシステムＳの概略を示す部分透視図である。図２は、斜め上からみた本実施形態のスピーカーシステムＳを示す概略図である。図３は、本実施形態のスピーカーシステムＳの概略を示す平面図である。スピーカーシステムＳは、少なくとも、１以上の床上スピーカーＬと、床下基礎Ｂと、１以上の建物基礎構造Ｕとを含んで構成される。なお、建物基礎構造Ｕについては後に図４及び図５を参照しながら説明する。

＜床上スピーカーＬ＞
床上スピーカーＬは、建物基礎構造Ｕの上方にある床上に配置されるスピーカーである。床上スピーカーＬは、右床上スピーカーＬＲ及び左床上スピーカーＬＬを含むことが好ましい。これにより、床上スピーカーＬは、音をステレオ再生できる。

１以上の床上スピーカーＬのそれぞれは、電気信号を音に変換して出力可能な１以上のスピーカーユニットＬ１（例えば、図２の右床上スピーカーＬ１Ｒ及び左床上スピーカーＬ１Ｌ。）と、スピーカーユニットＬ１を支持可能なスピーカーエンクロージャーＬ２（例えば、図２の右スピーカーエンクロージャーＬ２Ｒ及び左スピーカーエンクロージャーＬ２Ｌ。）と、を備える。

〔スピーカーユニットＬ１〕
スピーカーユニットＬ１は、電気信号を音に変換して前面及び背面から出力可能なスピーカーユニットであれば、特に限定されない。床上スピーカーＬがスピーカーユニットＬ１を備えることにより、床上スピーカーＬは、アンプ等から提供される電気信号を音に変換して出力することができる。また、これにより、床上スピーカーＬは、背面から出力された音を、建物基礎構造Ｕを介して増幅し、出力できる。

スピーカーユニットＬ１の数は、１つであることが好ましい。これにより、床上スピーカーＬは、複数のスピーカーユニットＬ１を含む場合より点音源に近くなり、音の位置である音位がより忠実に再現された音を出力できる。スピーカーユニットＬ１は、ハイパスフィルタ（「高域通過濾波器」とも称する。）及びローパスフィルタ（「低域通過濾波器」とも称する。）等のフィルタ回路（「フィルタ」「濾波器」「ネットワーク」とも称する。）を用いないフルレンジスピーカーを含むことが好ましい。フルレンジスピーカーを含むスピーカーユニットＬ１は、電気信号の位相を遅延させ得るネットワークを使用せずに音を出力できる。これにより、フルレンジスピーカーを含むスピーカーユニットＬ１は、微細信号に対する反応が速い音を高能率で出力できる。したがって、フルレンジスピーカーを含むスピーカーユニットＬ１は、電気信号に含まれる原音によりいっそう忠実で、微細な音がわかる音を出力できる。本実施形態のスピーカーシステムＳは、後述する建物基礎構造Ｕを介した増幅により、スピーカーユニットＬ１が低域を出力しづらいフルレンジスピーカーであっても、豊かな低域を含む音を出力できる。スピーカーユニットＬ１は、フルレンジスピーカーを含む場合において、強力な磁気回路と軽い振動板とを組み合わせた構成であることが好ましい。これにより、スピーカーユニットＬ１は、微細信号に対する反応がよりいっそう速い音をよりいっそう高能率で出力できる。スピーカーユニットＬ１は、フルレンジスピーカーを含む場合において、超高域の音を少ない歪みで出力可能なスーパーツイーターを含んでもよい。これにより、スピーカーユニットＬ１は、超高域を出力しづらいフルレンジスピーカーを含んでいても、超高域を十分に含む音を出力できる。スーパーツイーターは、ネットワークを使用せずに音を出力可能であることが好ましい。これにより、スーパーツイーターから出力される音の位相が遅延し、微細信号に対する反応が遅くなることを防ぎ得る。

〔スピーカーエンクロージャーＬ２〕
スピーカーエンクロージャーＬ２（例えば、図２の右スピーカーエンクロージャーＬ２Ｒ及び左スピーカーエンクロージャーＬ２Ｌ。）は、１以上のスピーカーユニットＬ１のうち少なくとも１つ以上を収容可能であり、スピーカーユニットＬ１の背面から出力される音の少なくとも一部を通過させることが可能な内部空間を有するスピーカートップ部Ｌ２１（例えば、図２の右スピーカートップ部Ｌ２１Ｒ及び左スピーカートップ部Ｌ２１Ｌ。）と、スピーカートップ部Ｌ２１の内部空間を建物基礎構造Ｕ内部の空間と連結可能に構成されたスピーカースロート部Ｌ２２（例えば、図２の右スピーカースロート部Ｌ２２Ｒ及び左スピーカースロート部Ｌ２２Ｌ。）と、を含む。床上スピーカーＬがスピーカーエンクロージャーＬ２を備えることにより、スピーカーユニットＬ１の背面から出力される音を建物基礎構造Ｕ内部の空間に導くことができる。

