JPH08130791A - スピーカーボックス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多数の反射面により発生する定在波を除去
し、周波数特性がフラットで自然な音声再生を実現する
スピーカーボックスを提供することを目的としている。 【構成】 複数枚の外板で囲まれて構成されたボックス
本体と、前記外板に設けられたスピーカーと、前記ボッ
クス本体の内面に設けられた突起状体とからなるスピー
カーボックスにおいて、前記ボックス本体の内面に設け
られ、電界配列効果を有する固体粒子を電気絶縁性媒体
中に含有してなる電気感応型音波吸収制御用流体組成物
と、間隙をおいて互いに対向し、前記間隙に前記電気感
応型音波吸収制御用流体組成物を収容した一対の電極板
とを備えた音波吸収制御板と、前記一対の電極板間に電
圧を印加し且つ該電圧を調整する電圧印加調整手段とを
具備する音波吸収制御装置を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スピーカーボックスに
係わるものであり、特に、ステレオ装置等の音響機器の
出力用スピーカーを備えたスピーカーボックスに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】ステレオ装置等の音響機器に使用される
出力用スピーカーを備えたスピーカーボックスでは、ボ
ックス内における定在波の発生は特定周波数を強調し、
音声等の自然な再生ができないという不都合を生じる。
従来、この定在波の発生を防止する装置として、例え
ば、特開昭６２−２０９９９６号公報に示すスピーカー
ボックスがある。

【０００３】上記の従来のスピーカーボックスは、前面
にスピーカーを有した直方体状箱体よりなるスピーカー
ボックスの内面に定在波除去用の突起状体を設けた構成
となっている。すなわち、この突起状体を設けることに
よりスピーカーボックス内面に、乱反射面を設け、対抗
する平行な面を形成しないようにして定在波の発生を抑
制している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、そのようなス
ピーカーボックスにおいても、ボックス内の定在波の発
生を完全に防止することができないという問題があっ
た。すなわち、上記のスピーカーボックスでは、単に対
抗する平行な面間にのみ発生するような一定の定在波に
対しては有効に抑制できるが、３以上の複数の反射面に
より発生する定在波に対する抑制が十分でないという不
都合があった。

【０００５】このような定在波に対して、上記のスピー
カーボックス内に更に音波吸収材を配設する方法も考え
られるが、音波吸収材は、その材質により固有振動数が
一定であるため、その固有振動数と一致する成分の音波
（定在波）しか吸収（除去）できないという問題があっ
た。すなわち、様々な周波数の定在波を一種類の音波吸
収材で吸収することができなかった。上記のスピーカー
ボックスのような複雑な内面構成では、生じる定在波の
周波数を予測することは困難であるとともに、多数面に
よる定在波は、スピーカーボックスの大きさ、形状の僅
かな差によっても異なる周波数で生じるので、個々のス
ピーカーボックスに生じる定在波に対応するよう、これ
に適した音波吸収材に取り替える必要があり、実際に
は、最適な音波吸収材を選択することは非常に困難であ
った。

【０００６】ところで、本発明者らは、従来知られてい
ない新規な電界配列特性（以下、「ＥＡ特性」と称す
る）を有する電気感応型音波吸収制御用流体組成物（以
下、Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｎｏｉｓｅ−Ｃｏｎｔｒｏｌ流
体組成物を略して「ＥＮＣ流体組成物」と称する）の研
究を行っている。この流体組成物は、例えば、電気絶縁
性の媒体中に固体粒子を分散させて得られる流体であ
り、これに電界を印加すると固体粒子が誘電分極を起こ
し、さらに誘電分極に基づく静電引力によって互いに電
場方向に配位連結して整列し、鎖状体構造を示す性質を
持っている。また、固体粒子によっては電気泳動して配
列配向し、配列塊状構造を示す性質を示すものもある。
このように、電界下における粒子の配列配向を電界配列
効果（以下、Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ効
果を略して「ＥＡ効果」と称する）と呼び、そのような
性質を有する固体粒子を電界配列性粒子（以下、「ＥＡ
粒子」と称する）と呼ぶこととする。そして本発明者ら
は、この新規な構造のＥＮＣ流体組成物の研究を進める
ことにより本発明に到達した。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑み、スピーカーボ
ックス内の多数の反射面により発生する定在波を除去
し、周波数特性がフラットで自然な音声再生を実現する
スピーカーボックスを提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のスピーカーボッ
クスは、複数枚の外板で囲まれて構成されたボックス本
体と、前記外板に設けられたスピーカーと、前記ボック
ス本体の内面に設けられた突起状体とからなるスピーカ
ーボックスにおいて、前記ボックス本体の内面に設けら
れ、ＥＡ効果を有するＥＡ粒子を電気絶縁性媒体中に含
有してなるＥＮＣ流体組成物と、間隙をおいて互いに対
向し、前記間隙に前記ＥＮＣ流体組成物を収容した一対
の電極板とを備えた音波吸収制御板と、前記一対の電極
板間に電圧を印加し且つ該電圧を調整する電圧印加調整
手段とを具備する音波吸収制御装置を備えてなることを
特徴とするものである。

【０００９】

【作用】本発明のスピーカーボックスによれば、ボック
ス本体の内面に、ＥＡ効果を有するＥＡ粒子を電気絶縁
媒体中に含有してなるＥＮＣ流体組成物と、間隙をおい
て互いに対向し、前記間隙に前記ＥＮＣ流体組成物を収
容した一対の電極板とを備えた音波吸収制御板と、一対
の電極板間には電圧を印加し且つ該電圧を調整する電圧
印加調整手段とを備えた音波吸収制御装置を具備してお
り、一対の電極板間に電圧が印加されていない状態で
は、ＥＮＣ流体組成物中のＥＡ効果を有するＥＡ粒子は
電気絶縁性媒体中にランダムに浮遊・分散している。

