JP7079222B2 - ウェアラブルスピーカシステム - Google Patents
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Description
また、ヘッドフォンの場合は、音像が聴者の頭内に定位するために長時間の使用により疲労感を感じる問題もある。
さらに、低音の音圧を耳だけではなく、振動を通じて身体で感じることが臨場感を高めるために重要であるが、スピーカシステムを用いても小音量の場合や、ヘッドフォンを用いる場合には、実現が困難であるという問題もある。
図1は、第1の実施形態に係るウェアラブルスピーカシステム100の正面透視図である。ウェアラブルスピーカシステム100は、エンクロージャ101を備える。エンクロージャ101は、正面から見た場合、略U字形となっている。エンクロージャ101を正面から見た場合の形状は、馬蹄形、∩字形などと表現することも可能である。エンクロージャ101は、中央部から図1において左斜め下方および右斜め下方の両方向に延びる中央部分である中央部領域101Cと、中央部領域101Cからエンクロージャ101の両先端に向かって図1において下方に延びる部分である第1端部領域101Lおよび第2端部領域101Rとを含む。第1端部領域101Lには、第1スピーカユニット102Lが、第2端部領域101Rには、第2スピーカユニット102Rが配置されている。
そして、エンクロージャ101の中央部領域101Cと第1端部領域101Lとの間は、第1重り105Lを中間に有する伸縮可能な第1蛇腹部107Lとして構成される。また、第1蛇腹部107Lの周囲を含む一定の範囲には、エンクロージャ101の中央部領域101Cと第1端部領域101Lとの間を固定的に保持する第1外面構造112Lが形成されている。
第1重り105Lを両側から支える1組の第1蛇腹部107Lが伸縮可能に構成され、第1重り105Lが重力により垂れ下がってしまうのを、第1外面構造112Lが防止している。
エンクロージャ101の中央部領域101Cと第2端部領域101Rとの間は、第2重り105Rを中間に有する伸縮可能な第2蛇腹部107Rとして構成される。また、第2蛇腹部107Rの周囲を含む一定の範囲には、エンクロージャ101の中央部領域101Cと第2端部領域101Rとの間を固定的に保持する第2外面構造112Rが形成されている。
第2重り105Rを両側から支える1組の第2蛇腹部107Rが伸縮可能に構成され、第2重り105Rが重力により垂れ下がってしまうのを、第2外面構造112Rが防止している。
また、エンクロージャ101の中央部領域101Cは、第1スピーカユニット102L側に位置する低音放出用の第1開口部104Lを備えている。図1においては、第1スピーカ103Lと第1開口部104Lとは同一の方向を向いているが、異なっていてもよい。
また、エンクロージャ101の中央部領域101Cは、第2スピーカユニット102R側に位置する低音放出用の第2開口部104Rを備えている。図1においては、第2スピーカ103Rと第2開口部104Rとは同一の方向を向いているが、異なっていてもよい。
磁気回路103bは、図示しない磁石とボイスコイルとを備え、ボイスコイルは図示しないケーブルに接続され、ケーブルに供給される信号に応じて、振動板103cを振動させ、音声を発生させる。
また、第1スピーカ103Lの振動板103cが磁石とボイスコイルとの作用により振動し音声を発生すると、音声に応じて第1スピーカユニット102Lの内部の気圧変動(いわゆる背圧)が生じる。
この気圧変動が、1組の第1蛇腹部107Lにより両側から支えられる第1重り105Lを第1スピーカユニット102Lの長尺形状の延在する向きに振動させることにより、図1に示す中央部領域101Cの内部空間の気圧変動を生じさせ、第1開口部104Lから低音が放出される。
同様に、この気圧変動が、1組の第2蛇腹部107Rにより両側から支えられる第2重り105Rを第2スピーカユニット102Rの長尺形状の延在する向きに振動させることにより、図1に示す中央部領域101Cの内部空間の気圧変動を生じさせ、第2開口部104Rから低音が放出される。