スピーカーユニットＬ１がフルレンジスピーカーを含む場合、スピーカーエンクロージャーＬ２は、フルレンジスピーカーの背面から出力される音を建物基礎構造Ｕ内部の空間に導くことが可能であることが好ましい。これにより、建物基礎構造Ｕを介して出力される低音域の音の歪みをよりいっそう低減することができる。また、建物基礎構造Ｕを介して出力される低音域の音を、微細信号に対する反応が速く、高能率なフルレンジスピーカーを用いて出力できる。

［スピーカートップ部Ｌ２１］
スピーカートップ部Ｌ２１は、スピーカーユニットＬ１の背面から出力される音の少なくとも一部をスピーカースロート部Ｌ２２の内部空間へ通過させることが可能な内部空間を有する。

スピーカートップ部Ｌ２１の内部空間は、建物基礎構造Ｕ内部の空間を除いて床上スピーカーＬ外部と接続されていない内部空間であることが好ましい。これにより、スピーカーユニットＬ１の背面から出力される音が床上スピーカーＬ外部に漏れることを防ぎ得る。したがって、より多くの音を建物基礎構造Ｕに導くことができる。

［スピーカースロート部Ｌ２２］
スピーカースロート部Ｌ２２は、スピーカートップ部Ｌ２１の内部空間から建物基礎構造Ｕ内部の空間へ向けてスピーカーユニットＬ１の背面から出力される音の少なくとも一部を通過させることが可能な内部空間を有する。

スピーカースロート部Ｌ２２の内部空間は、スピーカートップ部Ｌ２１の内部空間から建物基礎構造Ｕ内部の空間へ向けて断面積が広くなる逆テーパー形状に構成されることが好ましい。これにより、スピーカースロート部Ｌ２２の内部空間において、スピーカーユニットＬ１が出力する音が徐々に減圧され、音波の変位が増加し、増幅される。これにより、よりいっそう大きな変位を有する増幅された音を建物基礎構造Ｕに導くことができる。

スピーカートップ部Ｌ２１の内部空間は、建物基礎構造Ｕ以外の床上スピーカーＬ外部と接続されていない内部空間であることが好ましい。これにより、スピーカーユニットＬ１の背面から出力される音が床上スピーカーＬ外部に漏れることを防ぎ得る。したがって、より多くの音を建物基礎構造Ｕに導くことができる。また、スピーカーユニットＬ１の背面から出力される、スピーカーユニットＬ１の正面から出力される音と異なる位相の音が、床上スピーカーＬ外部のスピーカーユニットＬ１と近い位置において、スピーカーユニットＬ１の正面から出力される音と干渉することを防ぎ得る。

〔その他のスピーカー〕
床上スピーカーＬは、３つ以上であってもよい。これにより、ステレオ音声を出力可能な右床上スピーカーＬＲ及び左床上スピーカーＬＬに加えて、１つ以上の別スピーカーが正面方向、後方、上方等の各方向の場所に配置され得る。これにより、床上スピーカーＬは、別スピーカーを配置した場所に応じた音位を有する音を出力できる。その他のスピーカーは、建物基礎構造Ｕと接続されていてもよく、接続されてなくてもよい。その他のスピーカーが建物基礎構造Ｕと接続されていることにより、その他のスピーカーは、バックロードホーン型の各種の長所を実現し得る。その他のスピーカーが建物基礎構造Ｕと接続されていないことにより、建物基礎構造Ｕと独立した場所にその他のスピーカーが配置され得る。

＜床下基礎Ｂ＞
床下基礎Ｂは、住宅等の建物の床下に設けられた略平面構造であれば、特に限定されない。床下基礎Ｂは、例えば、建物の基礎でよい。スピーカーシステムＳが地上階及び／又は地下階を合わせて２階以上の建物に設けられる場合、床下基礎Ｂは、スピーカーシステムＳが設けられる階の直下の階に設けられた天井等によって例示される、スピーカーシステムＳが設けられる階と直下の階との間を水平方向に区切る略平面構造でもよい。

床下基礎Ｂが、建物の基礎であることにより、建物の基礎構造を兼用するよう建物基礎構造Ｕを設けられる。これにより、建物の基礎構造の直上（例えば、地下階がない建物における１階部分等。）において臨場感のある音場を実現できる。したがって、スピーカーシステムＳは、例えば、住宅の１階に設けられたオーディオルームにおいて、臨場感のある音場を実現できる。

床下基礎Ｂが、スピーカーシステムＳが設けられる階と直下の階との間を水平方向に区切る略平面構造であることにより、建物の基礎構造の直上でない階（例えば、建物の２階以上の部分、地下階がある建物における１階以上の部分等。）に建物基礎構造Ｕを設けられる。これにより、スピーカーシステムＳは、建物の基礎構造の直上でない階において臨場感のある音場を実現できる。したがって、スピーカーシステムＳは、例えば、ビルの２階以上の階に設けられた映画館及び劇場等において、臨場感のある音場を実現できる。