【００１０】電圧印加調整手段により一対の電極板に電
圧を印加すると、ＥＡ粒子は鎖状に配列結合して鎖状体
（粒子鎖）を形成し、この鎖状体が電界方向に平行して
配列する。この状態で、一方の電極板に音波（空気振
動）を入射させると、この電極板が前記対向方向に振動
するが、鎖状体自体が弾性の性質を持っているため、鎖
状体は引っ張られる場合には、向かい合う粒子同士が引
き合って引力を、圧縮される場合には、撓んで反発力を
それぞれ生じ、電気絶縁性媒体中の鎖状体の運動により
粘性抵抗が生じ、これによって音波の持つエネルギーの
損失（散逸）が起こる。

【００１１】すなわち、電極板に入射した音波に、鎖状
体を含むＥＮＣ流体組成物と電極板とが共振するのであ
る。このような鎖状体に振動を与える音波周波数は、鎖
状体の持つ特性振動数（鎖状体の弾性と電極板の慣性と
のバランスからなる、いわゆる固有振動数と推定され
る）によって定まり、その特性振動数と一致した周波数
の音波が電極板に入射すると、鎖状体は共振してその音
波を吸収し、他の周波数の音波は反射されることにな
る。

【００１２】各粒子間に働く引力（鎖状体に生じる応
力）は、一対の電極板に印加される電圧の増加に伴って
増大することから、鎖状体自体の弾性率と粘性率が印加
電圧の増加に伴って増大することになる。

【００１３】従って、電圧印加調整手段によって、印加
電圧を調整することにより、鎖状体自体の特性振動数
を、入射音波（空気振動）のうち除去したい成分の振動
数に一致させることが出来る。すると、鎖状体は、除去
したい成分の振動数の音波に共振（共鳴）し、その音波
のエネルギーを消費し、その他の成分の音波は反射す
る。図９はＥＡ粒子３０ｗｔ％分散系についてＥＡ特性
に及ぼす電界強度の影響を測定した結果を示すグラフで
ある。このグラフから印加電圧が増加するほど鎖状体に
働く応力は増大することが明かである。ＥＡ特性は、誘
電分極した粒子が電気的引力により電場方向に配列し、
鎖状構造を形成することに起因する。低せん断速度で
は、電気的引力が支配的であるので、鎖状構造の破壊と
再形成がゆるやかに繰り返される。電場方向に並んだ鎖
をそれと直角方向にせん断破壊させるとき発生する力が
降伏応力に相当する。形成されるすべての鎖の粒子が同
じ直径をもち、直鎖状の並んで電極板間を結んでいると
考えると、鎖の数は粒子濃度に比例するので、降伏応力
も粒子濃度に比例することになる。図１０に本発明の振
動系の等価回路を示し、すなわち、弾性率Ｋのコイルば
ね２２と粘性率Ｃのダッシュポット２３が一対の電極板
間に並列に接続されている。

【００１４】上記のような音波吸収制御装置を備えた本
発明のスピーカーボックスにおいては、電圧印加調整手
段によって印加電圧を選択することにより、突起状体で
除去できなかった定在波（音波）の周波数域を選択し
て、除去したい周波数域の定在波をボックス本体内面に
設けた音波吸収制御板によって除去することができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１および図２に示すように、本発明のスピー
カーボックス３０の外枠は、外板３１ａからなる直方体
状のボックス本体３１によって構成され、ボックス本体
３１の前面は開口されてバッフル板３２が覆着されて設
けられている。バッフル板３２には、スピーカー３３
ａ，３３ｂがそれぞれに対応して設けられた開口部に嵌
着、固定されている。ボックス本体３１を構成する外板
３１ａの内面全面には、音波吸収制御板３４が貼設さ
れ、その内面には中空三角柱状の突起状体３５が列設さ
れている。

【００１６】上記のように外板３１ａと突起状体３５の
間に設けられた音波吸収制御板３４は、次のように構成
されている。図３に示すように、一対の電極板１７，１
８が間隙（組成物収容空間）をおいてボックス本体３１
の内面に沿って対向配置され、これら一対の電極板１
７，１８間には、上述した本発明の、ＥＡ効果を有する
ＥＡ粒子２を電気絶縁性媒体１中に含有してなるＥＮＣ
流体組成物が収容されている。一方の電極板１８は外板
３１ａの内面に固定配置されており、他方の電極板１７
は、音波に対して柔軟な例えばＰＥＴ（ポリエチレンテ
レフタレート）フィルム１７ａの下面に一様に接着され
ている。前記一対の電極板１７，１８の周縁およびＰＥ
Ｔフィルム１７ａの周縁には、枠状のシール部材１５が
固着されている。また、ＰＥＴフィルム１７ａの上面に
は、突起状体３５が固着されている。

【００１７】一対の電極板１７，１８およびシール部材
１５により形成された空間内に、ＥＮＣ流体組成物が密
閉された状態で収容されている。また、一方の電極板１
７およびＰＥＴフィルム１７ａは、その周縁が固定され
ているが、一対の電極板１７，１８の対向方向（矢印Ｘ
で示す上下方向）に振動できるように構成されている。
これにより、音波（空気振動）１１がＰＥＴフィルム１
７ａに入射した場合には、ＰＥＴフィルム１７ａおよび
一方の電極板１７は上下振動することができる。

