JP7474068B2 - 音出力装置 - Google Patents

Description

本発明は、音出力装置に関する。

従来、スピーカ等の音出力装置が知られている。そのような音出力装置として、例えば、低音の再生と同時に低音の音圧を聴者の身体に伝えるウェアラブルスピーカシステムが知られている。例えば、特許文献１には、ウェアラブルスピーカシステムは、第１、第２スピーカユニットが配置され、伸縮可能な第１、第２蛇腹部と開口部がスピーカの側に配置されている。連通口は、第１、第２重り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、第２ダクトから構成される。また、エンクロージャの中央部領域と第２端部領域との間は、連通口を備えた第２重りを中間に有する伸縮可能な第２蛇腹部として構成される。

特開２０１９－１２２０１７号公報（２０１９年７月２２日公開）

しかしながら、上述のような従来技術では、バスレフダクトの長さがエンクロージャの長さに制限されるため、低音側の音質に課題があった。

本発明の一態様は、低音側の音質が改善された音出力装置を実現することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る音出力装置は、１又は複数のスピーカユニットと、各スピーカユニットに接続されたダクト部とを備え、前記ダクト部は開口部を有し、前記ダクト部の内部には、前記ダクト部の前記スピーカユニット側の端部と前記開口部とを繋ぐ音伝搬経路が、前記ダクト部内で折り返されるように、仕切りが形成されている。

本発明の一態様によれば、低音側の音質が改善された音出力装置を実現することができる。

本発明の実施形態１に係る音出力装置の要部構成を示す図である。 図１における音出力装置の構成を示す部分断面図である。 図１における音出力装置のダクト部の構成を示す断面図である。 図１における音出力装置の開口部の変形例を示す部分断面図である。 本発明の実施形態２に係る音出力装置の要部構成を示す図である。 図５における音出力装置の構成を示す部分断面図である。 本発明の実施形態３に係る音出力装置の要部構成を示す図である。 図７における音出力装置の構成を示す部分断面図である。 本発明の実施形態４に係る音出力装置の要部構成を示す図である。 図９における音出力装置の構成を示す部分断面図である。

以下、本発明に係る音出力装置の実施の形態を説明する。ただし、以下に説明において、説明の便宜上、同様な構成部材を２つ有する図面において、図中の左側の構成部材を第１、左側の構成部材を第２の構成部材として説明する。

〔実施形態１〕
以下、本発明の一実施形態について、図１～図４を参照しながら詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る音出力装置１の要部構成を示す図であり、図２は、図１における音出力装置１の構成を示す断面図である。より具体的には、図２は、図１における音出力装置１の延伸方向の中心軸に沿った切断面にて切断した部分断面図である。

図１に示すように、音出力装置１は、第１のスピーカユニット１０ａ、第２のスピーカユニット１０ｂと、第１のスピーカユニット１０ａ、第２のスピーカユニット１０ｂにそれぞれ接続された第１のダクト部１１ａ、第２のダクト部１１ｂと、第１のダクト部１１ａ及び第２のダクト部１１ｂを連結する連結部１３ａとを備えている。また、図１において、符号１３は、後述する筐体を示し、その詳細を後述の実施形態２において説明する。

第１のダクト部１１ａ、第２のダクト部１１ｂは、それぞれ第１の開口部１４ａ、第２の開口部１４ｂを有する。

ここで、音出力装置１においては、音出力効果を向上するため、図１に示すように、第１の開口部１４ａ、第２の開口部１４ｂが略同一の方向に開口していることが好ましい。さらに、ユーザの両耳に届く音がアンバランスにならないよう、第１の開口部１４ａ、第２の開口部１４ｂが左右対称的な位置に配置するのが好ましい。