＜建物基礎構造Ｕ＞
図４は、斜め上からみた本実施形態の建物基礎構造Ｕを示す概略図である。図５は、本実施形態の建物基礎構造Ｕの概略を示す平面図である。建物基礎構造Ｕは、床上スピーカーＬの音を増幅して出力可能な音増幅構造１（例えば、図４の右音増幅構造１Ｒ及び左音増幅構造１Ｌ等）を含んで構成される。

床上スピーカーＬが右床上スピーカーＬＲ及び左床上スピーカーＬＬを含む場合、建物基礎構造Ｕは、右床上スピーカーＬＲの音を増幅して出力可能な右建物基礎構造ＵＲと、左床上スピーカーＬＬの音を増幅して出力可能な左建物基礎構造ＵＬと、を含むことが好ましい。これにより、建物基礎構造Ｕは、床上スピーカーＬが出力する音を、ステレオの音として増幅できる。

建物基礎構造Ｕが右床上スピーカーＬＲの音を増幅して出力可能な右建物基礎構造ＵＲと左床上スピーカーＬＬの音を増幅して出力可能な左建物基礎構造ＵＬとを含む場合、右建物基礎構造ＵＲを平面視した形状は、左建物基礎構造ＵＬと略左右対称であることが好ましい。これにより、音をステレオ再生するときの左右の音の歪みを防ぐことができる。

建物基礎構造Ｕは、サブウーファーＷ（例えば、図４の右サブウーファーＷＲ及び左サブウーファーＷＬ。）を設置可能な床下サブウーファー設置部２（例えば、図４の右床下サブウーファー設置部２Ｒ及び左床下サブウーファー設置部２Ｌ。）をさらに含んで構成されることが好ましい。これにより、サブウーファーＷが出力する低音を床下サブウーファー設置部２によって増幅し得る。床上スピーカーＬが右床上スピーカーＬＲ及び左床上スピーカーＬＬを含む場合、建物基礎構造Ｕは、右床下サブウーファー設置部２Ｒ及び左床下サブウーファー設置部２Ｌを含むことが好ましい。これにより、スピーカーシステムＳは、中高音だけでなく、低音をもステレオで出力し得る。

〔音増幅構造１〕
音増幅構造１（「建物基礎作り付け音増幅構造」とも称する。）は、建物の床下基礎Ｂと、床下基礎Ｂから略垂直に立ち上がって形成されるコンクリート周壁１１（例えば、図４の右コンクリート周壁１１Ｒ及び左コンクリート周壁１１Ｌ。）と、により形成された音道１２を含む。

スピーカーの形式には、密閉型、バスレフ型、フロントロード型、バックロードホーン型が知られている。バックロードホーン型であれば、密閉型、バスレフ型及びフロントロード型に比べ、高い能率で音を生成できることが知られている。そのため、低音域だけでなく有効音域すべてにおいて、立ち上がりが鋭い臨場感のある音場を再現し得る。このように、臨場感のある音場の再現という観点では、バックロードホーン型が優れるが、バックロードホーン型ではスピーカーユニットの背後に全長数メートルの管状構造を設けなくてはならず、他の型式に比べてエンクロージャー（「筐体」、「キャビネット」とも呼ばれる。）が巨大になるという課題がある。そのため、現在、日本でバックロードホーン型のスピーカーは、量産されていない。

実施形態の音増幅構造１では、管状構造に相当する音道１２が建物の床下基礎Ｂに設けられるため、建物の室内において床上に配置される床上スピーカーＬのスピーカーエンクロージャーＬ２に長大な管状構造を設ける必要がない。これにより、スピーカーユニットＬ１を収容するスピーカーエンクロージャーＬ２の大きさを他の型式である密閉型、バスレフ型及びフロントロード型と同程度にすることができる。

建物基礎構造Ｕが右床上スピーカーＬＲの音を増幅して出力可能な右建物基礎構造ＵＲと左床上スピーカーＬＬの音を増幅して出力可能な左建物基礎構造ＵＬとを含む場合、右音増幅構造１Ｒを平面視した形状は、左音増幅構造１Ｌと略左右対称であることが好ましい。これにより、音をステレオ再生するときの左右の音の歪みを防ぐことができる。

［コンクリート周壁１１］
コンクリート周壁１１は、建物の床下基礎Ｂと、床下基礎Ｂから略垂直に立ち上がって形成されるコンクリート周壁１１とにより音道１２を形成する。コンクリート周壁１１に用いられるコンクリートの種類は、特に限定されない。

コンクリート周壁１１は、建物の基礎構造を兼用することが好ましい。これにより、布基礎及びベタ基礎によって例示される建物の基礎構造を流用したコンクリート周壁１１が設けられ得る。したがって、建物の新築時及びリフォーム時等において作り付けの音増幅構造１を施工容易に取り付けることができる。

