JP6728489B1

JP6728489B1 - スピーカ装置

Info

Publication number: JP6728489B1
Application number: JP2019520167A
Authority: JP
Inventors: 大橋　力; 力大橋; 徳枝河合; エミ仁科; 六花大村
Original assignee: Action Research Co Ltd
Current assignee: Action Research Co Ltd
Priority date: 2018-10-15
Filing date: 2018-10-15
Publication date: 2020-07-22
Anticipated expiration: 2038-10-15
Also published as: JPWO2020079738A1; WO2020079738A1

Abstract

可聴帯域を超える周波数帯域の音を発生させ、小型かつ軽量なスピーカ装置を提供する。可聴帯域の第１周波数信号を可聴音に変換する第１圧電アクチュエータと、可聴帯域よりも高い周波数帯域の第２周波数信号を高周波音に変換する第２圧電アクチュエータと、第１圧電アクチュエータおよび第２圧電アクチュエータが設けられた筐体部とを備える、スピーカ装置を提供する。筐体部は、第１圧電アクチュエータおよび第２圧電アクチュエータが設けられた板部と、板部と共に空間を形成する本体部とを有してよい。

Description

本発明は、スピーカ装置に関する。

従来、可聴周波数帯域を超える周波数帯域の非定常な音を人間に対して印加すると、視床、視床下部、中脳を含む脳の深部構造（以下「基幹脳」と呼ぶ）の血流を増大させ、その活動を高め、免疫活性の向上、報酬系神経回路の活性化、ストレスの緩和を導くハイパーソニック効果が知られている（例えば、特許文献１から３を参照）。

特開平９−３１３６１０号公報特開２００３−２２３１７４号公報特開２００５−１１１２６１号公報

一方、都市等の音環境では、このような人間に対してポジティブな生理・心理的効果をもたらす自然由来の超高周波音の成分はほとんど検出できない。したがって、都市等で生活する人間は、環境適用および生体防御を司り健康と深く関与する基幹脳の活性が慢性的に抑制され、環境におけるストレスを常に受けている可能性がある。したがって、可聴帯域を超える周波数帯域の音を容易に出力できるシステムが望まれていた。

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、可聴帯域を超える周波数帯域の音を発生させ、小型かつ軽量なスピーカ装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様においては、可聴帯域の第１周波数信号を可聴音に変換する第１圧電アクチュエータと、可聴帯域よりも高い周波数帯域の第２周波数信号を高周波音に変換する第２圧電アクチュエータと、前記第１圧電アクチュエータおよび前記第２圧電アクチュエータが設けられた筐体部とを備える、スピーカ装置を提供する。

前記筐体部は、前記第１圧電アクチュエータおよび前記第２圧電アクチュエータが設けられた板部と、前記板部と共に空間を形成する本体部とを有してよい。前記板部の第１面から、前記第１面と反対側の第２面まで貫通する開口部を更に有してよい。前記開口部は、前記第１圧電アクチュエータと前記第２圧電アクチュエータとの間の領域に形成されていてよい。前記開口部の形状を調節するための調節部材をさらに有してよい。

前記スピーカ装置は、前記第１周波数信号および前記第２周波数信号を含む入力信号を取得する取得部と、前記入力信号に含まれる前記第１周波数信号を選択的に通過させる第１フィルタ部と、前記入力信号に含まれる前記第２周波数信号を選択的に通過させる第２フィルタ部とを更に備え、前記第１圧電アクチュエータは、前記第１フィルタ部から前記第１周波数信号を受け取り、前記第２圧電アクチュエータは、前記第２フィルタ部から前記第２周波数信号を受け取ってよい。

前記スピーカ装置は、前記入力信号に含まれている前記第２周波数信号を検出する第１検出部と、前記入力信号に前記第２周波数信号が含まれていることを前記第１検出部が検出したことを表示する表示部とを更に備えてよい。

前記スピーカ装置は、前記入力信号に含まれている前記第２周波数信号を検出する第１検出部と、前記第２圧電アクチュエータから出力される前記高周波音を検出する第２検出部と、前記第１検出部の検出結果および第２検出部の検出結果を比較する比較部と、前記比較部が比較した結果を表示する表示部とを更に備えてよい。