【００１８】以上のように構成された音波吸収制御板３
４の一対の電極板１７、１８間には、図３に示すよう
に、その電極板１７、１８間に電圧を印加し且つその電
圧を調整する電圧制御装置６０（電圧印加調節手段）
が、電気的に接続されており、図１に示すようにバッフ
ル板３２に固定されている。この電圧制御装置６０は、
図示しない電源に接続されており、電圧の印加をＯＮ又
はＯＦＦにするスイッチ１４と、その印加電圧を調整す
るダイヤル１３とを兼ね備えている。この電圧制御装置
６０と音波吸収制御板３４とによって、音波吸収制御装
置５０が構成されている。

【００１９】ＥＮＣ流体組成物は、図４に示すように電
気絶縁性媒体１中にＥＡ粒子であるＥＡ粒子（電界配列
性粒子）２が均一に分散されてなっている。このＥＡ粒
子２は、有機高分子化合物からなる芯体３と、電界配列
性無機物（以下、「ＥＡ無機物」と称する）である粒子
４からなる表層５とによって形成され、無機・有機複合
粒子を形成している。この具体例において、電気絶縁性
媒体１は無色透明のシリコーン油であり、無機・有機複
合粒子の芯体３を形成する有機高分子化合物はポリアク
リル酸エステルであり、表層５を形成するＥＡ無機物の
粒子４は無機イオン交換体でありかつ電気半導体性無機
物でもある白色の水酸化チタンである。このＥＡ粒子
（無機・有機複合粒子）の色は例えば白色である。ま
た、電気絶縁性媒体１中に含まれるＥＡ粒子２の割合は
例えば７．５重量％である。

【００２０】次に、上記実施例のスピーカーボックスの
動作について説明する。図３に示すように、電圧制御装
置６０のスイッチ１４がＯＦＦのとき、一対の電極板１
７，１８間に電圧が印加されていない状態では、ＥＮＣ
流体組成物のＥＡ粒子２が電気絶縁性媒体１中にランダ
ムに浮遊・不規則に分散している（図６参照）。

【００２１】次に、電圧制御装置６０のスイッチ１３を
ＯＮにして一対の電極板１７，１８に電圧を印加する
と、ＥＮＣ流体組成物中のＥＡ粒子２が鎖状に配列結合
して鎖状体（粒子鎖）６を形成し、この鎖状体６が電界
方向に平行して配列する（図７参照）。この状態で、一
方の電極板１７に音波（空気振動）１１を入射させる
と、図８の（ａ），（ｂ），（ｃ）および（ｄ）の状態
が順次起こって、この電極板１７がＰＥＴフィルム１７
ａとともに矢印Ｘ（図３および図４参照）で示すように
対向方向に振動するが、鎖状体６自体が弾性の性質を持
っているため、図８の（ｂ）に示すように、鎖状体６
は、圧縮される場合には、例えば「く」の字状に撓んで
反発力を生じ、図８の（ｄ）に示すように、鎖状体６
は、引っ張られる場合には、向かい合うＥＡ粒子２同士
が引き合って引力を生じる。これにより、ＥＮＣ流体組
成物中での鎖状体６の運動により、粘性抵抗が生じ、音
波１１の持つエネルギーの損失（散逸）が起こる。

【００２２】そして、電極板１７の振動にともなって、
鎖状体６の引っ張りと圧縮が繰り返されるものであり、
この結果、鎖状体６自身も振動することになる。すなわ
ち、電極板１７に入射した音波１１に、鎖状体６を含む
ＥＮＣ流体組成物と、電極板１７とＰＥＴフィルム１７
ａとからなる電極板構造体とが共振するのである。この
ような鎖状体６に振動を与える音波周波数は、鎖状体６
の持つ特性振動数によって定まり、その特性振動数と一
致した周波数の音波１１が電極板１７に入射すると、鎖
状体１７は共振して（図４中矢印Ａ，Ｂ参照）その音波
を吸収し、他の周波数の音波１２は反射されることにな
る。

【００２３】各ＥＡ粒子２間に働く力（鎖状体６に生じ
る応力）は一対の電極板１７，１８に印加される電圧の
増加に伴って増大することから、鎖状体６自体の弾性率
と粘性率が印加電圧の増加に伴って増大することにな
る。本発明は、このことを利用して音波の所望の成分を
除去するものである。すなわち、印加電圧を調整して、
粒子鎖６自体の特性振動数を、電極板１７に入射した音
波（空気振動）のうち除去したい成分（特定波長の音
波）の振動数に一致させることにより、図４に示すよう
に、鎖状体６を慣性力の作用により左右矢印Ａ，Ｂで示
すように共振（共鳴）させ、入射音波１１の除去したい
成分のエネルギーを消費し、その他の音波成分（符号１
２で示す）を反射させるものである。このように、印加
電圧により、入射音波の所望の特定波長の成分を吸収で
きる。

【００２４】音波吸収制御板３４の特性周波数は、ＥＡ
粒子（固体粒子）の大きさ、ＥＡ粒子間に働く弾性力、
また電極板の固有振動数および電極板間の距離等により
変化する。本発明では、電気絶縁性媒体中に粒径がほぼ
均一な球形状のＥＡ粒子が分散されたものであるので
（不定形粒子を用いない）、一定電圧下では上述した反
発力や引力が変動せず、しかも、ＥＡ粒子間に働く弾性
力と電極板の慣性力のバランスにも変動が生じにくい。
上記実施例においては、鎖状体は「く」の字状に撓むも
のとされているが、この他に、例えば図１１の（ａ）に
示すようなＳ字型、あるいは図１１の（ｂ）に示すよう
なＷ字型に撓む場合もあると考えられる。