［音道１２］
音道１２は、建物の床下基礎Ｂと、床下基礎Ｂから略垂直に立ち上がって形成されるコンクリート周壁１１とにより形成される。音道１２は、音道１２の一端であるスピーカーユニット連通部１２１（例えば、図４の右スピーカーユニット連通部１２１Ｒ及び左スピーカーユニット連通部１２１Ｌ。）において、建物の室内に配置される床上スピーカーＬと連通可能であり、床上スピーカーＬから出され、音道１２の増幅部１２２（例えば、図４の右増幅部１２２Ｒ及び左増幅部１２２Ｌ。）を通じて増幅した音を、音道１２の他端に設けられた出力部１２３（例えば、図４の右増出力部１２３Ｒ及び左出力部１２３Ｌ。）において出力可能である。

密閉型、バスレフ型、フロントロード型、バックロードホーン型のいずれの型によっても、エンクロージャーは、木材でできているのが一般的である。しかしながら、木材では低音域振動に弱く、２０Ｈｚ～６００Ｈｚの低音域では音の歪みが生ずる。そのため、生演奏の雰囲気を再現するには限界がある。特に３０Ｈｚ以下の低音域の音波を出力し、人の感性、聴力だけでなく、全身への音波による震えまで生演奏の雰囲気を十分に体感させるのは難しい。

実施形態の音増幅構造１では、音道１２が強靭な物理特性を有するコンクリートを用いたコンクリート周壁１１により形成されるため、低音域の音波による歪みは皆無である。

音道１２の幅は、スピーカーユニット連通部１２１側の一端から出力部１２３側の一端に向けて広くなっている。出力部１２３側の一端における音道１２の幅をスピーカーユニット連通部１２１側の一端における音道１２の幅で割った比の上限は、４以下であることが好ましく、３以下であることがより好ましく、２．５以下であることがさらに好ましい。これにより、急激に広がる音道１２において、音がコンクリート周壁１１から離れて直進することを防ぎ得る。

上述の比の下限は、１．３以上であることが好ましく、１．５以上であることがより好ましく、２以上であることがさらに好ましい。これにより、音道１２において、スピーカーユニットＬ１が出力する音がよりいっそう減圧される。これにより、音波の変位がよりいっそう増加し、音がよりいっそう増幅される。これにより、よりいっそう大きな変位を有する増幅された音が出力され得る。

低音の再現精度を高めるには、音道が長い方が好ましいところ、木材製エンクロージャーであると、音道の長さが３ｍを超えると、低音が中高音より遅れて耳に到達してしまい、音の聴取者にとってストレスになる。音道１２が建物の床下基礎Ｂと、床下基礎Ｂから略垂直に立ち上がって形成されるコンクリート周壁１１とにより形成されるため、音道１２が長い場合であっても、低音の到達遅延が生じず、聴取者は、ストレスなく音を聴取できる。

音道１２の長さの下限は、４ｍ以上であることが好ましい。これにより、低音の再現精度がよりいっそう高められ得る。音道１２の長さの上限は、１５ｍ以下であることが好ましく、８ｍ以下であることがより好ましく、５ｍ以下であることがさらに好ましい。これにより、音道１２で増幅された音の到達遅延の発生がよりいっそう防がれ得る。

（スピーカーユニット連通部１２１）
スピーカーユニット連通部１２１は、スピーカースロート部Ｌ２２と接続可能に構成され、スピーカースロート部Ｌ２２と音増幅構造１とを連通可能であれば、特に限定されない。

スピーカーユニット連通部１２１は、スピーカースロート部Ｌ２２と接続する部分における断面形状が、スピーカースロート部Ｌ２２と略同じであることが好ましい。これにより、音は、スピーカースロート部Ｌ２２からスピーカーユニット連通部１２１に向けて澱みなく流れ得る。

（増幅部１２２）
増幅部１２２は、スピーカーユニット連通部１２１を介して床上スピーカーＬから提供される音を増幅することが可能であり、床上スピーカーＬの管状構造に相当する。

増幅部１２２は、湾曲部Ｃを有することが好ましい。これにより、出力部１２３が床上スピーカーＬの周辺に配置され得る。出力部１２３が床上スピーカーＬの周辺に配置されるため、床上スピーカーＬから出力される音と、出力部１２３から出力される音との音位の違いを低減できる。床上スピーカーＬの周辺に配置された出力部１２３から出力される増幅された低音は、波長が長い音であるため、床上スピーカーＬとの音位の違いを感じさせない音を出力できる。

湾曲部Ｃの数は、特に限定されない。湾曲部Ｃは、音道１２をＵ字型、Ｚ字型又はジグザグ型にするよう設けられることが好ましい。これにより、床下基礎Ｂの限られたスペースに音道１２を配置することを可能にするとともに、中高音を減衰させ、中高音と低音とのレベル差を小さく抑えることができる。

なかでも、湾曲部Ｃは、音道１２をＵ字型にするよう設けられることが好ましい。これにより、湾曲部Ｃの数を最小限に抑え、音道１２の湾曲部Ｃにおいて低音が減衰することをよりいっそう防ぎ得る。

（出力部１２３）
出力部１２３は、音道１２の、スピーカーユニット連通部１２１と異なる端に設けられている。音道１２は、出力部１２３において立ち上がって床上と連通しており、床上スピーカーＬから出され、音道１２の増幅部１２２を通じて増幅した低音を、床上に出力可能である。