また、図１において、第１の開口部１４ａ、第２の開口部１４ｂがそれぞれ第１のスピーカユニット１０ａ、第２のスピーカユニット１０ｂの近傍に形成する構成を示している。

なお、図示では、第１の開口部１４ａおよび第２の開口部１４ｂが長方形形状を有するが、第１の開口部１４ａおよび第２の開口部１４ｂの形状はこれに限定されず、例えば円形、楕円形等の形状を有してもよい。

また、本実施形態において、２つのスピーカユニット、即ち第１のスピーカユニット１０ａと、第２のスピーカユニット１０ｂとを例示したが、スピーカユニットの数量についてはこれに限定されず、スピーカユニットの数は、１でもよいし複数でもよい。したがって、ダクト部および開口部の数もスピーカユニットの数に合わせて適宜変更すればよい。

第１のダクト部１１ａの内部には第１の仕切り１２ａが形成されている。第１の仕切り１２ａにより、第１のダクト部１１ａの第１のスピーカユニット１０ａ側の端部と第１の開口部１４ａとを繋ぐ音伝搬経路が、第１のダクト部１１ａ内で折り返される。同様に、第２のダクト部１１ｂの内部には第２の仕切り１２ｂが形成されている。第２の仕切り１２ｂにより、第２のダクト部１１ｂの第２のスピーカユニット１０ｂ側の端部と第２の開口部１４ｂとを繋ぐ音伝搬経路が、第２のダクト部１１ｂ内で折り返される。図１において、片側（右側）の音伝搬経路Ｖｂが示されている。また、図１に示すように、音出力装置１の左右部分に伝搬される音の伝搬経路は連結部１３ａにより遮断される。

上記の構成によれば、第１のスピーカユニット１０ａに接続された第１のダクト部１１ａの内部に第１の仕切り１２ａを形成することにより、図１における左側の音伝搬経路を第１のダクト部１１ａの長さよりも長くすることができる。同様に、第２のスピーカユニット１０ｂに接続された第２のダクト部１１ｂの内部に第２の仕切り１２ｂを形成することにより、同図１における音伝搬経路Ｖｂを第２のダクト部１１ｂの長さよりも長くすることができる。これにより、低音側の音質が改善された音出力装置１を実現することができる。

図２を参照して説明を続ける。図２において、音出力装置１の片側、例えば図面の左側の構成を示す断面図である。第１のスピーカユニット１０ａから出力する音声（音）は、第１のスピーカユニット１０ａが装着された空間１５から筒状の第１の仕切り１２ａにより形成され中心部側筒状空間において空間１６まで伝搬される。そして、前記音声は、第１の仕切り１２ａの先端側において折り返され、第１の仕切り１２ａと第１のダクト部１１ａとの間の空間内に第１の開口部１４ａに向かって伝搬され、最後に第１の開口部１４ａから放出される。

また、図２に示すように、音出力装置１の片側の第１のダクト部１１ａの長さを例えばＬとすると、本実施形態の音伝搬経路Ｖａの長さが略２Ｌとなる。

なお、図２では、第１の開口部１４ａがなす面と第１のスピーカユニット１０ａの出力面（第１のスピーカユニット１０ａの上面）との間に僅かに段差がある例を示しているが、これは本実施形態を限定するものではない。例えば、第１の開口部１４ａがなす面と第１のスピーカユニット１０ａの出力面とは面一であってもよく、このような形態も本実施形態に含まれる。

また、図２の例では、第１のスピーカユニット１０ａの出力面（第１のスピーカユニット１０ａの上面）と第１の開口部１４ａがなす面とが平行な例を挙げているが、これは本実施形態を限定するものではない。後述するように、第１のスピーカユニット１０ａの出力面に対して開口部がなす面が傾いていてもよい。

続いて、図３を参照してダクト部の断面について説明する。図３は、図１における音出力装置１のダクト部の構成を示す断面図である。より具体的には、図３は、図１におけるダクト部、例えば第１のダクト部１１の延伸方向に垂直な面にて切断した断面図である。符号Ｓ１は、筒状の第１の仕切り１２ａの断面積を示し、符号Ｓ２は、第１のダクト部１１ａの断面積から断面積Ｓ１を引いた断面積を示す。本実施形態において、断面積Ｓ１と断面積Ｓ２とが略等しいことが好ましい。