【００２５】また、上記実施例においては、電界の印加
によってＥＡ粒子（無機・有機複合粒子）２が１列の鎖
状体６を形成して平行に配列する現象について説明した
が、ＥＡ粒子２の数が数重量％を越えて多くなると、１
列の鎖状体６ではなく、鎖状体６が複数列相互に接合し
て、図１２の（ａ）の如くカラム１９を構成して配列す
るようになる。このカラム１９においては左右の鎖状体
のＥＡ粒子２は１つずつずれて互い違いに隣接する。こ
れについて本発明者らは、図１２の（ｂ）に示すごと
く、＋極部分と−極部分に誘電分極しているＥＡ粒子２
が互い違いに隣接して＋極部分と−極部分とが引き合っ
て配列した方がエネルギー的に安定なためであると推定
している。さらに、上記実施例においては、一対の電極
板間に直接ＥＮＣ流体組成物を収容したものを示した
が、これに限らず、ＥＮＣ流体組成物を十分に含浸させ
た多孔質体を一対の電極板間に収容してもよい。この場
合、多孔質体は、ＥＡ効果を損なわないために、連続気
泡を有するものが好ましい。

【００２６】上記のように、電圧制御装置６０のダイヤ
ル１３によって印加電圧を調整すると、鎖状体６自体の
特性振動数を、図３に示す入射音波（空気振動）１１の
うち除去したい成分の振動数に一致させることが出来
る。すると、図６の鎖状体６は、除去したい成分の振動
数の音波に共振（共鳴）し、その音波のエネルギーを消
費する。そして、その他の成分の音波１２は図３に示す
ように反射されることなる。

【００２７】従って、本発明のスピーカーボックス３０
は、電圧制御装置６０のダイヤル１３によって印加電圧
を選択することにより、吸音（除去）したい周波数域を
選択して、その周波数域の音波（定在波）を除去するこ
とが出来る。

【００２８】以上のことから、本発明のスピーカーボッ
クス３０によれば、電圧制御装置６０のダイヤル１３を
調整して、突起状体３５だけでは除去できなかった定在
波の周波数域に選択することで、この定在波を除去でき
るので、周波数特性がよりフラットになり、さらに自然
な音声再生ができる。

【００２９】また、本発明のスピーカーボックス３０
は、使用者の好みにより特定の周波数域の吸音ができる
ので、個人個人の好みに合わせてスピーカーボックス３
０の音の調整ができる。

【００３０】また、本発明のスピーカーボックス３０
は、製造された個々のスピーカーボックス３０の固有の
定在波に対しても、個別に対応でき、それぞれについて
吸収する周波数域を調整することでこれら固有の定在波
を容易に除去できる。

【００３１】尚、本発明のＥＮＣ流体組成物に用いる図
６の電気絶縁性媒体１としては、例えば、塩化ジフェニ
ル、セバチン酸ブチル、芳香族ポリカルボン酸高級アル
コールエステル、ハロフェニルアルキルエーテル、トラ
ンス油、塩化パラフィン、弗素系オイル、またはシリコ
ーン系オイルやフルオロシリコーン系オイルなど、電気
絶縁性及び電気絶縁破壊強度が高く、化学的に安定でか
つＥＡ粒子を安定に分散させ得るものであればいずれの
流体またはこれらの混合物も使用可能である。この電気
絶縁性媒体１は、目的に応じて着色することができる。
着色する場合は、選択された電気絶縁性媒体に可溶であ
ってその電気的特性を損なわない種類と量の油溶性染料
または分散性染料を用いることが好ましい。電気絶縁性
媒体１には、この他に分散剤、界面活性剤、粘度調整
剤、酸化防止剤、安定剤などが含まれていてもよい。

【００３２】この電気絶縁性媒体１の動粘度は、１ｃＳ
ｔないし３００００ｃＳｔの範囲内であることが好まし
い。動粘度が１ｃＳｔより小さいと、流体組成物の貯蔵
安定性の面で不足を生じ、動粘度が３００００ｃＳｔよ
り大きいと、ＥＡ粒子の均一分散が困難になるととも
に、調整時に気泡を巻き込み、その気泡が抜けにくくな
り、取り扱いに支障を来すので好ましくない。この観点
から、動粘度は１０ｃＳｔないし１０００ｃＳｔの範囲
内、特に１０ｃＳｔないし１００ｃＳｔの範囲内である
ことが好ましい。もちろん、電気絶縁性媒体１の動粘度
は、温度により変化し、この温度影響を印加電圧によっ
て抑制することができる。

【００３３】本発明に用いられるＥＡ粒子２は、ＥＡ効
果を有する無機・有機複合粒子であれば、元素、有機化
合物、または無機化合物、またはそれらの混合物など、
いずれの素材も使用可能である。その例としては例えば
無機イオン交換体、金属酸化物、シリカゲル、電気半導
体性無機物、カーボンブラックなどの粒子、およびこれ
らを表層として有する粒子を挙げることができる。しか
し、このＥＡ粒子２は、上記実施例に示したように、有
機高分子化合物からなる芯体３と、ＥＡ無機物の粒子４
からなる表層５とによって形成された無機・有機複合粒
子であることが特に好ましい。この無機・有機複合粒子
は、比較的比重が重いＥＡ無機物の粒子４からなる表層
５が比較的比重の軽い有機高分子化合物である芯体３に
担持されていて、その粒子全体の比重を電気絶縁性媒体
１に対して近似するように調節できる。従ってこれを電
気絶縁性媒体１に分散して得られたＥＮＣ流体組成物
は、貯蔵安定性に優れたものとなる。