出力部１２３は、床上との接続部分周辺において、音を通過させることが可能であり、人間等の落下を防ぐことが可能な落下防止部材を配置可能であることが好ましい。これにより、人間等が出力部１２３から落下することを防ぐことと、増幅された音を出力することとを両立できる。落下防止部材は、特に限定されず、例えば、出力部１２３と出力部１２３の床上との接続部分周辺を塞ぐことが可能な格子状の蓋等でよい。

〔床下サブウーファー設置部２〕
床下サブウーファー設置部２は、床下基礎Ｂと、床下基礎Ｂから略垂直に立ち上がって形成される第２コンクリート周壁２１（「第２のコンクリート周壁」とも称する。例えば、図４の右第２コンクリート周壁２１Ｒ及び左第２コンクリート周壁２１Ｌ。）とにより囲まれて設けられ、サブウーファーＷを設置可能である。

床下サブウーファー設置部２が第２コンクリート周壁２１で囲まれ、バスレフ型のダクト共振のみを利用するＡＳＷ方式であるため、ゆっくりした野太い低音域の音をはっきりと再生できる。

例えば、ロック音楽の場合、収録されたコンパクトディスク（ＣＤ）自体に、ライブでのコンサートでなら楽しむことのできるゆっくりとした重たい低音域の音が収録されていない。そのような場合、サブウーファー利用で、ゆったりと重たい低音を出す効果があり、ジャンルによってまさにコンサートの臨場感を自宅で再現できる。

床下サブウーファー設置部２は、サブウーファーＷの後方に設けられた空間であるサブウーファー後増幅部２２（例えば、図４の右サブウーファー後増幅部２２Ｒ及び左サブウーファー後増幅部２２Ｌ。）と、サブウーファーＷの前方に設けられた空間であるサブウーファー前増幅部２３（例えば、図４の右サブウーファー前増幅部２３Ｒ及び左サブウーファー前増幅部２３Ｌ。）とを含むことが好ましい。これにより、サブウーファーＷを、スピーカーユニットの前後両方が密閉されているバスレフ型のダクト共振のみを利用するＡＳＷ（Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｓｕｂ Ｗｏｏｆｅｒ）として構成できる。これにより、サブウーファーＷを床下サブウーファー設置部２に設置した場合において、サブウーファーＷの前方及び後方がともに密閉されるため、エンクロージャーを通過できない高域がカットされ、低音のみを再生できる。

建物基礎構造Ｕが右床下サブウーファー設置部２Ｒ及び左床下サブウーファー設置部２Ｌを含む場合、右床下サブウーファー設置部２Ｒを平面視した形状は、左床下サブウーファー設置部２Ｌと略左右対称であることが好ましい。これにより、低音をステレオ再生するときの左右の音の歪みを防ぐことができる。

上述のとおり、実施形態の建物基礎構造Ｕによれば、コンクリート周壁１１等で囲まれた音増幅構造１及び床下サブウーファー設置部２がそれぞれ音を増幅する。これにより、実施形態の建物基礎構造Ｕは、スピーカーを大型化することなく、臨場感のある音場を住宅内で実現できる。

実施形態の建物基礎構造Ｕが音増幅構造１を備え、この音増幅構造１が、建物の床下基礎Ｂと床下基礎Ｂから略垂直に立ち上がって形成されるコンクリート周壁１１とにより形成された音道１２を含むため、床下の空間を犠牲にせず、音響上有利な大型スピーカーの設置が可能となる。

床等に配置する構造のスピーカー装置は、床等の強度のため、大きさ及び重さに制限を有する。本実施形態のスピーカーシステムＳは、バックロードホーン部分を音増幅構造１として作り付けにすることにより、大きさ及び重さの制限を払拭し得る。これにより、コンクリート造りかつ大型の音増幅構造１を実現し、特に低域再生において、音を汚す歪みなく音響性能を飛躍的に向上させることができる。

本実施形態のスピーカーシステムＳは、床下基礎Ｂが建物の基礎であることにより、建物の基礎構造を兼用するよう建物基礎構造Ｕを設けられる。これにより、住宅建設又は床リフォーム工事等の基礎工事を行う場合において、スピーカーシステムＳを同時に施工できる。これにより、住宅建設及び／又は床リフォーム工事等に、建物基礎構造Ｕを設けるという新たな選択肢を与え得る。

本実施形態のスピーカーシステムＳは、特に低域再生において音響性能を向上させることができるのみならず、国土の狭い日本の住宅事情において、いわゆる縁の下空間を有効利用し、優れた音質で音楽を再生可能な機能を住宅に与えることもできる。

ところで、空気の振動を耳で聴いたときの体験と、空気の振動に加えて床の揺れ等を介して振動を感じたときの体験とは、異なる。例えば、地震の振動を音としてヘッドフォンで聴いた場合と、地震体験施設等で揺れを含む地震の振動を感じた場合とでは、体験した人の恐怖感及び体験の生々しさが異なり得る。

