JP5560914B2 - ヘルムホルツ共鳴器を備えた音響装置 - Google Patents

Description

本発明は、ヘルムホルツ共鳴器を１個または複数個ずつ備えた音響装置に関する。

バスレフ型スピーカや共鳴型吸音パネルといったヘルムホルツ共鳴器を有する音響装置の中には、ヘルムホルツ共鳴器の共鳴周波数を所望の周波数に設定できるものがある。例えば、特許文献１や特許文献２には、ヘルムホルツ共鳴器の共鳴周波数を決定づける３要素（ネックの開口面の面積Ｓ、ネックに連通したキャビティの容積Ｖ、ネックとキャビティの境界面からネックの開口面までの長さＬ（以下、ネック長Ｌ））のうちのネック長Ｌの調整によって共鳴周波数を設定する技術が開示されている。

特許文献１に開示されたバスレフ型スピーカでは、スピーカエンクロージャの前面に筒状のバスレフポートの開口端が固定されている。そして、スピーカエンクロージャの内部には、バスレフポートの外周を覆う筒状の補助ポートとこの補助ポートをバスレフポートの外周に沿って駆動させる駆動機構とが設けられている。このバスレフ型スピーカでは、バスレフポートと補助ポートとがヘルムホルツ共鳴器のネックの役割を果たす。

周知のように、ヘルムホルツ共鳴器におけるネックの開口面の面積Ｓ、キャビティの容積Ｖ、及びネック長Ｌと共鳴周波数ｆとの間には次式に示す関係が成り立つ。なお、次式において、ｃは音速、ΔＬは開口端補正値（開口面の半径がｒである場合、ΔＬ＝０．８５ｒ×２）である。
ｆ＝（ｃ／２π）（Ｓ／（（Ｌ＋ΔＬ）Ｖ））^１/２…（１）
よって、この特許文献１に開示されたバスレフ型スピーカの共鳴周波数ｆは、補助ポートを前面側に駆動させる（Ｌを短くする）と高くなり、補助ポートを逆側に駆動させる（Ｌを長くする）と低くなる。従って、このバスレフ型スピーカの利用者は、補助ポートの駆動により、音を増強させる帯域の下限の周波数を設定することができる。

特許文献２に開示された吸音体は、上面板と底面板を４枚の側面板を介して対向させ、その上面板上に開口端を有する蛇腹状のホースを底面板に向かって延在させたものである。この吸音体では、蛇腹状のホースがヘルムホルツ共鳴器のネックの役割を果たす。この特許文献１に開示された吸音体の共鳴周波数ｆは、ホースを縮めると高くなり、ホースを伸ばすと低くなる。従って、この吸音体の利用者は、ホースの伸縮により、吸音させる音の周波数を設定することができる。

特開平０４−１５９８９８号公報 特開２００５−８６５９０号公報

大賀寿朗、鎌倉友男、斎藤繁実、武田一哉、音響エレクトロニクス―基礎と応用、培風館、２００４年５月１０日 小橋豊、音と音波、裳華房、昭和５０年１月２５日

しかしながら、特許文献１や特許文献２に開示された技術の場合、ネックの役割を果たす筒体を十分に伸ばせるような設計にしなければ、共鳴周波数をほとんど変化させることができないという問題があった。

本発明は、このような背景の下に案出されたものであり、音響装置が有するヘルムホルツ共鳴器のネック長Ｌ、開口面の面積Ｓ、及びキャビティの容積Ｖを変えることなく、共鳴周波数を所望の周波数へと変化させるようにすることを目的とする。

本発明は、ヘルムホルツ共鳴器を備えた音響装置であって、ヘルムホルツ共鳴器のネックと前記ネックに連通するキャビティとの相対的な位置関係が変化するように構成されていることを特徴とする音響装置を提供する。この音響装置は、ヘルムホルツ共鳴器におけるネック長Ｌ、ネックの開口面の面積Ｓ、及びキャビティの容積Ｖが同じであっても、ネックとキャビティの相対的な位置関係が変われば共鳴周波数が変わる、という本願発明者らの研究成果によりなされたものである。本発明によると、音響装置が有するヘルムホルツ共鳴器のネック長Ｌ、開口面の面積Ｓ、キャビティの容積Ｖを変えずに、共鳴周波数を所望の周波数へと変化させることができる。

この音響装置において、前記キャビティの内外を各々が開口を有する２層以上のパネルによって隔て、前記各パネルの開口の重複部分を前記ネックとし、前記２層以上のパネルのうち少なくとも１つのパネルを他のパネルに沿って摺動させる摺動手段を具備してもよい。
また、この音響装置において、前記キャビティの内外を各々が開口を有する２層以上のパネルによって隔て、前記各パネルの開口の重複部分を前記ネックとし、前記２層以上のパネルのうち少なくとも１つのパネルを回転自在に支持する回転軸を具備してもよい。

また、本発明は、ネックの開口面の面積、前記ネックに連通したキャビティの容積、及び前記キャビティと前記ネックとの境界面から前記開口面までの長さを同じくした複数のヘルムホルツ共鳴器を備えた音響装置であって、前記ネックと前記キャビティとの相対的な位置関係を、前記複数のヘルムホルツ共鳴器で異ならせたことを特徴とする音響装置を提供する。

この音響装置は、次のような背景の下に案出されたものである。上述したように、特許文献２に開示された吸音体の利用者は、ホースの伸縮により、吸音させる音の周波数を設定することができる。しかし、この特許文献２に開示された技術の場合、伸縮後のホースの長さであるネック長Ｌと、ネックの開口面の面積Ｓ及びキャビティの容積Ｖとによって決まる周波数において共鳴し、複数の周波数の音を吸音させることができない。また、ネックやキャビティの形状やサイズを様々に変えた複数個のヘルムホルツ共鳴器を並べた吸音体とすれば、複数の周波数の音を吸音させることができるものの、このような吸音体は全体としての意匠上の統一感がなく見栄えが悪い。よって、吸音体などの音響装置が複数のヘルムホルツ共鳴器を有する場合において、音響装置全体としての意匠上の統一感を損なうことなく、複数の周波数において共鳴させることができるような技術的手段の提供が望まれていた。これに対し、本発明によると、音響装置全体としての意匠上の統一感を損なうことなく、複数の周波数において共鳴させることができる。

この音響装置において、ネックの内郭をキャビティ内に延長してできる面と前記キャビティの各面のうち前記ネックが連結された面と交差する面との間の最短距離を、前記複数のヘルムホルツ共鳴器で異ならせてもよい。
また、この音響装置において、ネックの内郭をキャビティ内に延長してできる面と前記キャビティの各面のうち前記ネックが連結された面と交差する面との接触面積を、前記複数のヘルムホルツ共鳴器で異ならせてもよい。

また、本発明は、ヘルムホルツ共鳴器を備えた音響装置であって、前記ヘルムホルツ共鳴器のネックが、当該ネックと連通するキャビティの各面のうち当該ネックが連結された面と交差する面である交差面と接する位置または当該交差面の近傍の位置に配置されていることを特徴とする音響装置を提供する。

この音響装置は、次のような背景の下に案出されたものである。ヘルムホルツ共鳴器の共鳴周波数ｆは、ネックの開口面の面積Ｓ、キャビティの容積Ｖ、及びネック長Ｌの３要素によって決まる。そして、前掲の式（１）に示すように、ヘルムホルツ共鳴器をより低い周波数で共鳴させるためには、開口面の面積Ｓを小さくするか、キャビティの容積Ｖやネックのネック長Ｌを大きくせざるを得ない。しかしながら、ヘルムホルツ共鳴器を有する音響機器の中には、このような要件を満たすような設計変更を容易に行い難いものもあった。これに対し、本発明によると、この種の音響機器の元々のネックの開口面の面積Ｓ、キャビティの容積Ｖ、またはネック長Ｌの設計変更を行なうことなく、所望の周波数で共鳴するようにすることができる。

また、この音響装置において、前記ヘルムホルツ共鳴器が、１つのキャビティに連通する複数のネックを有し、前記複数のネックの各々が、前記交差面に沿って分散して配置されてもよい。