本発明によれば、可聴帯域を超える周波数帯域の音を発生させ、小型かつ軽量なスピーカ装置を提供できるという効果を奏する。

本実施形態に係るスピーカ装置１００の構成例を示す。本実施形態に係る接続回路２００の構成例を示す。本実施形態に係るスピーカ装置１００の変形例を示す。本実施形態に係る接続回路２００の第１変形例を示す。本実施形態に係る接続回路２００の第２変形例を示す。本実施形態に係る接続回路２００の第３変形例を示す。

＜スピーカ装置１００の構成例＞
図１は、本実施形態に係るスピーカ装置１００の構成例を示す。スピーカ装置１００は、入力する信号に応じて、可聴帯域の可聴音と可聴帯域よりも高い周波数帯域の高周波音とを発生する。スピーカ装置１００は、筐体部１１０と、第１圧電アクチュエータ１２０と、第２圧電アクチュエータ１３０と、開口部１４０と、増幅部１５０とを備える。

筐体部１１０には、第１圧電アクチュエータ１２０および第２圧電アクチュエータ１３０が設けられている。また、筐体部１１０は、スピーカ装置１００が出力する音を共鳴させるための空間を有する。筐体部１１０は、板部１１２と、本体部１１４とを有する。

板部１１２には、第１圧電アクチュエータ１２０および第２圧電アクチュエータ１３０が設けられている。板部１１２における、本体部１１４と接続される面とは反対側の第１面に、第１圧電アクチュエータ１２０および第２圧電アクチュエータ１３０が設けられている。なお、板部１１２の第１面に複数の凹部が形成され、当該凹部に第１圧電アクチュエータ１２０および第２圧電アクチュエータ１３０がそれぞれ設けられていることが望ましい。

本体部１１４は、板部１１２と共に空間を形成する。本体部１１４は、板部１１２の本体部１１４を向く第２面と一部が接することで、開口部１４０以外の場所で閉じられた空間を形成している。図１は、板部１１２が本体部１１４のフタとして機能し、円筒形の空間を形成している例を示す。板部１１２および本体部１１４による空間は、スピーカ装置１００が出力する音を共鳴させられる程度の容量を有する。

なお、図１は、本体部１１４が、板部１１２と略平行な底部１１６と、板部１１２および底部１１６の間に設けられている円筒状の側部１１８とを有する例を示すが、これに限定されることはない。側部１１８は、例えば、角筒状の形状を有してもよい。また、底部１１６および側部１１８は、一体に形成されてもよい。底部１１６および側部１１８は、例えば、板部１１２の第２面と接することで、空間を形成するような形状であればよい。

第１圧電アクチュエータ１２０は、可聴帯域の第１周波数信号を可聴音に変換する。第１周波数信号は、例えば、音楽、音声等を再現するための電気信号である。第１周波数信号は、一例として、２０Ｈｚ程度から２０ｋＨｚ程度までの帯域の周波数の電気信号である。第１圧電アクチュエータ１２０は、電気信号を機械的な振動等に変換する圧電素子を含み、当該振動を空気に伝播させて音として出力する。

第１圧電アクチュエータ１２０は、一例として、少なくとも一部がセラミックで形成されている。また、第１圧電アクチュエータ１２０は、例えば、ユニモルフ構造またはバイモルフ構造を有する。また、第１圧電アクチュエータ１２０は、圧電素子を多層に積層した構造を有してもよい。また、第１圧電アクチュエータ１２０は、板部１１２に複数設けられてもよい。

第２圧電アクチュエータ１３０は、可聴帯域よりも高い周波数帯域の第２周波数信号を高周波音に変換する。第２周波数信号は、人間が直接聞くことはできない周波数帯域の音を再現するための電気信号である。第２周波数信号は、例えば、２０ｋＨｚ程度よりも高い周波数の帯域の高周波信号である。第２周波数信号は、略４０ｋＨｚ以上の帯域の高周波信号であることが望ましい。