本実施形態のスピーカーシステムＳは、建物基礎構造Ｕを用いて音を増幅するため、スピーカーユニットＬ１が空気を震わせる音だけでなく、建物基礎構造Ｕによる音の波動、震え、及び／又は揺れを人の全身に伝え得る。これにより、スピーカーシステムＳは、人の耳が備える聴覚だけでなく、人の体全体が備える他の感覚をも通して、生々しさを伴う音による感動を、人に与え得る。

本実施形態のスピーカーシステムＳは、建物基礎構造Ｕを用いて音を増幅するため、木製エンクロージャーを用いたスピーカーより大型のスピーカーシステムＳを提供できる。また、建物基礎構造Ｕがコンクリート周壁１１等によって構成されるため、床上に載置困難な大重量にて音増幅構造１を実現し、木製エンクロージャーが有する低周波の震えに弱い課題を解決できる。

本実施形態のスピーカーシステムＳは、音増幅構造１がバックロードホーン型のスピーカーシステムＳを実現するため、密閉型及びバスレフ型との比較において、瞬間的な信号の変化、音の立ち上がり及び立ち下がりに対して、より短い遅延で追従可能な反応の良さ（「トランジェント」とも称する。）を実現できる。優れたトランジェントを実現可能であることにより、ＣＤ、レコード、テープ等の媒体に記録された情報を可能な限り忠実に音に変換して出力するピュアオーディオとして、よりいっそう優れたスピーカーシステムＳを実現できる。

本実施形態のスピーカーシステムＳは、バックロードホーン型であるため、スピーカーユニットＬ１の後方が塞がれていない。これにより、スピーカーシステムＳは、密閉型及びバスレフ型より微小な信号を音として出力し得る。これにより、スピーカーシステムＳは、密閉型及びバスレフ型より大きなダイナミックレンジを実現し得る。

本実施形態の床下サブウーファー設置部２は、サブウーファーＷを第２コンクリート周壁２１で囲まれたバスレフ型ＡＳＷとして構成できるため、ゆっくりした野太い低域が低歪みではっきりと再生される。これにより、音増幅構造１において増幅された低音と床下サブウーファー設置部２が出力する低音とを併用し、コンクリートの強靭さ、大質量、及び大重量を利用した優れた低域再生を実現できる。これにより、スピーカーシステムＳは、ロック音楽等の野太い低域を出力することが好まれる音源において、ＣＤ等の媒体に記録されていない低域の音を補い、当該音源を迫力ある音で出力できる。

なお、本発明の思想の範疇において、当業者であれば各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。例えば、前述の実施の形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるもので
はない。

＜スピーカーシステムの構築＞
実施形態のスピーカーシステムＳを構築し、さらに、比較対象として市販の密閉型スピーカー及びバスレフ型スピーカーを用いた２．１ｃｈスピーカーシステムを構築した。

〔実施例〕実施形態のスピーカーシステムＳ
実施形態にしたがって、右床上スピーカーＬＲ、左床上スピーカーＬＬ、右サブウーファーＷＲ、左サブウーファーＷＬ、右建物基礎構造ＵＲ、及び左建物基礎構造ＵＬを含むスピーカーシステムＳを構築した。

［建物基礎構造Ｕの施工］
幅３５ｍ奥行１６．５ｍの床下基礎Ｂから略垂直に立ち上がる右コンクリート周壁１１Ｒ、左コンクリート周壁１１Ｌ、右第２コンクリート周壁２１Ｒ、及び左第２コンクリート周壁２１Ｌのそれぞれを形成可能な型枠をそれぞれ設置した。そして、型枠の中に生コンクリートを打込み、締固め及び仕上げを行ったのちに養生して、右コンクリート周壁１１Ｒ、左コンクリート周壁１１Ｌ、右第２コンクリート周壁２１Ｒ、及び左第２コンクリート周壁２１Ｌのそれぞれを形成した。

右コンクリート周壁１１Ｒ及び左コンクリート周壁１１Ｌのそれぞれは、床下基礎Ｂとコンクリート周壁１１とによって形成される音増幅構造１（右音増幅構造１Ｒ及び左音増幅構造１Ｌ）が、幅０．１ｍ奥行０．２９ｍのスピーカーユニット連通部１２１と、スピーカーユニット連通部１２１及び出力部１２３をつなぐ長さ４．５ｍでＵ字型の音道１２と、幅０．５７４ｍ奥行０．３３ｍの出力部１２３とを含むよう、略左右対称に形成された。

床の高さにおいて、出力部１２３の中心は、スピーカーユニット連通部１２１の中心から０．４７ｍ離れていた。スピーカーユニットＬ１の中心は、出力部１２３の中心から１ｍ離れていた。

右第２コンクリート周壁２１Ｒ及び左第２コンクリート周壁２１Ｌのそれぞれは、床下基礎Ｂと第２コンクリート周壁２１とによって形成される床下サブウーファー設置部２（右床下サブウーファー設置部２Ｒ及び左床下サブウーファー設置部２Ｌ）が、幅０．１７ｍ奥行８．９５ｍのサブウーファー後増幅部２２と、幅０．１８８ｍ奥行１５．７５ｍのサブウーファー前増幅部２３とを含むよう、略左右対称に形成された。