本発明の第１実施形態の音響装置であるバスレフ型スピーカの正面図及び側面図である 同スピーカにおけるバスレフポートの移動を実現させる構成の一例を示す図である。 同スピーカにおけるバスレフポートの移動を実現させる構成の一例を示す図である。 同スピーカの効果の検証に利用されたヘルムホルツ共鳴器ａ１を示す図である。 同スピーカの効果の検証に利用されたヘルムホルツ共鳴器ａ２を示す図である。 同スピーカの効果の検証に利用されたヘルムホルツ共鳴器ａ３を示す図である。 同スピーカの効果の検証に利用されたヘルムホルツ共鳴器ａ４を示す図である。 ヘルムホルツ共鳴器ａ１〜ａ４の周波数応答を示す図である。 ヘルムホルツ共鳴器ａ１，ａ２，及びａ４のキャビティ内の音圧分布と粒子速度分布の測定方法を示す図である。 ヘルムホルツ共鳴器ａ１，ａ２，及びａ４のキャビティ内の音圧分布と粒子速度分布を示す図である 同スピーカの効果の検証に利用されたヘルムホルツ共鳴器ｂ１を示す図である。 同スピーカの効果の検証に利用されたヘルムホルツ共鳴器ｂ２を示す図である。 同スピーカの効果の検証に利用されたヘルムホルツ共鳴器ｂ３を示す図である。 同スピーカの効果の検証に利用されたヘルムホルツ共鳴器ｂ４を示す図である。 同スピーカの効果の検証に利用されたヘルムホルツ共鳴器ｂ５を示す図である。 同スピーカの効果の検証に利用されたヘルムホルツ共鳴器ｂ６を示す図である。 同スピーカの効果の検証に利用されたヘルムホルツ共鳴器ｂ７を示す図である。 同スピーカの効果の検証に利用されたヘルムホルツ共鳴器ｂ８を示す図である。 ヘルムホルツ共鳴器ｂ１〜ｂ８の周波数応答を示す図である。 ヘルムホルツ共鳴器を模擬した回路を示す図である。 ヘルムホルツ共鳴器における仮想延長面Ｐ_ＥＸと交差面Ｐ_ＣＲの間の最短距離Ｄ_ＭＩＮと付加質量との関係を示す図である。 本発明の第２実施形態の音響装置であるスピーカの正面図、この正面図のＢ−Ｂ’線断面図及びＣ−Ｃ’線断面図である。 同スピーカのパネルの表面図である。 同スピーカにおけるネックとキャビティの位置関係の変化の様子を示す図である。 本発明の第３実施形態の音響装置であるスピーカの正面図及びこの正面図のＤ−Ｄ’線断面図である。 同スピーカのパネルの表面図である。 同スピーカにおけるネックとキャビティの位置関係の変化の様子を示す図である。 本発明の第４実施形態の音響装置であるスピーカの正面図及びこの正面図のＥ−Ｅ’線断面図である。 同スピーカのパネルの表面図である。 本発明の第５実施形態の音響装置である吸音パネルの正面図及びこの正面図のＦ−Ｆ’線断面図である。 本発明の第６実施形態の音響装置である吸音パネルの正面図及びこの正面図のＧ−Ｇ’線断面図である。 本発明の第７実施形態の音響装置であるラインアレイスピーカを示す図である。 本発明の第８実施形態の音響装置であるバスレフ型スピーカの正面図及び斜視図である。 本発明の第９実施形態の音響装置であるバスレフ型スピーカの正面図及び斜視図である。 本発明の第１０実施形態の音響装置であるギターの斜面図である。

以下、図面を参照し、この発明の実施の形態を説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態の音響装置であるバスレフ型スピーカ１０の正面図と側面図である。図１に示すように、このバスレフ型スピーカ１０は、前面１１、後面１２、及び４つの側面１３，１４，１５，１６により囲まれたスピーカエンクロージャ１７の前面１１にスピーカユニット１８を設け、前面１１に開口面１９を持つ円筒状のバスレフポート２０をスピーカエンクロージャ１７内に突出させたものである。このバスレフ型スピーカ１０では、バスレフポート２０と、スピーカエンクロージャ１７内におけるバスレフポート２０及びスピーカユニット１８を除いた空間２１とにより、ヘルムホルツ共鳴器が形成される。そして、バスレフ型スピーカ１０では、バスレフポート２０及び空間２１がヘルムホルツ共鳴器のネック及びキャビティとしての役割を果たす。この結果、スピーカユニット１８が、共鳴周波数ｆ以上の帯域の音を放音する場合、その音と同位相の音が開口面１９からも放音され、共鳴周波数ｆ以上の帯域の音が増強される。

このバスレフ型スピーカ１０は、当該バスレフ型スピーカ１０においてネックの役割を果たすバスレフポート２０とキャビティの役割を果たす空間２１との相対的な位置関係が変化するように構成されている。より具体的に説明すると、図１に示すように、バスレフ型スピーカ１０のバスレフポート２０は、スピーカエンクロージャ１７内における当該バスレフポート２０の突出方向を保ったまま、側面１３に接離する方向（図１に示す矢印方向）に移動できるようになっている。

バスレフポート２０を移動させる構成としては、例えば次の２つの態様がある。第１の態様では、図２に示すように、前面１１におけるスピーカユニット１８の上側を長方形状に刳り抜いてバスレフポート２０の移動領域２２を確保し、移動領域２２における対向する縁２３及び２４の内側と開口面１９の外側にレール２７及び２８と鍔２９を設け、レール２７及び２８に鍔２９を嵌め込む。そして、移動領域２２におけるもう一対の縁２５及び２６の各々とバスレフポート２０の開口面１９との間に、縁２５及び２６と開口面１９との間の隙間を塞ぐ伸縮性素材３０及び３１を貼付する。この態様によると、空間２１内の容積Ｖを保ちつつ、バスレフポート２０を移動させることができる。

第２の態様では、図３（Ａ），図３（Ｂ），及び図３（Ｃ）に示すように、空間２１内における縁２５及び２６の内側に縁２５及び２６と平行に延在するローラ３０１及び３０２を架設するとともに、縁２３及び２４の外側に縁２３及び２４に沿って延在する押さえ枠３０３及び３０４を設ける。そして、縁２３，２４，２５，２６とローラ３０１，３０２及び押さえ枠３０３，３０４とにより可撓性部材３０５を挟持する。より詳細に説明すると、可撓性部材３０５は、縁２３及び２４間よりも僅かに広く縁２５及び２６間よりも十分に長い寸法の板状をなしている。可撓性部材３０５は、十分な剛性を持った素材からなる。図３（Ｂ）に示すように、可撓性部材３０５における空間２１側の面３０８には幅方向と平行な複数個の切り込み３０６が設けられている。この可撓性部材３０５の左右の端部は縁２３及び２４と押さえ枠３０３及び３０４の間に収容されている。図３（Ｃ）に示すように、可撓性部材３０５の左右の端部と押さえ枠３０３及び３０４との間にできる僅かな隙間は、当該端部と押さえ枠３０３及び３０４の間に介挿されている板ばね３０７により塞がれている。この板ばね３０７の付勢力により、可撓性部材３０５の左右の端部は縁２３及び２４側に押し付けられている。また、可撓性部材３０５の上下の端部は、縁２５及び２６とローラ３０１及び３０２の間の隙間に挿入されている。そして、図３（Ａ）に示すように、可撓性部材３０５における空間２１側の面３０８のほぼ中央にはバスレフポート２０が接合され、バスレフスピーカ２０の開口面１９は可撓性部材３０５を貫いて外側の面３０９に露出している。この態様によっても、空間２１内の容積Ｖを保ちつつ、バスレフポート２０を移動させることができる。

以上説明したように、本実施形態のバスレフ型スピーカ１０は、当該バスレフ型スピーカ１０においてネックの役割を果たすバスレフポート２０とキャビティの役割を果たす空間２１との相対的な位置関係が変化するように構成されている。これにより、ネック長Ｌ、ネックの開口面の面積Ｓ、または、キャビティの容積Ｖを変えるような構成を取ることなく、共鳴周波数ｆを所望の周波数へと変化させることができる。本願発明者は、本実施形態の効果を確認するため、以下の３つの検証を行った。

第１の検証では、本願発明者は、ヘルムホルツ共鳴器におけるキャビティの形状Ｃ_ＣＡＶ、キャビティの容積Ｖ、ネックの形状Ｃ_ＮＥＣ、ネックの開口面の面積Ｓ、及びネック長Ｌを同じくし、ネックの位置Ｐを様々に変えて周波数応答を求めた。より具体的には、形状Ｃ_ＣＡＶ、容積Ｖ、形状Ｃ_ＮＥＣ、面積Ｓ、ネック長Ｌ、及び位置Ｐを表１のようにしたものをヘルムホルツ共鳴器ａ１，ａ２，ａ３，ａ４（図４，図５，図６，図７参照）とした。そして、ヘルムホルツ共鳴器ａ１，ａ２，ａ３，ａ４の前方１ｍの位置を音源とし、ヘルムホルツ共鳴器ａ１，ａ２，ａ３，ａ４のネック内の重心の位置を観測点とした。その上で、ヘルムホルツ共鳴器ａ１，ａ２，ａ３，ａ４の各々について、音源において発生した音を観測点において測定した場合における周波数応答をシミュレーションにより計算した。図８に示すグラフａ１，ａ２，ａ３，ａ４は、この周波数応答を示すものである。