第２圧電アクチュエータ１３０は、このような電気信号を機械的な振動等に変換する圧電素子を含み、当該振動を空気に伝播させて音として出力する。第２圧電アクチュエータ１３０は、一例として、少なくとも一部がセラミックで形成されている。また、第２圧電アクチュエータ１３０は、例えば、ユニモルフ構造、バイモルフ構造、または、圧電素子を多層に積層した構造を有する。また、第２圧電アクチュエータ１３０は、板部１１２に複数設けられてもよい。

開口部１４０は、板部１１２の第１面から、第１面と反対側の第２面までを貫通している。開口部１４０は、板部１１２において、第１圧電アクチュエータ１２０および第２圧電アクチュエータ１３０が形成されていない領域に形成されている。開口部１４０は、例えば、第１圧電アクチュエータ１２０と第２圧電アクチュエータ１３０との間の領域に形成されている。図１は、第１圧電アクチュエータ１２０および第２圧電アクチュエータ１３０が離間して形成され、第１圧電アクチュエータ１２０を含む第１領域と、第２圧電アクチュエータ１３０を含む第２領域と、第１領域および第２領域の間の第３領域との３つの領域に２つの線分で板部１１２を分割した場合の第３領域に、開口部１４０が形成されている例を示す。

スピーカ装置１００は、板部１１２および本体部１１４による空間と、開口部１４０とが設けられていることにより、バスレフレックス型のスピーカのような機能を有する。即ち、開口部１４０は、第１圧電アクチュエータ１２０および第２圧電アクチュエータ１３０から出力される音を音源とする機械音響回路における音響質量として作用する。

開口部１４０の形状は、例えば、スピーカ装置１００が出力する音の周波数特性に応じて予め定められる。これに加えて、または、これに代えて、開口部１４０の形状は、調節可能に設けられてもよい。開口部１４０は、例えば、板部１１２の貫通孔の一部または全部を覆うように開閉するシャッターを有する。これに代えて、開口部１４０は、貫通孔の一部または全部を覆うフタ状の開閉部を有してもよい。

図１は、スピーカ装置１００が開口部１４０の形状を調節するための調節部材１４２をさらに有する例を示す。調節部材１４２の少なくとも一部は、板部１１２の貫通孔の一部または全部に嵌合して、開口部１４０の形状を調節する。スピーカ装置１００は、複数の形状の調節部材１４２を有してよい。開口部１４０の形状が調節可能に設けられることにより、例えば、スピーカ装置１００が出力する音の周波数特性に応じて、当該開口部１４０の形状を調節することができる。

増幅部１５０は、スピーカ装置１００に入力する電気信号を増幅する。増幅部１５０は、例えば、筐体部１１０とは別個に設けられている。増幅部１５０は、例えば、ＰＨＯＮＥプラグ、ＲＣＡプラグ、光デジタル端子、同軸デジタル端子、およびＨＤＭＩ（登録商標）端子等を有し、スピーカ装置１００から発する音の周波数の電気信号が入力される。増幅部１５０は、可聴帯域の周波数信号および／または可聴帯域よりも高い周波数帯域の電気信号を増幅する。

増幅部１５０は、例えば、可聴帯域の周波数信号および可聴帯域よりも高い周波数帯域の信号が混合した電気信号を増幅する。この場合、増幅部１５０は、増幅した信号成分のうち、可聴帯域の周波数信号を第１周波数信号として第１圧電アクチュエータ１２０に供給し、可聴帯域よりも高い周波数帯域の信号第２周波数信号として第２圧電アクチュエータ１３０に供給する。これに代えて、増幅部１５０は、可聴帯域の周波数信号および可聴帯域よりも高い周波数帯域の信号の２つの信号が分離された状態で取得し、当該２つの信号をそれぞれ増幅してもよい。以上の増幅部１５０は、接続回路等によって、圧電アクチュエータと接続される。このような接続回路について次に説明する。

＜フィルタを含む接続回路２００の構成例＞
図２は、本実施形態に係る接続回路２００の構成例を示す。図２は、増幅部１５０と第１圧電アクチュエータ１２０および第２圧電アクチュエータ１３０との間の接続構成の一例を示す。即ち、スピーカ装置１００は、増幅部１５０と第１圧電アクチュエータ１２０および第２圧電アクチュエータ１３０との間に接続回路２００を更に備える。なお、図２は、増幅部１５０が、可聴帯域の周波数信号および可聴帯域よりも高い周波数帯域の信号が混合した電気信号を増幅する例を示す。接続回路２００は、取得部２１０と、第１フィルタ部２２０と、第２フィルタ部２３０とを有する。