これにより、略左右対称の右建物基礎構造ＵＲ及び左建物基礎構造ＵＬが施工された。

［サブウーファーＷの設置］
右床下サブウーファー設置部２Ｒ及び左床下サブウーファー設置部２Ｌのそれぞれについて、サブウーファー後増幅部２２とサブウーファー前増幅部２３との間に、市販されている直径０．２３ｍのサブウーファーＷを２つずつ設置した。

［部屋の構築］
右建物基礎構造ＵＲ及び左建物基礎構造ＵＬの上に床を張り、壁を形成して、スピーカーシステムＳが収容される部屋を構築した。

［床上スピーカーＬの設置］
市販されている直径０．２３ｍ、入力ワット数４０Ｗ、音圧レベル９４ｄＢのスピーカーユニットＬ１（Ｆｏｓｔｅｘ社製、「ＦＥ２０８ＮＳ」）を、略直方体状のスピーカートップ部Ｌ２１と略四角錐台状のスピーカースロート部Ｌ２２とを有するスピーカーエンクロージャーＬ２に収容し、右床上スピーカーＬＲ及び左床上スピーカーＬＬを構築した。

スピーカートップ部Ｌ２１は、外寸が幅０．２６８ｍ奥行０．３０２ｍ高さ０．２６８ｍの略直方体であり、内寸が幅０．２２６ｍ奥行０．２６０ｍ高さ０．２２６ｍである。

スピーカースロート部Ｌ２２は、外寸が幅０．１４２ｍ上部奥行０．２０７ｍ下部奥行０．３３２ｍ高さ０．９７ｍの略四角錐台であり、内寸が幅０．１０ｍ上部奥行０．１６５ｍ下部奥行０．２９０ｍ高さ０．９７ｍである。

構築した右床上スピーカーＬＲ及び左床上スピーカーＬＬのそれぞれを、スピーカースロート部Ｌ２２が右スピーカーユニット連通部１２１Ｒ及び左スピーカーユニット連通部１２１Ｌのそれぞれと接続されるよう設置した。

［アンプの接続］
右床上スピーカーＬＲ、左床上スピーカーＬＬ、右サブウーファーＷＲ、及び左サブウーファーＷＬのそれぞれに市販のアンプを接続し、これらの機器が２．１ｃｈのサラウンドで音を出力可能であるようにした。

これにより、実施形態のスピーカーシステムＳ（以下、単に「実施例」とも称する。）が構築された。

〔比較例１〕市販のバスレフ型スピーカーを用いた２．１ｃｈスピーカーシステム
市販されている２本のバスレフ型スピーカーとサブウーファーとを用いて構築した２．１ｃｈスピーカーシステムに実施例と同じアンプを接続し、比較対象となる２．１ｃｈバスレフ型スピーカーシステム（以下、単に「比較例１」とも称する。）を構築した。

〔比較例２〕市販の密閉型スピーカーを用いた２．１ｃｈスピーカーシステム
市販されている２本の密閉型スピーカーとサブウーファーとを用いて構築した２．１ｃｈスピーカーシステムに実施例と同じアンプを接続し、比較対象となる２．１ｃｈ密閉型スピーカーシステム（以下、単に「比較例２」とも称する。）を構築した。

＜評価＞
〔官能評価〕
和太鼓の演奏が収録された市販のコンパクトディスク（株式会社グローバル・カルチャー・エージェンシー、規格品番「ＳＡＣＧ－３０００８」、タイトル「鬼太鼓座／ＯＮＤＥＫＯＺＡ 富嶽百景／ＦＵＪＩＹＡＭＡ」）について、トラック番号５「三国／Ｍｉｋｕｎｉ」を再生した音を実施例、比較例１、及び比較例２から出力した。そして、モニターが実施例、比較例１、及び比較例２から出力された音それぞれを聴取する官能評価を行った。

実施例から出力された音を聴取したモニターは、モニターの背後及び床から振動が伝わり、７．１ｃｈスピーカーシステムを備える映画館並みの臨場感であったと評価した。低音について、モニターは、低音の到達遅延及び低音の歪みを感じず、立ち上がりが鋭く、スピード感があってしっかりと収まる低音であったと評価した。音位について、モニターは、和太鼓それぞれの位置がわかる音であったと評価した。

比較例１から出力された音を聴取したモニターは、モニターの前方から音が伝わってくるものの、臨場感からは程遠かったと評価した。低音について、モニターは、低音の到達遅延を感じなかったものの、実施例との比較において、立ち上がりが鈍く、スピード感が足りず、収まりが悪い低音であったと評価した。音位について、モニターは、和太鼓それぞれの位置がわかる音であったと評価した。

比較例２から出力された音を聴取したモニターは、モニターの前方から音が伝わってくるものの、臨場感からは程遠かったと評価した。低音について、モニターは、低音の到達遅延を感じなかったものの、実施例との比較において、立ち上がりが鈍く、スピード感が足りず、収まりが悪い低音であったと評価した。音位について、モニターは、和太鼓それぞれの位置がわかる音であったと評価した。