図3は、本発明の第2の実施形態に係るウェアラブルスピーカシステム100を正面から見た場合の正面透視図である。
すなわち、第1バスレフダクト108Lおよび第2バスレフダクト108Rが設けられ、それぞれ、第1スピーカユニット102Lおよび第2スピーカユニット102Rの内部から延伸し、第1および第2スピーカユニット102L,102Rのそれぞれに設けられた第1開口部109Lおよび第2開口部109Rからエンクロージャ101の外部に開口する構成になっている。
なお、図3では示さないが、第1の実施形態と同様に、エンクロージャ101の中央部領域101Cと第1端部領域101Lとの間および中央部領域101Cと第2端部領域101Rとの間を固定的に保持する第1および第2外面構造112L,112Rが、第1および第2蛇腹部107L,107Rの周囲を含む一定の範囲に形成されていてもよい。
図5は、本発明の第3の実施形態に係るウェアラブルスピーカシステム100を正面から見た場合の正面透視図である。
すなわち、エンクロージャ101の中央部領域101Cと第1端部領域101Lとの間は、連通口を備えた第1重り105Lを中間に有する伸縮可能な第1蛇腹部107Lとして構成される。また、上記連通口は、第1重り105Lの連通口の一端または両端から所定の長さで突き出ている第1ダクト106Lから構成される。
エンクロージャ101の中央部領域101Cと第2端部領域101Rとの間は、連通口を備えた第2重り105Rを中間に有する伸縮可能な第2蛇腹部107Rとして構成される。また、上記連通口は、第2重り105Rの連通口の一端または両端から所定の長さで突き出ている第2ダクト106Rから構成される。
第1スピーカユニット102Lの上記開口は、第1蛇腹部107Lの上記一端と接続していることにより、1組の第1蛇腹部107Lに両端を挟まれた第1重り105Lの一端または両端から所定の長さで突き出ている第1ダクト106Lを通じて、第1蛇腹部107Lの第1重り105Lを挟んで反対側の別の一端に接続している中央部領域101Cの内部空間と連通している。
これにより、第1スピーカユニット102Lと中央部領域101Cの内部空間との間で、第1ダクト106Lを通じて、空気の移動が可能となっている。
また、エンクロージャ101の中央部領域101Cは、第1スピーカユニット102L側に位置する低音放出用の第1開口部104Lを備えている。図5においては、第1スピーカ103Lと第1開口部104Lとは同一の方向を向いているが、異なっていてもよい。
第2スピーカユニット102Rの上記開口は、第2蛇腹部107Rの上記一端と接続していることにより、1組の第2蛇腹部107Rに両端を挟まれた第2重り105Rの一端または両端から所定の長さで突き出ている第2ダクト106Rを通じて、第2蛇腹部107Rの第2重り105Rを挟んで反対側の別の一端に接続している中央部領域101Cの内部空間と連通している。
これにより、第2スピーカユニット102Rと中央部領域101Cの内部空間との間で、第2ダクト106Rを通じて、空気の移動が可能となっている。
また、エンクロージャ101の中央部領域101Cは、第2スピーカユニット102R側に位置する低音放出用の第2開口部104Rを備えている。図5においては、第2スピーカ103Rと第2開口部104Rとは同一の方向を向いているが、異なっていてもよい。
なお、図5では示さないが、第1の実施形態と同様に、エンクロージャ101の中央部領域101Cと第1端部領域101Lとの間および中央部領域101Cと第2端部領域101Rとの間を固定的に保持する第1および第2外面構造112L,112Rが、第1および第2蛇腹部107L,107Rの周囲を含む一定の範囲に形成されていてもよい。
なお、第2スピーカユニット102Rの先端から第2蛇腹部107Rに至る手前までの断面図は、図2に示す第1スピーカユニット102Lと線対称であるため、これについても図示は省略する。
なお、第2スピーカユニット102Rの長尺形状の別の端部から、第2重り105Rを挟む1組の第2蛇腹部107Rを通じて、中央部領域101Cの内部空間に至るまでの要部断面図は、図6Aに示す要部断面図と同様の構成であるため、図示は省略する。