第２の検証では、本願発明者は、ヘルムホルツ共鳴器ａ１，ａ２，及びａ４の共鳴時におけるキャビティ内の音圧分布と粒子速度分布を求めた。より具体的に説明すると、本願発明者は、図９に示すように、ヘルムホルツ共鳴器ａ１，ａ２，及びａ４の各々（図９は、ヘルムホルツ共鳴器ａ１の場合を示す）と同寸法のアクリル樹脂製レゾネータを作成した。そして、本願発明者は、３種類のレゾネータのキャビティにおけるネックと反対側の面（基準面Ｘ１という）からネック側に１．０ｍ離れた位置にスピーカＳＰを置いてランダムノイズを放射し、基準面Ｘ１からキャビティ側に距離ｘだけ離れた各測定点の音圧Ｐと粒子速度Ｖを音圧粒子速度プローブＰｒｏにより測定した。その上で、ヘルムホルツ共鳴器ａ１，ａ２，及びａ４の各々における距離ｘ＝０の測定点の音圧Ｐ_０で距離ｘ＞０の各測定点の音圧Ｐを除算した比Ｐ／Ｐ_０と、ヘルムホルツ共鳴器ａ１，ａ２，及びａ４の各々における距離ｘ＝０の測定点の粒子速度Ｖ_０でｘ＞０の各測定点の粒子速度Ｖを除算した比Ｖ／Ｖ_０を求めた。図１０に示すグラフは、ヘルムホルツ共鳴器ａ１，ａ２，及びａ４の各々における基準面Ｘ１からの距離ｘと比Ｐ／Ｐ_０及び比Ｖ／Ｖ_０の関係を示すものである。

第３の検証では、本願発明者は、ヘルムホルツ共鳴器におけるキャビティの容積Ｖ、ネックの形状Ｃ_ＮＥＣ、ネックの開口面の面積Ｓ、及びネック長Ｌを同じくし、キャビティの形状Ｃ_ＣＡＶとネックの位置Ｐを様々に変えて周波数応答を求めた。より具体的には、形状Ｃ_ＣＡＶ、容積Ｖ、形状Ｃ_ＮＥＣ、面積Ｓ、ネック長Ｌ、及び位置Ｐを下記表２のようにしたものをヘルムホルツ共鳴器ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５，ｂ６，ｂ７，ｂ８（図１１，図１２，図１３，図１４，図１５，図１６，図１７，図１８参照）とした。そして、ヘルムホルツ共鳴器ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５，ｂ６，ｂ７，ｂ８の前方１ｍの位置を音源とし、ヘルムホルツ共鳴器ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５，ｂ６，ｂ７，ｂ８のネック内の重心の位置を観測点とした。その上で、ヘルムホルツ共鳴器ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５，ｂ６，ｂ７，ｂ８の各々について、音源において発生した音を観測点において測定した場合における周波数応答をシミュレーションにより計算した。図１９に示すグラフｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５，ｂ６，ｂ７，ｂ８は、この周波数応答を示すものである。

図４〜図７及び図１１〜図１８に示すように、ヘルムホルツ共鳴器ａ１〜ａ４及びｂ１〜ｂ８はいずれも、柱体状のキャビティの一方の底面上にネックを連結したものである。そして、キャビティとネックの相対的な位置関係はヘルムホルツ共鳴器によって様々である。第１〜第３の検証の結果から、ヘルムホルツ共鳴器におけるキャビティとネックの相対的な位置関係と共鳴周波数ｆとの間には、次のような関係があることが分かる。

（１）図４，図５，図７に示すように、ヘルムホルツ共鳴器ａ１，ａ２，ａ４では、ネックの内郭をキャビティに向かって延長してできる面（以下、仮想延長面Ｐ_ＥＸという）とキャビティの各面のうちネックが連結された面と交差する面（以下、交差面Ｐ_ＣＲという）との間の最短距離Ｄ_ＭＩＮの大小関係は、ヘルムホルツ共鳴器ａ１＞ヘルムホルツ共鳴器ａ２＞ヘルムホルツ共鳴器ａ４となっている。これに対し、図８が示すヘルムホルツ共鳴器ａ１，ａ２，ａ４の周波数応答のピークの周波数の大小関係は、ヘルムホルツ共鳴器ａ１（１８２Hz）＞ヘルムホルツ共鳴器ａ２（１７８Hz）＞ヘルムホルツ共鳴器ａ４（１６７Hz）となっている。以上のことから、仮想延長面Ｐ_ＥＸと交差面Ｐ_ＣＲが接していない場合（Ｄ_ＭＩＮ＞０の場合）、仮想延長面Ｐ_ＥＸと交差面Ｐ_ＣＲの間の最短距離Ｄ_ＭＩＮが短いほど共鳴周波数ｆが低くなることが分かる。

（２）図４〜図７に示すように、ヘルムホルツ共鳴器ａ１及びａ２における仮想延長面Ｐ_ＥＸと交差面Ｐ_ＣＲの間の最短距離Ｄ_ＭＩＮは０より大きく、ヘルムホルツ共鳴器ａ３及びａ４における最短距離Ｄ_ＭＩＮは０である。つまり、ヘルムホルツ共鳴器ａ１及びａ２では、仮想延長面Ｐ_ＥＸと交差面Ｐ_ＣＲが離れており、ヘルムホルツ共鳴器ａ３及びａ４では、仮想延長面Ｐ_ＥＸと交差面Ｐ_ＣＲが接している。そして、ヘルムホルツ共鳴器ａ３よりもヘルムホルツ共鳴器ａ４の方が、仮想延長面Ｐ_ＥＸと交差面Ｐ_ＣＲの接触面積ＡＲが大きくなっている。これに対し、図８のグラフが示すヘルムホルツ共鳴器ａ４の周波数応答のピーク（１６７Hz）は、同図のグラフが示すヘルムホルツ共鳴器ａ３の周波数応答のピーク（１７５Hz）よりも低くなっている。

また、図１０におけるヘルムホルツ共鳴器ａ１，ａ２，ａ４のネックの近傍（基準面Ｘ１からの距離ｘが０．２になる位置の近傍）における粒子速度Ｖに着目すると、ネックの近傍における粒子速度Ｖが所定値以上である領域の大きさの大小関係は、ヘルムホルツ共鳴器ａ４＞ヘルムホルツ共鳴器ａ２＞ヘルムホルツ共鳴器ａ１となっている。

また、図１１〜図１８に示すように、ヘルムホルツ共鳴器ｂ１〜ｂ８では、仮想延長面Ｐ_ＥＸと交差面Ｐ_ＣＲが接している（Ｄ_ＭＩＮ＝０）。そして、ヘルムホルツ共鳴器ｂ１〜ｂ８における仮想延長面Ｐ_ＥＸと交差面Ｐ_ＣＲの接触面積ＡＲの大小関係は、ヘルムホルツ共鳴器ｂ８＞ヘルムホルツ共鳴器ｂ３＞ヘルムホルツ共鳴器ｂ２＞ヘルムホルツ共鳴器ｂ６＞ヘルムホルツ共鳴器ｂ５＞ヘルムホルツ共鳴器ｂ４＞ヘルムホルツ共鳴器ｂ７＞ヘルムホルツ共鳴器ｂ１となっている。これに対し、図１９が示すヘルムホルツ共鳴器ｂ１〜ｂ８の周波数応答のピークの周波数の大小関係は、ヘルムホルツ共鳴器ｂ８（１４３Hz）＜ヘルムホルツ共鳴器ｂ３（１４９Hz）＜ヘルムホルツ共鳴器ｂ２（１５１Hz）＜ヘルムホルツ共鳴器ｂ６（１５３Hz）＜ヘルムホルツ共鳴器ｂ５（１５７Hz）＜ヘルムホルツ共鳴器ｂ４（１６７Hz）＜ヘルムホルツ共鳴器ｂ７（１６８Hz）＜ヘルムホルツ共鳴器ｂ１（１７２Hz）となっている。