このように、断面積Ｓ１と断面積Ｓ２とを略等しくすることによって空間１６を音が好適に伝搬するので、音質の低下を抑制することができる。

（開口部の変形例）
以下では、図４を参照して、本実施形態の一変形例として、第１のスピーカユニット１０ａの出力面に対して開口部がなす面が傾いている構成について説明する。

図４は、図１における音出力装置１の開口部の変形例を示す部分断面図である。図４に示すように、本変形例に係る第１の開口部１１４ａは、スピーカ側端部１１４ｂとダクト側端部１１４ｃとによって規定されている。また、図４に示すように、第１の開口部１１４ａがなす面は、第１のスピーカユニット１０ａの出力面に対して傾いている。このような傾きを実現するため、本変形例では、図４に示すように、ダクト表面から第１のスピーカユニット１０ａの出力面までの距離Ｌ１を、図２に比べて有意に大きくとっている。

このように、第１の開口部１１４ａがなす面を、第１のスピーカユニット１０ａの出力面に対して傾けることによって、ユーザの耳１７に、ダクト部を経由した音、特に低音を好適に到達させることができる。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。本実施形態は、連結部１３ａの代わりに蛇腹部１８を備える点以外は、前述の実施形態１と同様である。

以下、本実施形態について、図５～図６を参照しながら説明する。図５は、本実施形態に係る音出力装置１ａの要部構成を示す図であり、図６は、図５における音出力装置１ａの構成を示す部分断面図である。

図５に示すように、音出力装置１ａがＵ字型の筐体１３を備えている（図１も参照）。筐体１３が第１のダクト部１１ａおよび前記第２のダクト部１１ｂを覆っている。また、筐体１３は、第１のスピーカユニット１０ａから第２のスピーカユニット１０ｂまでの略中央に蛇腹部１８を有している。蛇腹部１８は、伸縮可能に構成されてもよい。

また、本実施形態では、図６に示すように、音出力装置１と同様に、音出力装置１ａの左右両側において伝搬される音は蛇腹部１８を貫通することなく、それぞれ音出力装置１ａの左右両側において伝搬される。

図５及び図６に示すように、実施形態１における構成に比べると、本実施形態にかかる音出力装置１ａは、蛇腹部１８を備えている。これにより、蛇腹部１８により振動を発生させることができ、低音側の音質改善にさらに有利である。

本実施形態の構成によっても、前述の実施形態１と同様な効果を奏する。

〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。本実施形態は、仕切りの形状が異なる点以外は、前述の実施形態１および実施形態２と同様である。

図７は、本実施形態に係る音出力装置１ｂの要部構成を示す図であり、図８は、図７における音出力装置１ｂの構成を示す部分断面図である。図７に示すように、本実施形態において、第１の仕切り１１２ａ、第２の仕切り１１２ｂは、それぞれ第１のダクト部１１ａ、第２のダクト部１１ｂの延伸方向に沿って延伸する平板状の仕切りである。

また、図７の右下に示されている図は、音出力装置１ｂの右側部分の破線で示す切断面にて切断した断面図である。この図に示すように、第２の仕切り１１２ｂは平板形状を有する。

図８を参照して説明を続ける。図８に示すように、例えば第１のスピーカユニット１０ａから出力する音声は、第１のスピーカユニット１０ａが装着された空間１５から平板状の第１の仕切り１１２ａと第１のダクト部１１ａとにより形成され下部空間において空間１６まで伝搬される。そして、前記音声は、第１の仕切り１１２ａの先端側において折り返され、第１の仕切り１１２ａと第１のダクト部１１ａとにより形成され上部空間内に第１の開口部１４ａに向かって伝搬され、最後に第１の開口部１４ａから放出される。