また、第2の実施形態について、第1蛇腹部107Lとその両端付近の構成は、第1開口部104Lがエンクロージャ101の中央部領域101Cの第1スピーカユニット102L側の位置に設けられていない点以外では、第1の実施形態と共通し、第2の実施形態における上記構成の要部断面図は、図6Aと略同様である。
なお、第2スピーカユニット102Rの長尺形状の別の端部から、第2重り105Rを挟む1組の第2蛇腹部107Rを通じて、中央部領域101Cの内部空間に至るまでの要部断面図は、図6Bに示す要部断面図と同様の構成であるため、図示は省略する。
一方、第1ダクト106Lから構成される連通口の周りの第1重り105Lの面に、上記背圧が掛かることにより、第1重り105Lを挟む第1蛇腹部107Lが、第1スピーカユニット102Lの長尺形状の延在する向きに振動し、聴者は、低音の再生と同時に、低音の音圧を振動として身体で感じることができる。
さらに、第1重り105L自体の重さによっても、上記振動の周波数は変化する。すなわち、第1重り105Lを重くすると、上記振動の周波数は低くなり、第1重り105Lを軽くすると、上記振動の周波数は高くなる。
すなわち、第1開口部104Lに、第1スピーカ103Lの振動板103cにより発生する音声の主に低周波成分に応じた空気の出入りが発生し、この空気の出入りにより低音が聴者に伝わることになる。また、同様に、第2開口部104Rからの空気の出入りにより低音が聴者に伝わることになる。
したがって、第1開口部104Lおよび第2開口部104Rにより、聴者は高い臨場感を得ることができる。第1開口部104Lおよび第2開口部104Rにより、さらに高い臨場感を得るためには、第1開口部104Lおよび第2開口部104Rのそれぞれは、聴者の左右の耳YLおよびYRの下方に位置するようになっていることが好ましい。
また、第1スピーカ103Lおよび第2スピーカ103Rにより発生する音声に応じた気圧変動は、第1開口部104Lおよび第2開口部104Rからエンクロージャ101の外部へと伝わる。
したがって、聴者の左耳YLには、第1スピーカ103Lによる音声のみならず上記の気圧変動による第1スピーカユニット102Lの振動や第1スピーカ103Lの振動板103cの振動によってある程度の第2スピーカ103Rから発生している音声も混合して聞こえ、また、右耳YRには、第2スピーカ103Rによる音声のみならずある程度の第1スピーカ103Lによる音声も混合して聞こえることになる。これにより、聴者は、音像の定位位置が頭内から前方に位置したように感じ、さらに高い臨場感を得ることができる。
ただし、エンクロージャ101が、中央部領域101Cにおいて、内部空間を分離する隔壁を備えている構成とすることもできる。この場合、隔壁により、第1スピーカユニット102Lおよび第2スピーカユニット102Rにより発生する音声の左右の分離特性が高じることによる所謂メリハリの利いた音声を聴者は聞くことができる。
また、ウェアラブルスピーカシステム100を首掛け状態とすることにより、耳に近い位置に第1スピーカ103Lおよび第2スピーカ103Rなどが配置されるので、聴者が移動しても音場が変化することがなく、小さな音量でも十分な音圧を得ることができる。
また、高齢者などにおいて、聴力の衰えにより聞きとりにくかったテレビの音声をウェアラブルスピーカシステム100により耳元で再生することもできる。
また、バーチャルリアリティーやオグメンティッドリアリティのシステムと組み合わせることにより、視覚および聴覚ならびに振動による身体感覚、すなわち触覚を通して高い臨場感を得ることもできる。
図8は、本発明の第4の実施形態に係るウェアラブルスピーカシステム100を正面から見た場合の正面透視図である。
すなわち、エンクロージャ101の中央部領域101Cから、エンクロージャ101の外部に突き出て、第1スピーカユニット102Lおよび第2スピーカユニット102Rに沿って延伸する第3バスレフダクト110Lおよび第4バスレフダクト110Rが更に設けられ、第3および第4バスレフダクト110L,110Rの終端が、第1および第2スピーカユニット102L,102R付近でそれぞれ開口する、低音放出用の第3開口部111Lおよび第4開口部111Rを備えている。