取得部２１０は、第１周波数信号および前記第２周波数信号を含む入力信号（すなわち入力された電気信号）を取得する。取得部２１０は、増幅部１５０から配線等で電気的に接続され、入力信号を取得する。また、取得部２１０は、例えば、ＰＨＯＮＥプラグ、ＲＣＡプラグ、光デジタル端子、同軸デジタル端子、およびＨＤＭＩ（登録商標）端子等を介して接続されてもよい。

第１フィルタ部２２０は、入力信号に含まれる第１周波数信号を選択的に通過させる。第１フィルタ部２２０は、入力信号のうち第１周波数信号を含む周波数帯域の信号成分を通過させ、通過した信号成分を第１圧電アクチュエータ１２０に供給する。第１フィルタ部２２０が通過させる信号成分は、略２０ｋＨｚよりも低い周波数の成分である。第１フィルタ部２２０は、ローパスフィルタ、バンドパスフィルタ、バンドリジェクションフィルタ等でよく、また、これらの組み合わせでもよい。

第２フィルタ部２３０は、入力信号に含まれる第２周波数信号を選択的に通過させる。第２フィルタ部２３０は、入力信号のうち第２周波数信号を含む周波数帯域の信号成分を通過させ、通過した信号成分を第２圧電アクチュエータ１３０に供給する。第２フィルタ部２３０が通過させる信号成分は、略２０ｋＨｚよりも高い周波数の成分である。第２フィルタ部２３０は、ハイパスフィルタ、バンドパスフィルタ、バンドリジェクションフィルタ等でよく、また、これらの組み合わせでもよい。

なお、本実施形態において、高周波音が２０ｋＨｚ程度の周波数よりも高い周波数帯域である例を説明した。このような高周波音は、人間にハイパーソニック効果を及ぼす帯域を含む一方、ハイパーソニック効果とは異なる効果を及ぼす帯域の成分も含まれる。例えば、略１６ｋＨｚから略３２ｋＨｚまでの周波数成分は、ハイパーソニック効果とは逆に、人間の基幹脳の活性を低減させることが知られている。本実施形態において、略１６ｋＨｚから略３２ｋＨｚまでの周波数帯域をネガティブ帯域とする。

また、略３２ｋＨｚから略４０ｋＨｚまでの周波数成分は、ハイパーソニック効果とはほとんど無関係であることが知られている。また、略４０ｋＨｚ以上の周波数成分は、人間にハイパーソニック効果を及ぼす帯域であることが知られている。また、略８０ｋＨｚ以上の周波数成分は、人間にハイパーソニック効果をより有効に及ぼす帯域であることが知られている。なお、ハイパーソニック効果を及ぼす帯域の上限の周波数は、未解明な部分ではあるが、略１５０ｋＨｚまたは略２００ｋＨｚ等が考えられる。

以上のように、可聴帯域よりも高い周波数帯域の音であっても、ネガティブ帯域のようにハイパーソニック効果とは逆の効果を発生させることがある。そこで、第２フィルタ部２３０は、このようなネガティブ帯域の音信号を除去してもよい。例えば、第２フィルタ部２３０は、略３２ｋＨｚよりも高い周波数の成分を第２周波数成分として選択的に通過させる。また、第２フィルタ部２３０は、略１５０ｋＨｚまたは略２００ｋＨｚ等を超える周波数の成分を除去してもよい。

以上のような接続回路２００により、第１圧電アクチュエータ１２０は、第１フィルタ部２２０から第１周波数信号を受け取り、可聴帯域の音を出力することができる。また、第２圧電アクチュエータ１３０は、第２フィルタ部２３０から第２周波数信号を受け取り、可聴帯域よりも高い周波数帯域の高周波音を出力することができる。なお、接続回路２００は、増幅部１５０の内部に設けられてもよく、これに代えて、筐体部１１０に設けられてもよい。