【００３４】ＥＡ粒子（無機・有機複合粒子）２の芯体
３として使用し得る有機高分子化合物の例としては、ポ
リ（メタ）アクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸エ
ステル−スチレン共重合物、ポリスチレン、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ニトリルゴム、ブチルゴム、ＡＢ
Ｓ樹脂、ナイロン、ポリビニルブチレート、アイオノマ
ー、エチレン−酢酸ビニル共重合体、酢酸ビニル樹脂、
ポリカーボネート樹脂などの１種または２種以上の混合
物または共重合物を挙げることができる。

【００３５】表層５を形成するＥＡ無機物である粒子４
としては種々のものが用い得るが、好ましい例としては
無機イオン交換体とシリカゲルと電気半導体性無機物と
を挙げることができる。これらの粒子４を用いて有機高
分子化合物からなる芯体３の上に表層５を形成すると
き、得られた無機・有機複合粒子は有用なＥＡ粒子２と
なる。

【００３６】上記無機イオン交換体の例としては（１）
多価金属の水酸化物、（２）ハイドロタルサイト類、
（３）多価金属の酸性塩、（４）ヒドロキシアパタイ
ト、（５）ナシコン型化合物、（６）粘土鉱物、（７）
チタン酸カリウム類、（８）ヘテロポリ酸塩、および
（９）不溶性フェロシアン化物を挙げることができる。

【００３７】以下に、それぞれの無機イオン交換体につ
いて詳しく説明する。 （１）多価金属の水酸化物。 これらの化合物は、一般式ＭＯ_x（ＯＨ）_y（Ｍは多価金
属であり、ｘは零以上の数であり、ｙは正数である）で
表され、例えば、水酸化チタン、水酸化ジルコニウム、
水酸化ビスマス、水酸化錫、水酸化鉛、水酸化アルミニ
ウム、水酸化タンタル、水酸化ニオブ、水酸化モリブデ
ン、水酸化マグネシウム、水酸化マンガン、および水酸
化鉄などである。ここで、例えば水酸化チタンとは含水
酸化チタン（別名メタチタン酸またはβチタン酸、Ｔｉ
Ｏ（ＯＨ）₂）および水酸化チタン（別名オルソチタン
酸またはαチタン酸、Ｔｉ（ＯＨ）₄）の双方を含むも
のであり、他の化合物についても同様である。

【００３８】（２）ハイドロタルサイト類。 これらの化合物は、一般式Ｍ₁₃Ａｌ₆（ＯＨ）₄₃（Ｃ
Ｏ）₃・１２Ｈ₂Ｏ（Ｍは二価の金属である）で表され、
例えば二価の金属ＭがＭｇ、ＣａまたはＮｉなどであ
る。 （３）多価金属の酸性塩。 これらは例えばリン酸チタン、リン酸ジルコニウム、リ
ン酸錫、リン酸セリウム、リン酸クロム、ヒ酸ジルコニ
ウム、ヒ酸チタン、ヒ酸錫、ヒ酸セリウム、アンチモン
酸チタン、アンチモン酸錫、アンチモン酸タンタル、ア
ンチモン酸ニオブ、タングステン酸ジルコニウム、バナ
ジン酸チタン、モリブデン酸ジルコニウム、セレン酸チ
タンおよびモリブデン酸錫などである。

【００３９】（４）ヒドロキシアパタイト。 これらは例えばカルシウムアパタイト、鉛アパタイト、
ストロンチウムアパタイト、カドミウムアパタイトなど
である。 （５）ナシコン型化合物。 これらには例えば（Ｈ₃Ｏ）Ｚｒ₂（ＰＯ₄）₃のようなも
のが含まれるが、本発明においてはＨ₃ＯをＮａと置換
したナシコン型化合物も使用できる。 （６）粘土鉱物。 これらは例えばモンモリロナイト、セピオライト、ベン
トナイトなどであり、特にセピオライトが好ましい。

【００４０】（７）チタン酸カリウム類。 これらは一般式ａＫ₂Ｏ・ｂＴｉＯ₂・ｎＨ₂Ｏ（ａは０
＜ａ≦１を満たす正数であり、ｂは１≦ｂ≦６を満たす
正数であり、ｎは正数である）で表され、例えばＫ₂・
ＴｉＯ₂・２Ｈ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏ・２ＴｉＯ₂・２Ｈ₂Ｏ、０．
５Ｋ₂Ｏ・ＴｉＯ₂・２Ｈ₂Ｏ、及びＫ₂Ｏ・２．５ＴｉＯ
₂・２Ｈ₂Ｏなどである。なお、上記化合物のうち、ａま
たはｂが整数でない化合物はａまたはｂが適当な整数で
ある化合物を酸処理し、ＫとＨとを置換することによっ
て容易に合成される。