なお、本実施形態に係るウェアラブルスピーカシステム100は、図8において、第1および第2開口部104L,104Rと、第3および第4開口部111L,111Rとをいずれも有しているが、第3および第4開口部111L,111Rのみを有する構成としてもよい。
また、図8では示さないが、第1の実施形態と同様に、エンクロージャ101の中央部領域101Cと第1端部領域101Lとの間および中央部領域101Cと第2端部領域101Rとの間を固定的に保持する第1および第2外面構造112L,112Rが、第1および第2蛇腹部107L,107Rの周囲を含む一定の範囲に形成されていてもよい。
図9および図10は、本発明の第5の実施形態に係るウェアラブルスピーカシステム100を正面から見た場合の正面透視図である。
すなわち、本実施形態に係るウェアラブルスピーカシステム100は、U字型の内側に弾力性のある素材で構成されるアーチ状部材112を有する。アーチ状部材113は、例えば、エンクロージャ101の中央部領域101Cと、第1スピーカユニット102Lおよび第2スピーカユニット102Rとに設けられた固定部材114により、ウェアラブルスピーカシステム100に固定される。
このようなアーチ状部材112を有する構成によると、ウェアラブルスピーカシステム100は、図9に示される状態(平常時および身体装着時の状態)において、U字型を保ちつつ、図10に示される状態(身体装着途中の状態)において、第1蛇腹部107Lおよび第2蛇腹部107Rを介して、第1スピーカユニット102Lと第2スピーカユニット102Rとの間のU字型の内側の間隔を一時的に拡げることができ、聴者が首に掛けるのが容易となる。
Claims (4)
- U字状に形成されており、湾曲した中央部領域と、前記中央部領域の一方側から第1端部に向かって延びる第1端部領域と、前記中央部領域の他方側から第2端部に向かって延びる第2端部領域と、を有するエンクロージャと、
前記第1端部領域に配置され、第1スピーカを有する第1スピーカユニットと、
前記第2端部領域に配置され、第2スピーカを有する第2スピーカユニットと、
前記中央部領域、及び前記第1端部領域に沿って設けられ、前記第1スピーカユニット付近で開口した第3放音開口部を有し、前記第1スピーカの音が前記第3放音開口部から放出される第3バスレフダクトと、
前記中央部領域、及び前記第2端部領域に沿って設けられ、前記第2スピーカユニット付近で開口した第4放音開口部を有し、前記第2スピーカの音が前記第4放音開口部から放出される第4バスレフダクトと、を備える、
ウェアラブルスピーカシステム。 - 前記第1端部領域内の空間と前記中央部領域内の空間とを連通し、前記第1スピーカの音が通過する第1連通ダクトと、
前記第2端部領域内の空間と前記中央部領域内の空間とを連通し、前記第2スピーカの音が通過する第2連通ダクトと、を更に備える、
請求項1に記載のウェアラブルスピーカシステム。 - 前記第3バスレフダクトは、前記中央部領域内において前記第1端部領域側に向かって開口した第3入音開口部と、前記第3入音開口部と前記第3放音開口部との間に位置し、内部空間が折り返される第3折返し部と、を更に有し、
前記第4バスレフダクトは、前記中央部領域内において前記第2端部領域側に向かって開口した第4入音開口部と、前記第4入音開口部と前記第4放音開口部との間に位置し、内部空間が折り返される第4折返し部と、を更に有する、
請求項1又は2に記載のウェアラブルスピーカシステム。 - 前記第3バスレフダクトは、前記第3放音開口部が前記エンクロージャの外側に位置するように、前記中央部領域から突出し、
前記第4バスレフダクトは、前記第4放音開口部が前記エンクロージャの外側に位置するように、前記中央部領域から突出している、
請求項3に記載のウェアラブルスピーカシステム。
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