また、図８に示すように、音出力装置１ａの片側の第１のダクト部１１ａの長さを例えばＬとすると、本実施形態の音伝搬経路Ｖａの長さも略２Ｌとなる。

上記の構成によれば、第１のスピーカユニット１０ａに接続された第１のダクト部１１ａの内部に第１の仕切り１１２ａを形成することにより、図８における左側の音伝搬経路Ｖａを第１のダクト部１１ａの長さよりも長くすることができる。同様に、第２のスピーカユニット１０ｂに接続された第２のダクト部１１ｂの内部に第２の仕切り１１２ｂを形成することにより、図８における右側の音伝搬経路を第２のダクト部１１ｂの長さよりも長くすることができる。これにより、低音側の音質が改善された音出力装置を実現することができる。

〔実施形態４〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。本実施形態は、仕切りの形状が異なる点と、開口部の形成位置が異なる点以外は、前述の実施形態１～実施形態３と同様である。

図９は、本実施形態に係る音出力装置１ｃの要部構成を示す図であり、図１０は、図９における音出力装置１ｃの構成を示す部分断面図である。図９および図１０に示すように、本実施形態において、図面の左側の音伝搬経路が第１のダクト部１１ａ内で２回折り返されるように、音出力装置１ｃが、筒状、かつ二重の第１の仕切り２１１ａ、２１２ａとを備える。また、第１の仕切り２１１ａ、２１２ａとの軸方向は、第１のダクト部１１ａの延伸方向に沿っている。同様に、図面の右側の音伝搬経路が第２のダクト部１１ｂ内で２回折り返されるように、音出力装置１ｃが、筒状、かつ二重の第２の仕切り２１１ｂ、２１２ｂとを備える。また、第２の仕切り２１１ｂ、２１２ｂとの軸方向は、第２のダクト部１１ｂの延伸方向に沿っている。

また、実施形態１及び実施形態２において、第１の開口部１４ａが第１のスピーカユニット１０ａの近傍、第２の開口部１４ｂが第２のスピーカユニット１０ｂの近傍に形成する構成を示しているが、開口部の形成位置はこれに限定されず、ダクト部の何れかの位置であってもよい。

具体的には、１つの構成例としては、図９に示すように、第１の開口部２１４ａが第１のスピーカユニット１０ａから、第１のダクト部１１ａの長さの略半分の距離だけ離れた位置に形成されている。同様に、第２の開口部２１４ｂが第２のスピーカユニット１０ｂからから、第２のダクト部１１ｂの長さの略半分の距離だけ離れた位置に形成されている。また、他の構成例としては、図１０に示すように、第１の開口部２１４ａが、第１のダクト部１１ａの蛇腹部１８に隣接する位置に設けられていてもよい。

図１０を参照して説明を続ける。図１０において、音出力装置１ｃの片側、例えば図面の左側の構成を示している。第１のスピーカユニット１０ａから出力する音声は、第１のスピーカユニット１０ａが装着された空間１５から筒状の第１の仕切り２１２ａにより形成された中心部側筒状空間において空間１６まで伝搬される。そして、前記音声は、第１の仕切り２１２ａの先端側において折り返され、第１の仕切り２１２ａと第１の仕切り２１１ａとの間の空間内に第１のスピーカユニット１０ａ側に向かって伝搬される。続いて、前記音声は、第１の仕切り２１１ａの先端側において折り返され、第１の仕切り２１１ａと第１のダクト部１１ａとの間の空間内で第１の開口部２１４ａに向かって伝搬され、最後に第１の開口部２１４ａから放出される。