以上のことから、仮想延長面Ｐ_ＥＸと交差面Ｐ_ＣＲが接している場合（Ｄ_ＭＩＮ＝０の場合）、仮想延長面Ｐ_ＥＸと交差面Ｐ_ＣＲの接触面積ＡＲが大きいほど共鳴周波数ｆが低くなることが分かる。

ここで、本願発明者は、図８，図１０，及び図１９から分かる最短距離Ｄ_ＭＩＮ及び接触面積ＡＲと共鳴周波数ｆの関係を別の観点から確認すべく、次のような計算を行った。音響学の分野では、壁に囲まれた閉空間の音響インピーダンスＺａをその空間を模擬した回路のインピーダンスとして計算することが行われている（詳しくは、非特許文献１（７５ページ〜８９ページ）及び非特許文献２（１１４ページ〜１１９ページ）を参照）。図２０に示すように、ヘルムホルツ共鳴器のキャビティ内におけるネックと反対側の底面Ｘ２の音圧をＰとし、粒子速度をＶとし、キャビティの空気ばねのやわらかさに相当するパラメータ（音響コンプライアンス）をＣａとし、ネック内の空気の質量に相当するパラメータ（音響質量）をＬａとし、前記音響質量とともに共振するネック両側の空気の質量に相当するパラメータ（音響付加質量）をα１及びα２とし、ネック内の音響抵抗に相当するパラメータをＲｎとし、放射抵抗に相当するパラメータをＲｒとした場合、このヘルムホルツ共鳴器は、容量Ｃａと、コイルα１，コイルＬａ，抵抗Ｒｎ，コイルα２，及び抵抗Ｒｒとを電源Ｐに対して並列に接続した回路とみなすことができる。

この回路において、底面Ｘ２の振動周波数が十分に低い領域では、容量Ｃａが開放状態であるとみなし得る。このため、ヘルムホルツ共鳴器の音響インピーダンスＺａは次式（２）で近似できる。
Ｚａ＝Ｒｎ＋Ｒｒ＋ｊ２πｆ（α１＋Ｌａ＋α２）…（２）

この式（２）における音響インピーダンスＺａは、底面Ｘ２の粒子速度Ｖと底面Ｘ２の面積Ｓの積である体積速度Ｑによって音圧Ｐを除算した値と等しくなる。よって、前掲の式（２）は、次式（３）により表すことができる。
Ｐ／Ｑ＝Ｒｎ＋Ｒｒ＋ｊ２πｆ（α１＋Ｌａ＋α２）…（３）

この式（３）の虚部だけに着目すると、次式（４）に単純化できる。
Ｉｍ（Ｐ／Ｑ）＝ｊ２πｆ（α１＋Ｌａ＋α２）…（４）

この式（４）におけるパラメータＬａは、ネック内の体積とネック内の空気密度により決まる値である。そこで、底面Ｘ２における粒子速度Ｖの実測値と音圧Ｐの実測値から音響付加質量α１＋α２を次のようにして求めることができる。まず、底面Ｘ２における粒子速度Ｖの実測値に底面Ｘ２の面積Ｓを乗算することにより体積速度Ｑ（位相を考慮した複素数表現）を求め、この体積速度Ｑで音圧Ｐ（位相を考慮した複素数表現）の実測値を除算した値の虚部Ｉｍ（Ｐ／Ｑ）を求める。次に、虚部Ｉｍ（Ｐ／Ｑ）を２πｆで除算して、前掲式（４）のα１＋Ｌａ＋α２を求める。そして、ネック内の体積とネック内の空気密度により決まるＬａをα１＋Ｌａ＋α２から差し引き、音響付加質量α１＋α２を求める。

以上のことを踏まえ、本願発明者は、図４に示すヘルムホルツ共鳴器ａ１におけるネックを当該ネックが接続された面の重心の位置から４隅の１つ（例えば、図７に示すヘルムホルツ共鳴器ａ４に示すネックの位置）に向かって僅かずつ移動させたものをヘルムホルツ共鳴器ａ１−１，ａ１−２…ａ１−Ｎとし、音源の周波数を充分に低くして、ヘルムホルツ共鳴器ａ１，ａ１−１，ａ１−２…ａ１−Ｎの底面Ｘ２（キャビティ内におけるネックと反対側の面）の音圧Ｐ及び粒子速度Ｖを個別に測定した。そして、これらの測定値と前掲の式（４）とからヘルムホルツ共鳴器ａ１,ａ１−１，ａ１−２…ａ１−Ｎ毎の音響付加質量α１及びα２の和を計算した。同様に、本願発明者は、図１１に示すヘルムホルツ共鳴器ｂ１におけるネックを当該ネックが接続された面の重心の位置にしたものをヘルムホルツ共鳴器ｂ１−０とし、ネックを当該ネックが接続された面の重心からその面の内周に向かって僅かずつ移動させたものをヘルムホルツ共鳴器ｂ１−１，ｂ１−２…ｂ１−Ｍとし、音源の周波数を充分に低くして、ヘルムホルツ共鳴器ｂ１−０，ｂ１−１，ｂ１−２…ｂ１−Ｍの底面Ｘ２（キャビティ内におけるネックと反対側の面）の音圧Ｐ及び粒子速度Ｖを個別に測定した。そして、これらの測定値と前掲の式（４）とからヘルムホルツ共鳴器ｂ１−０，ｂ１−１，ｂ１−２…ｂ１−Ｍ毎の音響付加質量α１及びα２の和を計算した。

図２１に示すグラフａは、ヘルムホルツ共鳴器ａ１の最短距離Ｄ_ＭＩＮでヘルムホルツ共鳴器ａ１−１，ａ１−２…ａ１−Ｎの各々の最短距離_ＭＩＮを除算した比Ｄ_ＭＩＮ−Ｒａｔｉｏ（０≦Ｄ_ＭＩＮ−Ｒａｔｉｏ≦１）と、ヘルムホルツ共鳴器ａ１における音響付加質量α１＋α２でヘルムホルツ共鳴器ａ１−１，ａ１−２…ａ１−Ｎの各々における音響付加質量α１＋α２を除算した比α−Ｒａｔｉｏとの対応関係を示すものである。また、図２１に示すグラフｂは、ヘルムホルツ共鳴器ｂ１−０の最短距離Ｄ_ＭＩＮでヘルムホルツ共鳴器ｂ１−１，ｂ１−２…ｂ１−Ｍの各々の最短距離_ＭＩＮを除算した比Ｄ_ＭＩＮ−Ｒａｔｉｏ（０≦Ｄ_ＭＩＮ−Ｒａｔｉｏ≦１）と、ヘルムホルツ共鳴器ｂ１−０における音響付加質量α１＋α２でヘルムホルツ共鳴器ｂ１−１，ｂ１−２…ｂ１−Ｎの各々における音響付加質量α１＋α２を除算した比α−Ｒａｔｉｏとの対応関係を示すものである。

図２１のグラフａに示すように、ヘルムホルツ共鳴器ａ１における音響付加質量α１＋α２は最短距離Ｄ_ＭＩＮが短くなるほど大きくなっている。また、図２１のグラフｂに示すように、ヘルムホルツ共鳴器ｂ１における音響付加質量α１＋α２は最短距離Ｄ_ＭＩＮが短くなるほど大きくなっている。このことからも、ヘルムホルツ共鳴器の仮想延長面Ｐ_ＥＸと交差面Ｐ_ＣＲの間の最短距離Ｄ_ＭＩＮが短いほど共鳴周波数ｆが低くなることが分かる。また、グラフａとグラフｂとを比較すると、グラフｂよりもグラフａの方が、ネックを中心から壁面に向かって移動させたときの音響付加質量α１＋α２の増加量が大きい。ヘルムホルツ共鳴器ａ１とヘルムホルツ共鳴器ｂ１は、キャビティの容積Ｖ，ネックの開口面の面積Ｓ、及びネック長Ｌは同じで（表１及び表２）、キャビティの形状のみが違っている（図４及び図１１）。このことから、ヘルムホルツ共鳴器の共鳴周波数ｆはキャビティそのものの形状にも依存していることが分かる。

＜第２実施形態＞
図２２（Ａ）は、本発明の第２実施形態の音響装置であるスピーカ４０の正面図である。図２２（Ｂ）は、図２２（Ａ）に示すスピーカ４０のＢ−Ｂ’線断面図である。図２２（Ｃ）は、図２２（Ａ）に示すスピーカ４０のＣ−Ｃ’線断面図である。このスピーカ４０は、携帯電話機などの可搬型端末に組み込まれ、同端末の制御部が発生した音信号を音として出力する。図２２（Ａ）、図２２（Ｂ）、及び図２２（Ｃ）に示すように、このスピーカ４０は、一端面が開放された箱状の筺体４１内にスピーカユニット４２の背部を固定し、筺体４１の内外を２層のパネル４３及び４４により隔てたものである。