【００４１】（８）ヘテロポリ酸塩。 これらは一般式Ｈ₃ＡＥ₁₂Ｏ₄₀・ｎＨ₂Ｏ（Ａはリン、ヒ
素、ゲルマニウム、またはケイ素であり、Ｅはモリブデ
ン、タングステン、またはバナジウムであり、ｎは正数
である）で表され、例えばモリブドリン酸アンモニウ
ム、およびタングストリン酸アンモニウムである。 （９）不溶性フェロシアン化物。 これらは次の一般式で表される化合物である。Ｍ_b-pxa
Ａ［Ｅ（ＣＮ）₆］（Ｍはアルカリ金属または水素イオ
ン、Ａは亜鉛、銅、ニッケル、コバルト、マンガン、カ
ドミウム、鉄（ＩＩＩ）またはチタンなどの重金属イオ
ン、Ｅは鉄（ＩＩ）、鉄（ＩＩＩ）、またはコバルト
（ＩＩ）などであり、ｂは４または３であり、ａはＡの
価数であり、ｐは０〜ｂ／ａの正数である。） これらには例えば、Ｃｓ₂Ｚｎ［Ｆｅ（ＣＮ）₆］および
Ｋ₂Ｃｏ［Ｆｅ（ＣＮ）₆］などの不溶性フェロシアン化
合物が含まれる。

【００４２】上記（１）〜（６）の無機イオン交換体は
いずれもＯＨ基を有しており、これらの無機イオン交換
体のイオン交換サイトに存在するイオンの一部または全
部を別のイオンに置換したもの（以下、置換型無機イオ
ン交換体という）も、本発明における無機イオン交換体
に含まれるものである。即ち、前述の無機イオン交換体
をＲ−Ｍ¹（Ｍ¹は、イオン交換サイトのイオン種を表
す）と表すと、Ｒ−Ｍ¹におけるＭ¹の一部または全部
を、下記のイオン交換反応によって、Ｍ¹とは異なるイ
オン種Ｍ²に置換した置換型無機イオン交換体もまた、
本発明における無機イオン交換体である。 ｘＲ−Ｍ¹＋ｙＭ²→Ｒｘ−（Ｍ²）ｙ＋ｘＭ¹ （ここでｘ、ｙはそれぞれイオン種Ｍ²、Ｍ¹の価数を表
す）。Ｍ¹はＯＨ基を有する無機イオン交換体の種類に
より異なるが、無機イオン交換体が陽イオン交換性を示
すものでは、一般にＭ¹はＨ⁺であり、この場合のＭ²は
アルカリ金属、アルカリ土類金属、多価典型金属、遷移
金属または希土類金属等、Ｈ⁺以外の金属イオンのいず
れか任意のものである。ＯＨ基を有する無機イオン交換
体が陰イオン交換性を示すものでは、Ｍ¹は一般にＯＨ^-
であり、その場合Ｍ²は例えばＩ、Ｃｌ、ＳＣＮ、Ｎ
Ｏ₂、Ｂｒ、Ｆ、ＣＨ₃ＣＯＯ、ＳＯ₄またはＣｒＯ₄など
や錯イオンなど、ＯＨ^-以外の陰イオン全般の内の任意
のものである。

【００４３】また、高温加熱処理によりＯＨ基を一旦失
ってはいるが、水に浸漬させるなどの操作によって再び
ＯＨ基を有するようになる無機イオン交換体について
は、その高温加熱処理後の無機イオン交換体なども本発
明に使用できる無機イオン交換体の一種であり、その具
体例としてはナシコン型化合物、例えば（Ｈ₃Ｏ）Ｚｒ₂
(PO₄）₃の加熱により得られるＨＺｒ₂（ＰＯ₄）₃やハイ
ドロタルサイトの高温 加熱処理物（５００〜７００℃
で加熱処理したもの）などがある。これらの無機イオン
交換体は一種類だけではなく、多種類を同時に表層とし
て用いることもできる。なお、上記の無機イオン交換体
として、多価金属の水酸化物、及び多価金属の酸性塩を
用いることが特に好ましい。

【００４４】上記ＥＡ粒子（無機・有機複合粒子）２の
表層５として使用し得る電気半導体性無機物の例は、電
気伝導度が、室温にて１０³〜１０^-11Ω^-1／ｃｍの金属
酸化物、金属水酸化物、金属酸化水酸化物、無機イオン
交換体、またはこれらの少なくともいずれか１種に金属
ドーピングしたもの、もしくは金属ドーピングの有無に
拘わらず、これらの少なくともいずれか１種を他の支持
体上に電気半導体層として施したものなどである。

【００４５】好ましい電気半導体性無機物の例を以下に
示す。 （Ａ）金属酸化物：例えばＳｎＯ₂ 、アモルファス型二
酸化チタン（出光石油化学社製）などである。 （Ｂ）金属水酸化物：例えば水酸化チタン、水酸化ニオ
ブなどである。 ここで水酸化チタンとは、含水酸化チタン（石原産業社
製）、メタチタン酸（別名βチタン酸、ＴｉＯ（ＯＨ）
₂ ）およびオルソチタン酸（別名αチタン酸、Ｔｉ（Ｏ
Ｈ）₄ ）を含むものである。 （Ｃ）金属酸化水酸化物：この例としては例えばＦｅＯ
（ＯＨ）（ゲーサイト）などを挙げることができる。 （Ｄ）多価金属の水酸化物：無機イオン交換体（１）と
同等。 （Ｅ）ハイドロタルサイト類：無機イオン交換体（２）
と同等。 （Ｆ）多価金属の酸性塩：無機イオン交換体（３）と同
等。 （Ｇ）ヒドロキシアパタイト：無機イオン交換体（４）
と同等。 （Ｈ）ナシコン型化合物：無機イオン交換体（５）と同
等。 （Ｉ）粘土鉱物：無機イオン交換体（６）と同等。 （Ｊ）チタン酸カリウム類：無機イオン交換体（７）と
同等。 （Ｋ）ヘテロポリ酸塩：無機イオン交換体（８）と同
等。 （Ｌ）不溶性フェロシアン化物：無機イオン交換体
（９）と同等。 （Ｍ）金属ドーピング電界配列性無機物：これは上記の
電気半導体性無機物（Ａ）〜（Ｌ）の電気伝導度を上げ
るために、アンチモン（Ｓｂ）などの金属をＥＲ無機物
にドーピングしたものであって、例としてはアンチモン
（Ｓｂ）ドーピング酸化錫（ＳｎＯ₂ ）などを挙げるこ
とができる。 （Ｎ）他の支持体上に電気半導体層として電界配列性無
機物を施したもの：例えば支持体として酸化チタン、シ
リカ、アルミナ、シリカ−アルミナなどの無機物粒子、
またはポリエチレン、ポリプロピレンなどの有機高分子
粒子を用い、これに電気半導体層としてアンチモン（Ｓ
ｂ）ドーピング酸化錫（ＳｎＯ₂ ）を施したものなどを
挙げることができる。このように他の支持体上に電界配
列性無機物が施された粒子も、全体として電界配列性無
機物と見なすことができる。これらの電界配列性無機物
は、１種類だけでなく、２種類またはそれ以上を同時に
表層として用いることもできる。