また、図２は、増幅部１５０が入力信号を増幅し、２つのフィルタ部が増幅した信号をフィルタリングする例を説明したが、これに限定されることはない。例えば、２つのフィルタ部が入力信号をフィルタリングした後に、フィルタリング後の２つの信号を２つの増幅回路がそれぞれ増幅してもよい。また、増幅部１５０が入力信号を増幅し、２つのフィルタ部が増幅した信号をフィルタリングし、更にフィルタリング後の２つの信号を別の２つの増幅回路が更に増幅してもよい。

以上の本実施形態に係るスピーカ装置１００は、可聴帯域の音に加えて、可聴帯域を超える周波数帯域の高周波音を発生させる。高周波音は、人間が直接聞くことはできないが、脳に伝播すると基幹脳の血流を増大させて、人間にハイパーソニック効果を発生させることが知られている。したがって、ユーザは、スピーカ装置１００が出力する可聴帯域の音を聴きつつ、免疫活性の向上、報酬系神経回路の活性化、ストレスの緩和を導くことができる。

このようなスピーカ装置１００は、例えば、ユーザが音楽を聴く毎に高周波音を印加できるので、ユーザが日々生活している過程で緊張を和らげ、心身の状態を向上させることができる。このように、スピーカ装置１００は、自律神経の最高中枢である間脳視床下部および中脳から前頭前野に投射する覚醒、快適性の神経ネットワークの活性化等を促すことができ、緊張およびストレスの緩和、疲労の低減等に貢献できる。

また、スピーカ装置１００は、従来型の磁気コイルおよび磁石を用いずに、圧電素子を組み合わせた構成となっている。可聴帯域を超える高周波音は直進性が強いので、従来型の磁気コイルおよび磁石を用いると、高周波音が伝播する領域は、頂角３０度程度の円錐状の領域程度となってしまう。これに対し、圧電素子を用いたスピーカ装置１００は、頂角が３００度程度まで広がる円錐状の領域まで伝播させることができる。

このように、スピーカ装置１００は、従来型のスピーカと比較して１０倍程度大きい指向角を有するので、当該スピーカ装置１００の配置の自由度を向上させることができる。例えば、スピーカ装置１００は、ユーザに相対する向きに配置しなくてもよい。したがって、スピーカ装置１００は、従来型のスピーカよりも少ない数で、より広い空間に高周波音を伝播させることができる。

また、スピーカ装置１００は、磁石を用いないので、精密な電子機器および機械装置への影響を低減させることができる。更に、スピーカ装置１００は、従来型のスピーカと比較して磁気コイルおよび磁石を用いないことから、小型かつ軽量にできるので、天井、壁面、家具等に安全かつ容易に設置することができる。したがって、例えば、ユーザのストレスが極めて高いにもかかわらず、様々な制限により従来のスピーカ等を設置する条件が厳しい手術室、集中治療室、有人宇宙ステーション等においても、容易に設置できる。

なお、本実施形態に係るスピーカ装置１００の説明の便宜上、種々の構成要素について説明はしたが、少なくとも、筐体部１１０、第１圧電アクチュエータ１２０、および第２圧電アクチュエータ１３０の構成により、このような可聴帯域を超える周波数帯域の音を発生させ、小型かつ軽量なスピーカ装置１００を提供できることは言うまでもない。

以上のスピーカ装置１００において、筐体部１１０および増幅部１５０が離間した構成例を説明した。これにより、スピーカ装置１００を、非磁性でより小型に形成することができるので、限られた設置空間であってもより多くのスピーカ装置１００を設置して、ハイパーソック効果をより広い空間に発生させることができる。なお、本実施形態に係るスピーカ装置１００は、このような構成に限定されることはない。例えば、増幅部１５０は、筐体部１１０と一体となって形成されていてもよい。このようなスピーカ装置１００を図３に示す。

図３は、本実施形態に係るスピーカ装置１００の変形例を示す。図３に示す変形例のスピーカ装置１００おいて、図１に示されたスピーカ装置１００の動作と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。変形例のスピーカ装置１００は、増幅部１５０が筐体部１１０の底部１１６に接して設けられている例を示す。これにより、スピーカ装置１００は、電気信号を供給する配線と接続するだけで、当該電気信号を増幅して可聴音及び高周波音を発生させることができる。