図２３は、パネル４３及び４４の表面図である。パネル４３の幅及び厚さはパネル４４の幅及び厚さと同じである。パネル４４の長さはパネル４３の長さよりも長くなっている。パネル４３の表面４５の中心、及び表面４５における長辺５０と短辺５３及び５４の各々が交差する隅の内側近傍の各位置には、パネル４３の表面４５と裏面４６の間を貫く３つの開口５５，５６，及び５７が設けられている。３つの開口５５〜５７のうち開口５６及び５７は正方形状をなしており、開口５５は開口５６をパネル４３の幅方向に３つ分繋げたものと同寸法の長方形状をなしている。開口５６と開口５７は距離Ｄ１だけ離れている。

パネル４４の表面４７における中心から開口５６と同じ幅だけ短辺６１側、長辺５８側、及び長辺５９側の各位置には、表面４７と裏面４８の間を貫く開口６２，６３，及び６４が設けられている。また、この表面４７における長辺５８と短辺６０が交わる隅の内側近傍とその隅から距離Ｄ１だけ短辺６１側の各位置には、表面４７と裏面４８の間を貫く開口６５及び６６が設けられている。これら５つの開口６２〜６６は開口５６と同寸法の正方形状をなしている。

図２２（Ｂ）及び図２２（Ｃ）において、パネル４３の裏面４６は、筺体４１の開放された面を覆うようにして筺体４１に固定されている。また、パネル４３の側端部には、ガイド部材６７及び６８が設けられている。両ガイド部材６７及び６８の内側には、パネル４４の側端部が嵌め込まれている。ガイド部材６７及び６８は、パネル４３の表面４５上にパネル４４を支持するとともに、パネル４４をパネル４３に沿って摺動させる摺動手段としての役割を果たす。

このスピーカ４０では、パネル４３の開口５５〜５７とパネル４４の開口６２〜６６の重複部分ＯＶ（図２２（Ａ），図２２（Ｂ），図２２（Ｃ）の例では開口５５と開口６３及び６４の重複部分）と、筺体４１内のスピーカユニット４２を除いた空間６９とにより、ヘルムホルツ共鳴器が形成される。そして、スピーカ４０では、重複部分ＯＶ及び空間６９がヘルムホルツ共鳴器におけるネック及びキャビティとしての役割を果たす。この結果、スピーカユニット４２が、ヘルムホルツ共鳴の共鳴周波数ｆの音を放音する場合、その音が増強される。

このスピーカ４０は、当該スピーカ４０においてネックの役割を果たす重複部分ＯＶとキャビティの役割を果たす空間６９との相対的な位置関係が変化するように構成されている。より具体的に説明すると、図２４（Ａ）に示すように、パネル４４を開口１つ分だけ短辺６０側に摺動させた場合、開口５５と開口６３及び６４の重複部分ＯＶが無くなり、開口５５と開口６２の重複部分ＯＶが現れる。また、図２４（Ｂ）に示すように、パネル４４を開口１つ分だけ短辺６１側に摺動させた場合、開口５５と開口６３及び６４の重複部分ＯＶが無くなり、開口５６及び５７と開口６５及び６６の重複部分ＯＶが現れる。つまり、このスピーカ４０では、パネル４４を摺動させると、上述した最短距離Ｄ_ＭＩＮが変化する。よって、本実施形態によると、パネル４４の摺動を通じて共鳴周波数ｆを簡単に調整することができる。

＜第３実施形態＞
図２５（Ａ）は、本発明の第３実施形態の音響装置であるスピーカ７０の正面図である。図２５（Ｂ）は、図２５（Ａ）に示すスピーカ７０のＤ−Ｄ’線断面図である。このスピーカ７０は、一端面が開放された箱状の筺体７１内にスピーカユニット７２の背部を固定し、筺体７１の内外を２層のパネル７３及び７４により隔てたものである。

図２６は、パネル７３及び７４の表面図である。パネル７３の表面７５及び裏面７６は正方形状になっている。また、パネル７４の表面７７及び裏面７８は真円状になっている。パネル７３の表面７５及び裏面７６の一辺とパネル７４の表面７７及び裏面７８の直径の長さは同じである。パネル７３には、パネル７３の表面７５と裏面７６の間を貫く環状の開口８０が設けられている。パネル７４の外周の内側近傍には、パネル７４の表面７７と裏面７８の間を貫く真円状の開口８１が設けられている。開口８１の直径の長さは開口８０の幅よりも僅かに小さくなっている。パネル７３の開口８０の外周は、パネル７３の表面７５及び裏面７６の４辺に接している。

図２５（Ａ）及び図２５（Ｂ）において、パネル７３の裏面７６は、筺体７１の開放された面を覆うようにして筺体７１に固定されている。また、図２６に示すように、パネル７４の中心には孔８２が穿設されている。パネル７４の孔８２には軸８３が挿通されている。そして、この軸８３は、パネル７３の表面７５の中心に固定されている。この軸８３は、パネル７４をパネル７３に対して回転自在に支持する回転軸としての役割を果たす。

このスピーカ７０では、スピーカ４０（第２実施形態）と同様に、開口８０及び８１の重複部分ＯＶと、筺体７１内におけるスピーカユニット７２を除いた空間８４とにより、ヘルムホルツ共鳴器が形成される。そして、このスピーカ７０は、当該スピーカ７０においてヘルムホルツ共鳴器のネックの役割を果たす重複部分ＯＶとキャビティの役割を果たす空間８４との相対的な位置関係が変化するように構成されている。より具体的に説明すると、図２７（Ａ）に示すように、パネル７４を時計回りに４５度回転させると、ネックを構成する重複部分ＯＶが筺体７１の内郭をなす面から遠ざかる。そして、図２７（Ｂ）示すように、パネル７４をさらに時計回りに４５度回転させると、ネックを構成する重複部分ＯＶが筺体７１の内郭をなす面に近づく。つまり、このスピーカ７０では、パネル７４を回転させると、上述した最短距離Ｄ_ＭＩＮが変化する。よって、本実施形態によると、パネル７４の回転を通じて共鳴周波数ｆを簡単に調整することができる。

＜第４実施形態＞
図２８（Ａ）は、本発明の第３実施形態の音響装置であるスピーカ９０の正面図である。図２８（Ｂ）は、図２８（Ａ）に示すスピーカ９０のＥ−Ｅ’線断面図である。このスピーカ９０は、スピーカ７０（第３実施形態）のパネル４３及び４４を、パネル９３及び９４によって置き換えたものである。図２８（Ａ）及び図２８（Ｂ）において、図２５（Ａ）及び図２５（Ｂ）に示すものと同じ要素には同じ符号を付し、再度の説明を割愛する。

図２９は、パネル９３及び９４の表面図である。パネル９３には、パネル９３の表面９５と裏面９６の間を貫く４つの開口１００，１０１，１０２，及び１０３が設けられている。パネル９４には、パネル９４の表面９７と裏面９８の間を貫く４つの開口１０４，１０５，１０６，及び１０７が設けられている。パネル９３の開口１００〜１０３は四半環状をなしている。パネル９４の開口１０４〜１０７は真円状をなしている。開口１０４〜１０７の直径の長さは開口１００〜１０３の幅よりも僅かに小さくなっている。パネル９３における４つの開口１００〜１０３の大きさの大小関係は、開口１００＞開口１０１＞開口１０２＞開口１０３となっている。

パネル９３における４つの開口１００〜１０３は、次のようなレイアウトを持って配置されている。まず、開口１００の外周１０８は、パネル９３の表面９５及び裏面９６における４隅の１つを挟む２辺に接している。また、開口１００の内周１０９をパネル９３の中心を回転軸として時計回りに９０度回転させたものが開口１０１の外周１１０となる。そして、開口１０１の内周１１１を同様に９０度回転させたものが開口１０２の外周１１２となる。さらに、開口１０２の内周１１３を同様に９０度回転させたものが開口１０３の外周１１４となる。パネル９４における４つの開口１０４〜１０７は、パネル９４の中心から外周に向かって等間隔に並ぶようなレイアウトを持って配置されている。このスピーカ９０でも、スピーカ７０（第３実施形態）と同様に、パネル９４を回転させると、上述した最短距離Ｄ_ＭＩＮが変化する。よって、本実施形態によると、パネル９４の回転を通じて共鳴周波数ｆを簡単に調整することができる。