【００４６】ＥＡ粒子（無機・有機複合粒子）２は、種
々な方法によって製造することができる。例えば、有機
高分子化合物からなる粒子状の芯体３と微粒子状の粒子
４とをジェット気流によって搬送し、衝突させて製造す
る方法がある。この場合は粒子状の芯体３の表面に粒子
４の微粒子が高速度で衝突し、固着して表層５を形成す
る。また別の製法例としては、粒子状の芯体３を気体中
に浮遊させ、粒子４の溶液を霧状にしてその表面に噴霧
する方法がある。この場合はその溶液が芯体３の表面に
付着し乾燥することによって表層５が形成される。

【００４７】ＥＡ粒子（無機・有機複合粒子）２を製造
する特に好ましい製法は、芯体３と同時に表層５を形成
する方法である。この方法は、例えば、芯体３を形成す
る有機高分子化合物のモノマーを重合媒体中で乳化重
合、懸濁重合または分散重合するに際して、微粒子状と
したＥＡ無機物である粒子４を上記モノマー中、または
重合媒体中に存在させるというものである。重合媒体と
しては水が好ましいが、水と水溶性有機溶媒との混合物
を使用することもでき、また有機系の貧溶媒を使用する
こともできる。この方法によれば、重合媒体の中でモノ
マーが重合して芯体粒子３を形成すると同時に、微粒子
状のＥＡ無機物の粒子４が芯体３の表面に層状に配向し
てこれを被覆し、表層５を形成する。

【００４８】乳化重合または懸濁重合によってＥＡ粒子
（無機・有機複合粒子）を製造する場合には、モノマー
の疎水性の性質とＥＡ無機物の親水性の性質を組み合わ
せることによって、ＥＡ無機物の粒子４の大部分を芯体
３の表面に付着させることができる。この芯体３と表層
５との同時形成方法によれば、有機高分子化合物からな
る芯体３の表面にＥＡ無機物の粒子４が緻密かつ強固に
接着し、堅牢なＥＡ粒子（無機・有機複合粒子）２が形
成される。

【００４９】本発明に使用するＥＡ粒子２の形状は必ず
しも球形であることを要しないが、粒子状の芯体３が調
節された乳化・懸濁重合方法によって製造された場合
は、得られるＥＡ粒子２の形状はほぼ球形となる。ＥＡ
粒子２の粒径は特に限定されるものではないが、０．１
μｍないし５００μｍ、特に５μｍないし２００μｍの
範囲内とすることが好ましい。この際の微粒子状のＥＡ
無機物である粒子４の粒径は特に限定されるものではな
いが、好ましくは０．００５μｍないし１００μｍ、さ
らに好ましくは０．０１μｍないし１０μｍの範囲内と
する。

【００５０】ＥＡ粒子（無機・有機複合粒子）２におい
て、表層５を形成するＥＡ無機物である粒子４と芯体３
を形成する有機高分子化合物の重量比は特に限定される
ものではないが、保存安定性の高いＥＮＣ流体組成物を
得るためには、ＥＡ無機物の粒子４と有機高分子化合物
の芯体３の合計重量に対して粒子４が１重量％ないし６
０重量％の範囲内、特に４重量％ないし３０重量％の範
囲内とすることが好ましい。この芯体３の割合が１重量
％未満では、得られたＥＡ粒子２のＥＡ特性が不十分と
なり、６０重量％を超えると、ＥＡ粒子２の比重が過大
となって保存安定性を損なう惧れがある。また、本発明
のＥＮＣ流体組成物は、上記のＥＡ粒子２を、必要なら
分散剤、他の成分とともに電気絶縁性媒体中に均一に攪
拌混合して製造することができる。この攪拌機として
は、液状分散媒に固体粒子を分散させるために通常使用
されるものがいずれも使用できる。電気絶縁性媒体中１
におけるＥＡ粒子２の含有率は、特に限定されるもので
はないが、０．５〜７５重量％、特に５〜５０重量％で
あることが好ましい。その含有率が１％未満では充分な
ＥＡ効果が得られず、７５％以上では電圧を印加しない
ときのＥＮＣ流体組成物の初期粘度が過大となって使用
が困難になる。