以上のスピーカ装置１００は、人間が直接聞くことができない音を出力するので、正常な出力となっているか否かを容易に確認できることが望ましい。そこで、可聴帯域よりも高い周波数成分の音を確認可能なスピーカ装置１００について、次に説明する。

＜接続回路２００の第１変形例＞
図４は、本実施形態に係る接続回路２００の第１変形例を示す。第１変形例の接続回路２００は、入力信号に含まれる第２周波数信号の大きさを確認可能とする。図４に示す第１変形例の接続回路２００において、図２に示された接続回路２００の動作と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。第１変形例の接続回路２００は、第１検出部２４０と、表示部２５０とを更に有する。

第１検出部２４０は、入力信号に含まれている第２周波数信号を検出する。第１検出部２４０は、例えば、第２フィルタ部２３０を通過した第２周波数信号の一部の信号強度を測定する。また、第１検出部２４０は、第２周波数信号に含まれる一部の周波数帯域の信号強度を測定してもよい。第１検出部２４０は、例えば、測定した信号強度が予め定められた閾値を超えたことに応じて、入力信号に可聴帯域を超える周波数帯域の信号成分が含まれていることを検出する。即ち、第１検出部２４０は、入力信号に第２周波数信号が含まれているか否かを検出する。第１検出部２４０は、検出結果を表示部２５０に供給する。

表示部２５０は、入力信号に第２周波数信号が含まれていることを第１検出部２４０が検出したことを表示する。表示部２５０は、例えば、ＬＥＤ等を有し、第１検出部２４０の検出結果に基づいて当該ＬＥＤを点灯または消灯させる。また、表示部２５０は、複数のＬＥＤを有し、第２周波数信号を検出した状態、第２周波数信号を検出しなかった状態等に応じて、異なるＬＥＤを点灯させてよい。これに代えて、または、これに加えて、表示部２５０は、表示パネルを有し、文字、絵、図等を用いて第２周波数信号の検出結果を表示してもよい。

以上のように第１変形例のスピーカ装置１００は、入力信号に第２周波数信号が含まれているか否かを判別できるように表示する。したがって、第２周波数信号に基づく音が可聴範囲外の音である場合に、ユーザが、適切な音源の電気信号がスピーカ装置１００に入力されているかを確認することが可能になる。なお、第１検出部２４０は、測定した第２周波数信号の信号強度を表示部２５０に供給してもよい。この場合、表示部２５０は、信号強度に応じた表示を出力する。例えば、表示部２５０は、信号強度に応じたＬＥＤの数を点灯させてよく、また、文字、絵、図等を用いた強度表示をしてもよい。

以上の第１変形例のスピーカ装置１００は、入力信号を確認しつつ、可聴帯域から可聴帯域を超える周波数帯域の音を出力できる。また、これに代えて、または、これに加えて、スピーカ装置１００は、出力した高周波音を検出してもよい。このようなスピーカ装置１００について、次に説明する。

＜接続回路２００の第２変形例＞
図５は、本実施形態に係る接続回路２００の第２変形例を示す。第２変形例の接続回路２００は、スピーカ装置１００が出力した高周波音の大きさを確認可能とする。図５に示す第２変形例の接続回路２００において、図４に示された第１変形例の接続回路２００の動作と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。第２変形例の接続回路２００は、第２検出部２６０と、比較部２７０とを更に有する。

第２検出部２６０は、第２圧電アクチュエータ１３０から出力される高周波音を検出する。第２検出部２６０は、例えば、音センサ、振動センサ、圧力センサ等を含み、高周波音を測定する。第２検出部２６０は、高周波音を検知できる位置に設けられる。第２検出部２６０は、例えば、板部１１２の第１面に設けられてよく、これに代えて、スピーカ装置１００から離間された位置に配置されてもよい。第２検出部２６０は、測定した信号強度が予め定められた閾値を超えたことに応じて、スピーカ装置１００から可聴帯域を超える周波数帯域の信号成分が含まれていることを検出する。即ち、第２検出部２６０は、実際に出力された音に高周波音が含まれているか否かを検出する。第２検出部２６０は、検出結果を比較部２７０に供給する。