＜第５実施形態＞
図３０（Ａ）は、本発明の第５実施形態の音響装置である吸音パネル１２０の正面図である。図３０（Ｂ）は、図３０（Ａ）に示す吸音パネル１２０のＦ−Ｆ’線断面図である。吸音パネル１２０は、孔１２１−ｉ（ｉ＝１〜５）を有する厚板１２２とこれより薄い薄板１２３の端部間に側面板１２４，１２５，１２６，及び１２７を介在させ、板１２２及び１２３の延在方向に対向する板１２６及び１２７間に仕切板１２８，１２９，１３０，及び１３１を等間隔で配したものである。仕切板１２８〜１３１により、板１２２〜１２７に囲まれた空気層は同じ容積Ｖを持った空間１３２−ｉ（ｉ＝１〜５）に仕切られている。厚板１２２における各孔１２１−ｉの開口面１３３−ｉは真円状をなしている。開口面１３３−ｉ（ｉ＝１〜５）の面積Ｓは同じである。孔１２１−ｉは空間１３２−ｉと連通している。そして、孔１２１−ｉ（ｉ＝１〜５）における各孔１２１−ｉと空間１３２−ｉとの境界面１３４−ｉから開口面１３３−ｉまでの長さＬは同じである。

この吸音パネル１２０では、孔１２１−ｉ（ｉ＝１〜５）と空間１３２−ｉ（ｉ＝１〜５）とにより第１〜第５のヘルムホルツ共鳴器１３５−ｉ（ｉ＝１〜５）が形成される。そして、孔１２１−ｉ（ｉ＝１〜５）及び空間１３２−ｉ（ｉ＝１〜５）がヘルムホルツ共鳴器１３５−ｉ（ｉ＝１〜５）におけるネック及びキャビティとしての役割を果たす。この結果、ヘルムホルツ共鳴器１３５−ｉ（ｉ＝１〜５）の共鳴周波数ｆの音が孔１２１−ｉ（ｉ＝１〜５）内に入射した場合、その音の音響エネルギーが孔１２１−ｉ（ｉ＝１〜５）内における空気の振動エネルギーに変換され、共鳴周波数ｆの音が吸音される。

この吸音パネル１２０では、ネックの役割を果たす孔１２１−ｉとキャビティの役割を果たす空間１３２−ｉとの相対的な位置関係が、ヘルムホルツ共鳴器１３５−ｉ毎に異なっている。より具体的に説明すると、ヘルムホルツ共鳴器１３５−１，１３５−２，及び１３５−３では、孔１２１−ｉの内郭を空間１３２−ｉ内に延長した仮想延長面Ｐ_ＥＸが交差面Ｐ_ＣＲ（図３０（Ａ）の例では、板１２４〜１３０）から離れている（Ｄ_ＭＩＮ＞０）。そして、仮想延長面Ｐ_ＥＸと交差面Ｐ_ＣＲとの間の最短距離Ｄ_ＭＩＮの大小関係は、ヘルムホルツ共鳴器１３５−１＞ヘルムホルツ共鳴器１３５−２＞ヘルムホルツ共鳴器１３５−３となっている。

これに対し、ヘルムホルツ共鳴器１３５−４及び１３５−５では、仮想延長面Ｐ_ＥＸが交差面Ｐ_ＣＲ（図３０（Ａ）の例では、板１２５，１２６）と接している（Ｄ_ＭＩＮ＝０）。そして、ヘルムホルツ共鳴器１３５−５における仮想延長面Ｐ_ＥＸと交差面Ｐ_ＣＲ（板１２５及び１２６）の接触面積ＡＲは、ヘルムホルツ共鳴器１３５−４における仮想延長面Ｐ_ＥＸと交差面Ｐ_ＣＲ（板１２５のみ）の接触面積ＡＲよりも大きくなっている。よって、この吸音パネル１２０におけるヘルムホルツ共鳴器１３５−ｉ（ｉ＝１〜５）は、周波数ｆ_１，ｆ_２，ｆ_３，ｆ_４，ｆ_５（ｆ_１＞ｆ_２＞ｆ_３＞ｆ_４＞ｆ_５）において共鳴する。従って、この吸音パネル１２０によると、広帯域の音を吸音することができる。また、ヘルムホルツ共鳴器１３５−ｉ（ｉ＝１〜５）をなすネック及びキャビティの形状及びサイズが揃っているため、吸音パネル１２０全体としての意匠上の統一感を看者に与えることができる。

＜第６実施形態＞
図３１（Ａ）は、本発明の第６実施形態の音響装置である吸音パネル１４０の正面図である。図３１（Ｂ）は、図３１（Ａ）に示す吸音パネル１４０のＧ−Ｇ’線断面図である。吸音パネル１４０では、孔１４１−ｋ（ｋ＝１〜１１）を有する厚板１４２とこれより薄い薄板１４３の端部間に側面板１４４，１４５，１４６，及び１４７が介在している。そして、板１４２〜１４７に囲まれた空気層は、３枚の円筒板１４８，１４９，及び１５０と８枚の仕切板１５５−ｊ（ｊ＝１〜８）とにより、同じ容積Ｖを持った空間１５７−ｋ（ｋ＝１〜１１）に仕切られており、各空間１５７−ｋが孔１４１−ｋを介して外部と連通している。

より具体的に説明すると、図３１（Ａ）に示すように、側面板１４４及び１４５間の真中を通る線上には円筒板１４８，１４９，及び１５０が並べて配されている。円筒板１４８の外周面は円筒板１４９の外周面と接している。また、円筒板１４９の外周面は円筒板１５０の外周面と接している。円筒板１４８の外周面と側面板１４７の間には仕切板１５５−１があり、円筒板１４８の外周面と側面板１４４及び１４５の各々との間には仕切板１５５−２及び１５５−３がある。円筒板１４９の外周面と側面板１４４及び１４５の各々との間には仕切板１５５−４及び１５５−５がある。円筒板１５０の外周面と側面板１４４及び１４５の各々との間には仕切板１５５−６及び１５５−７があり、円筒板１５０の外周面と側面板１４６の間には仕切板１５５−８がある。この音響パネル１４０によっても、広帯域の音を吸音することができる。

＜第７実施形態＞
図３２は、本発明の第７実施形態の音響装置であるラインアレイスピーカ１６０の斜視図である。このラインアレイスピーカ１６０は６個のバスレフ型スピーカ１６１−ｍ（ｍ＝１〜６）を上下方向に連結したものである。各バスレフ型スピーカ１６１−ｍは、箱状のスピーカエンクロージャ１６２−ｍの前面１６３−ｍにスピーカユニット１６４−ｍを設けるとともに、前面１６３−ｍからスピーカエンクロージャ１６２−ｍ内に向かって２つのバスレフポート１６５Ｕ−ｍ及び１６５Ｌ−ｍを突出させたものである。

バスレフポート１６５Ｕ−ｍ及び１６５Ｌ−ｍは円筒状をなしており、各々の一端側にある円状の開口面１６６Ｕ−ｍ及び１６６Ｌ−ｍは前面１６３−ｍの外側に露出している。開口面１６６Ｕ−ｍ及び１６６Ｌ−ｍの面積Ｓ、バスレフポート１６５Ｕ−ｍ及び１６５Ｌ−ｍの長さＬ、及びスピーカエンクロージャ１６２−ｍ内におけるスピーカユニット１６４−ｍとバスレフポート１６５Ｕ−ｍ及び１６５Ｌ−ｍとを除いた空間１６７−ｍの容積Ｖは、バスレフ型スピーカ１６１−ｍ（ｍ＝１〜６）の全てについて同じである。

このラインアレイスピーカ１６０における各バスレフ型スピーカ１６１−ｍでは、バスレフポート１６５Ｕ−ｍ及び１６５Ｌ−ｍと空間１６７−ｍとによりヘルムホルツ共鳴器が形成される。そして、バスレフポート１６５Ｕ−ｍ，１６５Ｌ−ｍ及び空間１６７−ｍがヘルムホルツ共鳴器のネック及びキャビティとしての役割を果たす。このラインアレイスピーカ１６０では、バスレフポート１６５Ｕ−ｍ及び１６５Ｌ−ｍと空間１６７−ｍとの相対的な位置関係が、バスレフ型スピーカ１６１−ｍ毎に異なっている。より具体的に説明すると、ラインアレイスピーカ１６０では、前面１６３−ｍに露出している２つの開口面１６６Ｕ−ｍ及び１６６Ｌ−ｍ間の間隔や２つの開口面１６６Ｕ−ｍ及び１６６Ｌ−ｍの各々と空間１６７−ｍの内壁との間隔が、バスレフ型スピーカ１６１−ｍ毎に異なっている。よって、本実施形態によると、低域から高域までの様々な帯域の音を増強することができる。