また、図１０に示すように、音出力装置１ｃの片側の第１のダクト部１１ａの長さを例えばＬとすると、本実施形態の音伝搬経路Ｖａの長さが略３Ｌとなる。

上記の構成によれば、第１のスピーカユニット１０ａに接続された第１のダクト部１１ａの内部にそれぞれ第１の仕切り２１１ａ、２１２ａを形成することにより、図１０における左側の音伝搬経路Ｖａを第１のダクト部１１ａの長さよりもさらに長くすることができる。同様に、第２のスピーカユニット１０ｂに接続された第２のダクト部１１ｂの内部に第２の仕切り２１１ｂ、２１２ｂを形成することにより、図１０における右側の音伝搬経路を第２のダクト部１１ｂの長さよりもさらに長くすることができる。これにより、低音側の音質が改善された音出力装置を実現することができる。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る音出力装置（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）は、１又は複数のスピーカユニット（１０ａ、１０ｂ）と、各スピーカユニット（１０ａ、１０ｂ）に接続されたダクト部（１１ａ、１１ｂ）とを備え、前記ダクト部（１０ａ、１０ｂ）は開口部（１４ａ、１１４ａ、２１４ａ、１４ｂ、２１４ｂ）を有し、前記ダクト部（１１ａ、１１ｂ）の内部には、前記ダクト部（１１ａ、１１ｂ）の前記スピーカユニット（１０ａ、１０ｂ）側の端部と前記開口部（１４ａ、１１４ａ、２１４ａ、１４ｂ、２１４ｂ）とを繋ぐ音伝搬経路（Ｖａ、Ｖｂ）が、前記ダクト部（１１ａ、１１ｂ）内で折り返されるように、仕切り（１２ａ、１１２ａ、２１１ａ、２１２ａ、１２ｂ、１１２ｂ、２１１ｂ、２１２ｂ）が形成されている。

上記の構成によれば、スピーカユニットに接続されたダクト部の内部に仕切りを形成することにより、音伝搬経路をダクト部の長さよりも長くすることができるので、低音側の音質が改善された音出力装置を実現することができる。

本発明の態様２に係る音出力装置（１、１ａ）は、上記態様１において、前記仕切りとして、前記ダクト部の延伸方向に沿った軸方向を有する筒状の仕切り（１２ａ、１２ｂ）が少なくとも一重に形成されていてもよい。

上記の構成によれば、音伝搬経路をダクト部の長さよりも少なくとも略２倍も長くすることができるので、低音側の音質が改善された音出力装置を実現することができる。

本発明の態様３に係る音出力装置（１ｃ）は、上記態様２において、前記音伝搬経路が前記ダクト部内で２回折り返されるように、前記仕切りとして、前記ダクト部の延伸方向に沿った軸方向を有する筒状の仕切り（２１１ａ、２１２ａ、２１１ｂ、２１２ｂ）が、二重に形成されていてもよい。

上記の構成によれば、音伝搬経路をダクト部の長さよりも略３倍も長くすることができるので、低音側の音質が改善された音出力装置を実現することができる。

本発明の態様４に係る音出力装置（１ｂ）は、上記態様１において、前記仕切りは、前記ダクト部の延伸方向に沿って延伸する平板状の仕切り（１１２ａ、１１２ｂ）であってもよい。

上記の構成によれば、音伝搬経路をダクト部の長さよりも略２倍も長くすることができるので、低音側の音質が改善された音出力装置を実現することができる。

本発明の態様５に係る音出力装置（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）は、上記態様１から４の何れかにおいて、前記開口部（１４ａ、１１４ａ、２１４ａ、１４ｂ、２１４ｂ）は、前記スピーカユニット（１０ａ、１０ｂ）の音の出力方向と略同一の方向に開口していてもよい。