比較部２７０は、第１検出部２４０の検出結果および第２検出部２６０の検出結果を比較する。例えば、比較部２７０は、入力信号に第２周波数信号が含まれ、また、出力した音に高周波音が含まれている場合に、スピーカ装置１００を正常とする比較結果を出力する。更に、比較部２７０は、入力信号に第２周波数信号が含まれ、また、出力した音に高周波音が含まれていない場合に、スピーカ装置１００を異常とする比較結果を出力する。

なお、比較部２７０は、入力信号に第２周波数信号が含まれず、また、出力した音に高周波音が含まれていない場合に、入力信号を異常とする比較結果を出力してよい。更に、比較部２７０は、入力信号に第２周波数信号が含まれず、また、出力した音に高周波音が含まれている場合に、入力信号およびスピーカ装置１００を異常とする比較結果を出力してもよい。

表示部２５０は、比較部２７０が比較した結果を表示する。これにより、第２変形例のスピーカ装置１００は、スピーカ装置１００が入力信号に応じて高周波音を出力しているか否かを判別できるように表示する。したがって、スピーカ装置１００は、自己の動作を確認しつつ、可聴帯域から可聴帯域を超える周波数帯域の音を出力できる。また、ユーザが、可聴範囲外の音である第２周波数信号に基づく音をスピーカ装置１００が正常に発しているかを確認することが可能になる。

これに代えて、第１検出部２４０および第２検出部２６０は、検出した信号強度を比較部２７０に供給してもよい。この場合、比較部２７０は、入力信号の第２周波数信号の第１信号強度と、高周波音を測定した第２信号強度とを比較することになる。例えば、比較部２７０は、第１信号強度および第２信号強度が、予め定められた範囲の信号強度の場合（第１信号強度および第２信号強度は同程度の強度の場合）に、スピーカ装置１００を正常とする比較結果を出力する。更に、比較部２７０は、第１信号強度が予め定められた範囲の信号強度であり、また、第２信号強度が予め定められた範囲の信号強度でない場合（例えば第１信号強度＞＞第２信号強度である場合）に、スピーカ装置１００を異常とする比較結果を出力する。

なお、比較部２７０は、第１信号強度が予め定められた範囲の信号強度ではなく、また、第２信号強度が予め定められた範囲の信号強度でない場合（第１信号強度および第２信号強度が同程度に弱い場合）に、入力信号を異常とする比較結果を出力してよい。更に、比較部２７０は、第１信号強度が予め定められた範囲の信号強度ではなく、また、第２信号強度が予め定められた範囲の信号強度の場合（例えば第１信号強度＜＜第２信号強度である場合）に、入力信号およびスピーカ装置１００を異常とする比較結果を出力してもよい。スピーカ装置１００がこのような構成を有することにより、スピーカ装置１００のいずれかの部位が故障している場合に、スピーカ装置１００が故障している可能性があるということをユーザが容易に把握することができる。

＜接続回路２００の第３変形例＞
以上の本実施形態に係る接続回路２００は一例であり、これらに限定されることはない。例えば、接続回路２００は、第２検出部２６０の検出結果を表示する構成であってもよい。このような構成例を図６に示す。図６は、本実施形態に係る接続回路２００の第３変形例を示す。第３変形例の接続回路２００は、スピーカ装置１００が出力した高周波音の大きさを確認可能とする。図６に示す第３変形例の接続回路２００において、図５に示された第２変形例の接続回路２００の動作と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。

第３変形例の接続回路２００は、第２検出部２６０が検出した結果を表示部２５０に表示する。表示部２５０は、例えば、第２検出部２６０が検出した高周波音の強度に応じた数のＬＥＤを点灯する。また、表示部２５０は、第２検出部２６０が検出した高周波音の強度に応じた輝度でＬＥＤを点灯してもよい。

また、第２検出部２６０は、異なる複数の周波数帯域の高周波音を検出可能に構成されてもよい。第２検出部２６０は、例えば、略１６ｋＨｚから略３２ｋＨｚまでの周波数帯域、略４０ｋＨｚから略８０ｋＨｚまでの周波数帯域、および、略８０ｋＨｚを超える周波数帯域の３つの帯域の音をそれぞれ検出する。