〔考察〕
実施例では、スピーカーユニットＬ１の音が音増幅構造１で増幅され、さらに、サブウーファーＷの音が床下サブウーファー設置部２で増幅されたため、実施例が比較例１及び比較例２と同様に２本のスピーカーユニットとサブウーファーとから音を出力する２．１ｃｈスピーカーシステムであるにもかかわらず、比較例１及び比較例２と異なり、聴取者を取り巻くように設置された７本のスピーカーユニットとサブウーファーとから音を出力する７．１ｃｈスピーカーシステムを備える映画館並みの臨場感を得られたものと考えられる。

実施例では、音増幅構造１がコンクリート周壁１１によって形成されているため、音の立ち上がりが鋭くなり、全長４．５ｍの音増幅構造１で音を増幅したにもかかわらず、低音の到達遅延を感じさせない音が出力されたものと考えられる。

実施例では、音増幅構造１がコンクリート周壁１１によって形成され、さらに、床下サブウーファー設置部２が第２コンクリート周壁２１によって形成されているため、低音の歪みを感じさせない音が出力されたものと考えられる。

実施例では、バックロードホーン型であることにより、バスレフ型である比較例１及び密閉型である比較例２と異なり、立ち上がりが鋭く、スピード感があってしっかりと収まる低音が出力されたものと考えられる。すなわち、実施例は、瞬間的な信号の変化、音の立ち上がり及び立ち下がりに対して、バスレフ型及び密閉型スピーカーユニットを用いたスピーカーシステムより短い遅延で追従可能な反応の良さを実現できたものと考えられる。

実施例では、音道１２がＵ字型に形成されていたことにより、バックロードホーン部分となる音道１２の全長が４．５ｍであるにもかかわらず、スピーカーユニットＬ１の中心と出力部１２３の中心との距離をわずか１ｍにとどめ、バックロードホーン部分を有さない比較例１及び比較例２と同様に、和太鼓それぞれの位置がわかる音が出力されたものと考えられる。

Ｓ スピーカーシステム
Ｌ スピーカー
ＬＲ 右スピーカー
Ｌ１Ｒ 右スピーカーユニット
Ｌ２Ｒ 右スピーカーエンクロージャー
Ｌ２１Ｒ 右スピーカートップ部
Ｌ２２Ｒ 右スピーカースロート部
ＬＬ 左スピーカー
Ｌ１Ｌ 左スピーカーユニット
Ｌ２Ｌ 左スピーカーエンクロージャー
Ｌ２１Ｌ 左スピーカートップ部
Ｌ２２Ｌ 左スピーカースロート部
ＷＲ 右サブウーファー
ＷＬ 左サブウーファー
Ｂ 床下基礎
Ｕ 建物基礎構造
１ 音増幅構造
２ 床下サブウーファー設置部
ＵＲ 右建物基礎構造
１Ｒ 右音増幅構造
１１Ｒ 右コンクリート周壁
１２Ｒ 右音道
１２１Ｒ 右スピーカーユニット連通部
１２２Ｒ 右増幅部
１２３Ｒ 右出力部
２Ｒ 右床下サブウーファー設置部
２１Ｒ 右第２コンクリート周壁
２２Ｒ 右サブウーファー後増幅部
２３Ｒ 右サブウーファー前増幅部
ＵＬ 左建物基礎構造
１Ｌ 左音増幅構造
１１Ｌ 左コンクリート周壁
１２Ｌ 左音道
１２１Ｌ 左スピーカーユニット連通部
１２２Ｌ 左増幅部
１２３Ｌ 左出力部
２Ｌ 左床下サブウーファー設置部
２１Ｌ 左第２コンクリート周壁
２２Ｌ 左サブウーファー後増幅部
２３Ｌ 左サブウーファー前増幅部
ＣＲ 右湾曲部
ＣＬ 左湾曲部

Claims (4)

1. 建物の床下基礎と、前記床下基礎から略垂直に立ち上がって形成されるコンクリート周壁とにより音道が形成されており、
   前記音道の一端は、前記建物の室内に配置されるスピーカーユニットと連通可能であり、
   前記音道の幅が前記一端から前記音道の他端に向けて広くなっており、
   前記音道の前記他端は、前記スピーカーユニットから出され、前記音道を通じて増幅した音を出力可能であり、
   前記音道の長さは、４ｍ以上である、音増幅構造。
2. 前記音道は、Ｕ字型、Ｚ字型又はジグザグ型である、請求項１に記載の音増幅構造。
3. 前記コンクリート周壁が建物の基礎構造を兼用する、請求項１又は２に記載の音増幅構造。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の音増幅構造と、
   前記床下基礎と、前記床下基礎から略垂直に立ち上がって形成される第２のコンクリート周壁とにより囲まれて設けられ、サブウーファーを設置可能な床下サブウーファー設置部と、
   を備える、建物基礎構造。

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