＜第８実施形態＞
図３３は、本発明の第８実施形態の音響装置であるバスレフ型スピーカ１７０の正面図と側面図である。図３３に示すように、このバスレフ型スピーカ１７０は、スピーカエンクロージャ１７１を半卵状とし、スピーカエンクロージャ１７１における楕円状の前面１７２の中央にスピーカユニット１７３を設けるとともに、前面１７２からスピーカエンクロージャ１７１内に向かって２つのバスレフポート１７４Ｌ及び１７４Ｒを突出させたものである。

バスレフポート１７４Ｌ及び１７４Ｒは円筒状をなしており、各々の一端側にある円状の開口面１７５Ｌ及び１７５Ｒは前面１７２の外側に露出している。このバスレフ型スピーカ１７０では、バスレフポート１７４Ｌ及び１７４Ｒとスピーカエンクロージャ１７１内におけるスピーカユニット１７３とバスレフポート１７４Ｌ及び１７４Ｒとを除いた空間１７６とによりヘルムホルツ共鳴器が形成される。そして、バスレフポート１７４Ｌ，１７４Ｒ及び空間１７６がヘルムホルツ共鳴器のネック及びキャビティとしての役割を果たす。

このバスレフ型スピーカ１７０では、２つのバスレフポート１７４Ｌ及び１７４Ｒが、スピーカエンクロージャ１７１における前面１７２と交差する面である側面１７７と接する位置に分散して配置されている。より具体的に説明すると、スピーカエンクロージャ１７１では、楕円状の前面１７２の中心から見て長軸方向の両側に、バスレフポート１７４Ｌ及び１７４Ｒの開口面１７５Ｌ及び１７５Ｒがあり、前面１７２の内周における長軸方向の両側の部分と開口面１７５Ｌ及び１７５Ｒとが各々接している。バスレフポート１７４Ｌ及び１７４Ｒは、この開口面１７５Ｌ及び１７５Ｒから側面１７７に沿って延在している。よって、このバスレフ型スピーカ１７０によると、バスレフポート１７４Ｌ及び１７４Ｒの内郭を空間１７６内に延長してできる面を仮想延長面Ｐ_ＥＸとし、スピーカエンクロージャ１７１の側面１７７を交差面Ｐ_ＣＲとした場合に、仮想延長面Ｐ_ＥＸと交差面Ｐ_ＣＲとの間の最短距離Ｄ_ＭＩＮが０になる。従って、本実施形態によると、スピーカエンクロージャの前面の中央寄りの位置にバスレフポートがある同種のバスレフ型スピーカに僅かな設計変更を施して、より低い周波数の音を増強できるバスレフ型スピーカ１７０を得ることができる。

＜第９実施形態＞
図３４は、本発明の第９実施形態の音響装置であるバスレフ型スピーカ１８０の正面図と側面図である。図３４に示すように、このバスレフ型スピーカ１８０は、スピーカエンクロージャ１８１を十二角柱状とし、スピーカエンクロージャ１８１における十二角形状の前面１８２の中央にスピーカユニット１８３を設けるとともに、この前面１８２からスピーカエンクロージャ１８１内に向かって２つのバスレフポート１８４Ｌ及び１８４Ｒを突出させたものである。

バスレフポート１８４Ｌ及び１８４Ｒは円筒状をなしており、各々の一端側にある円状の開口面１８５Ｌ及び１８５Ｒは前面１８２の外側に露出している。このバスレフ型スピーカ１８０では、バスレフポート１８４Ｌ及び１８４Ｒとスピーカエンクロージャ１８１内におけるスピーカユニット１８３とバスレフポート１８４Ｌ及び１８４Ｒとを除いた空間１８６とによりヘルムホルツ共鳴器が形成される。そして、バスレフポート１８４Ｌ，１８４Ｒ及び空間１８６は、ヘルムホルツ共鳴器のネック及びキャビティとしての役割を果たす。

このバスレフ型スピーカ１８０では、２つのバスレフポートが、スピーカエンクロージャ１８１における前面１８２と交差する面である側面と接する位置に分散して配置されている。より具体的に説明すると、バスレフポート１８４Ｌの開口面１８５Ｌは、スピーカユニット１８３を挟んで左右方向に対向する２つの側面１８７及び１８８のうち左側の側面１８７と、この側面１８７の両隣りの側面１８９及び１９０の３面に接している。また、バスレフポート１８４Ｒの開口面１８５Ｒは、側面１８８と、この側面１８８の両隣りの側面１９１及び１９２の３面に接している。バスレフポート１８４Ｌは、開口面１８５Ｌから側面１８７，１８９，及び１９０に沿って延在しており、バスレフポート１８４Ｒは、開口面１８５Ｒから側面１８８，１９１，及び１９２に沿って延在している。よって、このバスレフ型スピーカ１８０によると、バスレフポート１８４Ｌ及び１８４Ｒの内郭を空間１８６内に延長してできる面を仮想延長面Ｐ_ＥＸとし、スピーカエンクロージャ１８１の側面１８７〜１９２を交差面Ｐ_ＣＲとした場合に、仮想延長面Ｐ_ＥＸと交差面Ｐ_ＣＲとの間の最短距離Ｄ_ＭＩＮが０になる。従って、本実施形態によると、スピーカエンクロージャの前面の中央寄りの位置にバスレフポートがある同種のバスレフ型スピーカに僅かな設計変更を施して、より低い周波数の音を増強できるバスレフ型スピーカ１８０を得ることできる。

＜第１０実施形態＞
図３５は、本発明の第１０実施形態の音響装置であるギター２００の斜視図である。ギター２００は、周面板２０１に表面板２０２及び裏面板（不図示）を張り合わせたものを胴２０３とし、この胴２０３に棹２０４を連結し、棹２０４の先端のネック２０５と胴２０３の表面板２０２上のブリッジ２０６との間に弦２０７を張設したものである。このギター２００の表面板２０２における周面板２０１の近傍には９つのサウンドホール２０８−１〜２０８−９が穿設されており、これらのサウンドホール２０８−１〜２０８−９は胴２０３内の空間２０９と連通している。このギター２００では、サウンドホール２０８−１〜２０８−９と空間２０９とによりヘルムホルツ共鳴器が形成される。そして、サウンドホール２０８−１〜２０８−９及び空間２０９がヘルムホルツ共鳴器のネック及びキャビティとしての役割を果たす。この結果、ヘルムホルツ共鳴の共鳴周波数ｆの音が弦２０７の撥弦によって発生した場合、サウンドホール２０８−１〜２０８−９からその共鳴周波数ｆの音が放射され、共鳴周波数ｆの音が増強される。

このギター２００では、９つのサウンドホール２０８−１〜２０８−９が、胴２０３における表面板２０２と交差する周面板２０１の近傍の位置に分散して配置されている。より具体的に説明すると、サウンドホール２０８−１〜２０８−９の各々は、表面板２０２１における周面板２０１が張り合わされている部位よりも僅かに内側にある。サウンドホール２０８−１〜２０８−９の各々は、細長い短冊状をなしており、各々の外側の周面板２０１の形状に合わせて湾曲している。このギター２００によると、サウンドホール２０８−１〜２０８−９の内郭を胴２０３内に延長してできる面を仮想延長面Ｐ_ＥＸとし、胴２０３の内周壁を交差面Ｐ_ＣＲとした場合に、仮想延長面Ｐ_ＥＸと交差面Ｐ_ＣＲとの間の最短距離Ｄ_ＭＩＮが０よりも僅かだけ大きな値になる。従って、本実施形態によると、胴の表面板の中央にサウンドホールがある同種のギターの胴やこの胴に連結された棹を利用して、より低い周波数の音を増強するギター２００を得ることができる。

＜他の実施形態＞
以上、この発明の実施形態を説明したが、この発明には、他にも各種の実施形態が考えられる。例えば、以下の通りである。
（１）上記第１〜第１０実施形態は、本発明を、バスレフ型スピーカ、可搬型端末に搭載される小型のスピーカ、吸音パネル、ラインアレイスピーカ、及びギターに適用したものであった。しかし、これら以外の音響装置に本発明を適用してもよい。