この場合、表示部２５０は、第２検出部２６０が検出した周波数帯域毎に、高周波音の検出結果を表示する。これにより、スピーカ装置１００は、出力している高周波音をユーザ等に視認させることができる。また、第２圧電アクチュエータ１３０の故障等により、一部の周波数帯域の音が低減しても、容易に視認させることができる。なお、このような機能は、図５で説明した第２変形例の接続回路２００が有してもよい。

また、第３変形例において、表示部２５０がＬＥＤを用いて第２検出部２６０の検出結果を表示する例を説明したが、これに限定されることはない。これに代えて、または、これに加えて、表示部２５０は、表示パネルを有し、文字、絵、図等を用いて第２検出部２６０の検出結果を表示してよい。また、表示部２５０は、閾値等と比較して、スピーカ装置１００の故障の有無を表示してもよい。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。例えば、装置の分散・統合の具体的な実施の形態は、以上の実施の形態に限られず、その全部又は一部について、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を合わせ持つ。

１００スピーカ装置
１１０筐体部
１１２板部
１１４本体部
１１６底部
１１８側部
１２０第１圧電アクチュエータ
１３０第２圧電アクチュエータ
１４０開口部
１４２調節部材
１５０増幅部
２００接続回路
２１０取得部
２２０第１フィルタ部
２３０第２フィルタ部
２４０第１検出部
２５０表示部
２６０第２検出部
２７０比較部

Claims

可聴帯域の第１周波数信号を可聴音に変換する第１圧電アクチュエータと、
可聴帯域よりも高い周波数帯域の第２周波数信号を高周波音に変換する第２圧電アクチュエータと、
前記第１圧電アクチュエータおよび前記第２圧電アクチュエータが設けられた筐体部と、
前記第１周波数信号および前記第２周波数信号を含む入力信号を取得する取得部と、
前記入力信号に含まれる前記第１周波数信号を選択的に通過させる第１フィルタ部と、
前記入力信号に含まれる前記第２周波数信号を選択的に通過させる第２フィルタ部と、
前記入力信号に含まれている前記第２周波数信号を検出する第１検出部と、
前記入力信号に前記第２周波数信号が含まれていることを前記第１検出部が検出したことを表示する表示部と
を備え、
前記第１圧電アクチュエータは、前記第１フィルタ部から前記第１周波数信号を受け取り、
前記第２圧電アクチュエータは、前記第２フィルタ部から前記第２周波数信号を受け取る、スピーカ装置。
可聴帯域の第１周波数信号を可聴音に変換する第１圧電アクチュエータと、
可聴帯域よりも高い周波数帯域の第２周波数信号を高周波音に変換する第２圧電アクチュエータと、
前記第１圧電アクチュエータおよび前記第２圧電アクチュエータが設けられた筐体部と、
前記第１周波数信号および前記第２周波数信号を含む入力信号を取得する取得部と、
前記入力信号に含まれる前記第１周波数信号を選択的に通過させる第１フィルタ部と、
前記入力信号に含まれる前記第２周波数信号を選択的に通過させる第２フィルタ部と、
前記入力信号に含まれている前記第２周波数信号を検出する第１検出部と、
前記第２圧電アクチュエータから出力される前記高周波音を検出する第２検出部と、
前記第１検出部の検出結果および第２検出部の検出結果を比較する比較部と、
前記比較部が比較した結果を表示する表示部と
を備え、
前記第１圧電アクチュエータは、前記第１フィルタ部から前記第１周波数信号を受け取り、
前記第２圧電アクチュエータは、前記第２フィルタ部から前記第２周波数信号を受け取る、スピーカ装置。
前記筐体部は、
前記第１圧電アクチュエータおよび前記第２圧電アクチュエータが設けられた板部と、
前記板部と共に空間を形成する本体部と
を有する、請求項１または２に記載のスピーカ装置。
前記板部の第１面から、前記第１面と反対側の第２面まで貫通する開口部を更に有する、請求項３に記載のスピーカ装置。
前記開口部は、前記第１圧電アクチュエータと前記第２圧電アクチュエータとの間の領域に形成されている、請求項４に記載のスピーカ装置。
前記開口部の形状を調節するための調節部材をさらに有する、請求項４又は５に記載のスピーカ装置。