上記の構成によれば、音出力効果を向上することができる。

本発明の態様６に係る音出力装置（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）は、上記態様１から５の何れかにおいて、前記複数のスピーカユニットとして、第１のスピーカユニット（１０ａ）と第２のスピーカユニット（１０ｂ）とを有し、前記ダクト部は、前記ダクト部として、前記第１のスピーカユニット（１０ａ）に接続された第１のダクト部（１１ａ）と、前記第２のスピーカユニット（１０ｂ）に接続された第２のダクト部（１１ｂ）とを有し、前記開口部として、前記第１のダクト部（１１ａ）における何れかの位置に設けられた第１の開口部（１４ａ、１１４ａ、２１４ａ）と、前記第２のダクト部（１１ｂ）における何れかの位置に設けられた第２の開口部（１４ｂ、２１４ｂ）とを有していてもよい。

上記の構成によれば、開口部の設計自由度を向上することができる。

本発明の態様７に係る音出力装置（１ａ、１ｂ、１ｃ）は、上記態様６において、前記第１のダクト部（１１ａ）および前記第２のダクト部（１１ｂ）を覆うＵ字型の筐体（１３）を備え、前記筐体（１３）は、前記第１のスピーカユニット（１０ａ）から前記第２のスピーカユニット（１０ｂ）までの略中央に蛇腹部（１８）を有していてもよい。

上記の構成によれば、態様１と同様な効果を奏する。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

１、１ａ、１ｂ、１ｃ 音出力装置
１０ａ 第１のスピーカユニット
１０ｂ 第２のスピーカユニット
１１ａ 第１のダクト部
１１ｂ 第２のダクト部
１２ａ、１１２ａ、２１１ａ、２１２ａ 第１の仕切り
１２ｂ、１１２ｂ、２１１ｂ、２１２ｂ 第２の仕切り
１３ 筐体
１３ａ 連結部
１４ａ、１１４ａ、２１４ａ 第１の開口部
１４ｂ、２１４ｂ 第２の開口部
１５、１６ 空間
１７ 耳
１８ 蛇腹部
Ｖａ、Ｖｂ 音伝搬経路

Claims (7)

1. １又は複数のスピーカユニットと、各スピーカユニットに接続されたダクト部とを備え、
   前記ダクト部は開口部を有し、
   前記ダクト部の内部には、
   前記ダクト部の前記スピーカユニット側の端部と前記開口部とを繋ぐ音伝搬経路が、前記ダクト部内で折り返されるように、仕切りが形成され、
   前記ダクト部の断面において、筒状の前記仕切りの断面積を示す第１の断面積と、前記ダクト部の断面積から前記第１の断面積を引いた断面積を示す第２の断面積と、が略等しい
   ことを特徴とする音出力装置。
2. 前記開口部がなす面は、前記スピーカユニットの出力面に対して傾いていることを特徴とする請求項１に記載の音出力装置。
3. 前記仕切りとして、前記ダクト部の延伸方向に沿った軸方向を有する筒状の仕切りが少なくとも一重に形成されている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の音出力装置。
4. 前記仕切りは、前記ダクト部の延伸方向に沿って延伸する平板状の仕切りである
   ことを特徴とする請求項１に記載の音出力装置。
5. 前記開口部は、前記スピーカユニットの音の出力方向と略同一の方向に開口していることを特徴とする請求項１、３、又は４のいずれかに記載の音出力装置。
6. 前記複数のスピーカユニットとして、第１のスピーカユニットと第２のスピーカユニットとを有し、
   前記ダクト部は、前記ダクト部として、前記第１のスピーカユニットに接続された第１のダクト部と、前記第２のスピーカユニットに接続された第２のダクト部とを有し、
   前記開口部として、前記第１のダクト部における何れかの位置に設けられた第１の開口部と、前記第２のダクト部における何れかの位置に設けられた第２の開口部とを有していることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の音出力装置。
7. 前記第１のダクト部および前記第２のダクト部を覆うＵ字型の筐体を備え、
   前記筐体は、前記第１のスピーカユニットから前記第２のスピーカユニットまでの略中央に蛇腹部を有していることを特徴とする請求項６に記載の音出力装置。

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