（２）上記第１〜第１０実施形態において、交差面Ｐ_ＣＲは、ネックが連結されている面に対して直交している面である必要はない。キャビティの各面のうちネックが連結されている面に対して鋭角に交差している面を交差面Ｐ_ＣＲとしてもよいし、ネックが連結されている面に対して鈍角に交差している面を交差面Ｐ_ＣＲとしてもよい。

（３）上記第３及び第４実施形態において、パネル７４及び９４は、軸８２により、パネル７３及び９３に対して回転自在に支持されていた。しかし、パネル７３及び９３をパネル７４及び９４に対して回転自在に支持する構成としてもよい。また、第３実施形態において、パネル７３及び７４の両方を軸８３により回転自在に支持する構成にしてもよい。第４実施形態においても同様に、パネル９３及び９４の両方を軸８３により回転自在に支持する構成にしてもよい。

（４）上記第５実施形態において、２個〜４個のヘルムホルツ共鳴器からなる吸音パネルに本発明を適用してもよいし、６個以上のヘルムホルツ共鳴器からなる吸音パネルに本発明を適用してもよい。
（５）上記第８及び第９実施形態において、バスレスポート１７４及び１８４の数を１つにしてもよいし、３つ以上にしてもよい。
（６）上記第１０実施形態において、サウンドホール２０８の数を１〜８個としてもよいし、１０個以上としてもよい。また、サウンドホールを細長い短冊状の形状と異なる形状にしてもよい。

（７）上記第８実施形態において、バスレフ型スピーカ１７０におけるバスレフポート１７４の数を１つとし、このバスレスポート１７４を側面１７７から僅かに離れた位置に設けたバスレフ型スピーカ１７０’を構成してもよい。この場合において、バスレフ型スピーカ１７０’のバスレフポート１７４と側面１７７との間の距離は、当該バスレス型スピーカ１７０’におけるバスレフポート１７４の内郭を空間１７６に延長してできる面（仮想延長面Ｐ_ＥＸ）と側面１７７（交差面Ｐ_ＣＲ）との間の最短距離Ｄ_ＭＩＮ−１７０’とバスレフポート１７４を前面１７２の中心に配したバスレフ型スピーカ１７０−Ｃｅｎｔｅｒにおける最短距離Ｄ_ＭＩＮ−Ｃｅｎｔｅｒの比Ｄ_ＭＩＮ−Ｒａｔｉｏ（Ｄ_ＭＩＮ−Ｒａｔｉｏ＝Ｄ_ＭＩＮ−１７０’／Ｄ_ＭＩＮ−Ｃｅｎｔｅｒ）が０．１以下となるような距離にするとよい。Ｄ_ＭＩＮ−Ｒａｔｉｏが０．１以下となるような構成とすることにより、図２１における音響付加質量比α−Ｒａｔｉｏが１．１０以上となり、バスレフ型スピーカ１７０’における共鳴周波数を充分有意に低域側に下げることができる。また、上記第９実施形態において、バスレフ型スピーカ１８０におけるバスレフポート１８４の数を１つとし、このバスレスポート１８４を側面から僅かに離した位置に設けたバスレフ型スピーカ１８０’を構成してもよい。この場合において、バスレフ型スピーカ１８０’のバスレフポート１８４と側面との間の距離は、当該バスレス型スピーカ１８０’におけるバスレフポート１８４の内郭を空間１８６に延長してできる面（仮想延長面Ｐ_ＥＸ）と側面（交差面Ｐ_ＣＲ）との間の最短距離Ｄ_ＭＩＮ−１８０’とバスレフポート１８４を前面１８２の中心に配したバスレフ型スピーカ１８０−Ｃｅｎｔｅｒにおける最短距離Ｄ_ＭＩＮ−Ｃｅｎｔｅｒの比Ｄ_ＭＩＮ−Ｒａｔｉｏ（Ｄ_ＭＩＮ−Ｒａｔｉｏ＝Ｄ_ＭＩＮ−１８０’／Ｄ_ＭＩＮ−Ｃｅｎｔｅｒ）が０．１以下となるような距離にするとよい。

（８）上記第２実施形態の音響装置であるスピーカ４０では、ヘルムホルツ共鳴器のキャビティの役割を果たす筐体４１の内外が、開口を有する２層のパネル４３及び４４によって隔てられていた。そして、スピーカ４０は、パネル４４をパネル４３に沿って摺動させる摺動手段であるガイド部材６７及び６８を具備していた。しかし、筐体４１の内外を隔てるパネルの層の数は２層である必要はなく、３層以上であってもよい。例えば、筐体４１の内外を、各々が開口を有する３層のパネル４３’４３、及び４４によって隔ててもよい。この場合において、パネル４３’の開口、パネル４３の開口、及びパネル４４の開口の重複部分ＯＶによってヘルムホルツ共鳴器のネックが構成されるようにするとよい。また、この場合において、摺動手段たるガイド部材６７及び６８は、複数層のパネルの全てを摺動自在に支持してもよいし、一部だけを摺動自在に支持してもよい。例えば、パネル４３’４３、及び４４のうちパネル４３’４３を各々の開口同士を重ねた状態で筐体４１の開放された面の側に積層し、最も上の層のパネル４４だけをパネル４３に対して摺動自在に支持するようにしてもよい。この実施形態によると、パネル４４の摺動により、パネル４４，４３，及び４３’の開口が重複した場合に、それらの重複部分ＯＶによってヘルムホルツ共鳴器のネックが構成される。

（９）上記第３実施形態の音響装置であるスピーカ７０では、ヘルムホルツ共鳴器のキャビティの役割を果たす筐体７１の内外が、開口を有する２層のパネル７３及び７４によって隔てられていた。そして、スピーカ７０は、パネル７４をパネル７３に対して回転自在に支持する回転軸である軸８３を具備していた。しかし、筐体７１の内外を隔てるパネルの層は２層である必要はなく、３層以上であってもよい。例えば、筐体７１の内外を、各々が開口を有する３層のパネル７３’，７３，及び７４によって隔ててもよい。この場合において、パネル７３’の開口、パネル７３の開口、及びパネル７４の開口の重複部分ＯＶによってヘルムホルツ共鳴器のネックが構成されるようにするとよい。また、この場合において、回転軸たる軸８３は、複数層のパネルの全てを回転自在に支持してもよいし、一部だけを回転自在に支持してもよい。例えば、パネル７３’７３、及び７４のうちパネル７３’７３を各々の開口同士を重ねた状態で筐体７１の開放された面の側に積層し、最も上の層のパネル７４だけをパネル７３に対して回転自在に支持するようにしてもよい。この実施形態によると、パネル７４の回転により、パネル７４，７３，及び７３’の開口が重複した場合に、それらの重複部分ＯＶによってヘルムホルツ共鳴器のネックが構成される。

１０，１６１，１７０，１８０…バスレフ型スピーカ、１７，１６２，１７１，１８１…スピーカエンクロージャ、１８，４２，１６４，１７３，１８３…スピーカユニット、２０，１６５，１７４，１８４…バスレフポート、２２…移動領域、２３，２４，２５，２６…縁、２７，２８…レール、２９…鍔、３０…伸縮性素材、４０，７０，９０…スピーカ，４１，７１…筺体、４２，７２…スピーカユニット、４３，４４，７３，７４，９３，９４…パネル、５７，６２，６３，６４，６５，６６，８０，８１，１００，１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７…開口、６７，６８…ガイド部材、１２０，１４０…吸音パネル、１２１，１４１…孔、１２２，１４２…厚板、１２３，１４３…薄板、１２４，１２５，１２６，１２７，１４４，１４５，１４６，１４７…側面板、１２８，１２９，１３０，１３１，１４１，１５５…仕切板、１４８，１４９，１５０…円筒板、１６０…ラインアレイスピーカ、２００…ギター、２０１…周面板、２０２…表面板、２０３…胴、２０４…棹、２０５…ネック、２０６…ブリッジ。

Claims (2)

1. ヘルムホルツ共鳴器を備えた音響装置であって、ヘルムホルツ共鳴器のネックに連通するキャビティの内外を各々が開口を有する２層以上のパネルによって隔て、前記各パネルの開口の重複部分を前記ネックとし、
   前記２層以上のパネルのうち少なくとも１つのパネルを他のパネルに沿って摺動させる摺動手段を具備することを特徴とする音響装置。
2. ヘルムホルツ共鳴器を備えた音響装置であって、ヘルムホルツ共鳴器のネックに連通するキャビティの内外を各々が開口を有する２層以上のパネルによって隔て、前記各パネルの開口の重複部分を前記ネックとし、
   前記２層以上のパネルのうち少なくとも１つのパネルを回転自在に支持する回転軸を具備することを特徴とする音響装置。

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