【００５１】上記の各種方法、特に芯体３と表層５とを
同時に形成する方法によって製造されたＥＡ粒子２は、
その表層５の全部または一部分が有機高分子物質や、製
造工程で使用された分散剤、乳化剤その他の添加物質の
薄膜で覆われていて、電界配列性粒子としてのＥＡ効果
が充分に発揮されない場合がある。この不活性物質の薄
膜は粒子表面を研磨することによって容易に除去するこ
とができる。従って芯体３と表層５とを同時に形成する
場合には、その表面を研磨することが好ましい。

【００５２】この粒子表面の研磨は、種々な方法で行う
ことができる。例えば、無機・有機複合粒子であるＥＡ
粒子２を水などの分散媒体中に分散させて、これを攪拌
する方法によって行うことができる。この際、分散媒体
中に砂粒やボールなどの研磨材を混入してＥＡ粒子２と
共に攪拌する方法、あるいは研削砥石を用いて攪拌する
方法などによって行うこともできる。例えばまた、分散
媒体を使用せず、ＥＡ粒子２と上記のような研磨材また
は研削砥石とを用いて乾式で攪拌して行うこともでき
る。

【００５３】さらに好ましい研磨方法は、ＥＡ粒子２を
ジェット気流などによって気流攪拌する方法である。こ
れは気相中で粒子自体を相互に激しく衝突させて研磨す
る方法であり、他の研磨材を必要とせず、研磨済みの粒
子を分級によって容易に分離し得る点で好ましい方法で
ある。上記のジェット気流攪拌においては、それに用い
られる装置の種類、攪拌速度、ＥＡ粒子２の材質などに
より研磨条件を選定する必要があるが、一般的には６０
００ｒｐｍの攪拌速度で０．５ｍｉｎ〜１５ｍｉｎ程度
ジェット気流攪拌することが好ましい。

【００５４】本発明のＥＮＣ流体組成物は、上記のＥＡ
粒子２を、必要なら分散剤など他の成分と共に電気絶縁
性媒体１中に均一に攪拌混合し分散させて製造すること
ができる。この攪拌機としては、液状分散媒に固体粒子
を分散させるために通常使用されるものがいずれも使用
できる。

【００５５】なお、上記実施例においては、ＰＥＴフィ
ルム１７ａを使用したが、他のプラスチックフィルム等
でも構わない。例えば、ＰＶＣ（塩化ビニル）フィル
ム、ナイロンフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプ
ロピレンフィルム、アクリルフィルム等の各種プラスチ
ックフィルム等でも構わない。また、上記実施例におい
ては、ボックス本体３１の内面全面に音波吸収制御板３
４を設けたが、内面に部分的に設けても構わず、また、
突起状体３５上に設けたり、突起状体３５自体を音波吸
収制御板３４で形成しても構わない。更に、上記実施例
においては、電圧制御装置６０をバッフル板３２に取り
付けたが、他の部分に取り付けても構わない。例えば、
アンプ装置側に設けても構わない。そして、上記実施例
においては、突起状体３５を中空三角柱状のものとした
が、突起状であり定在波に対して乱反射面を形成する形
状なら他の形状でも構わない。例えば、三角錘状のもの
でも構わない。

【００５６】

【発明の効果】本発明のスピーカーボックスによれば、
次のような効果を奏する。 （１）電圧印加調整手段によって印加電圧を選択するこ
とにより、除去したい周波数域を選択して、その周波数
域の定在波の除去を行なうことが出来る。よって、突起
状体だけでは除去できなかった多数の反射面によって生
じた定在波を除去できるので、周波数特性がよりフラッ
トになり、さらに自然な音声再生ができる。 （２）外部から印加電圧を調整するだけで除去したい周
波数域を変更できるので、実際に試聴しながら、容易に
定在波の除去効果を確認できる。 （３）特定の周波数域を任意に吸音できるので、個人個
人の好みに合わせてスピーカーボックスの音の調整がで
きる。 （４）製造された個々のスピーカーボックスの固有の定
在波に対しても、複数の音波吸収材を用意せずとも、同
様な音波吸収制御装置によって個別に対応でき、それぞ
れ除去したい定在波の周波数域に調整することで容易に
個々の定在波を除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るスピーカーボックスの一実施例
を示す斜視断面図である。

【図２】 図１のスピーカーボックスの横断面図であ
る。

【図３】 図１のスピーカーボックスの音波吸収制御板
の拡大断面図である。

【図４】 本発明に係るスピーカーボックスの音波吸収
制御板において、音波が入射されて鎖状体や一方の電極
板が共振している状態を示す断面図である。

【図５】 本発明に係るスピーカーボックスのＥＮＣ流
体組成物の一実施例を示す断面図である。

【図６】 本発明に係るスピーカーボックスのＥＮＣ流
体組成物の電源オフ時の態様を示す断面図である。

【図７】 本発明に係るスピーカーボックスのＥＮＣ流
体組成物の電源オン時の態様を示す断面図である。

【図８】 本発明に係るスピーカーボックスの音波吸収
制御板に、音波が入射されて一方の電極板が振動してい
る状態を示す断面図である。

【図９】 ＥＡ粒子分散系についてＥＡ特性に及ぼす電
界強度の影響を測定した結果を示すグラフである。

【図１０】 振動系の等価回路を示す図である。

【図１１】 本発明に係るスピーカーボックスの音波吸
収制御板において、鎖状体の撓み状態の別な例を示す図
である。

【図１２】 本発明に係るスピーカーボックスの音波吸
収制御板において、鎖状体が複数列相互に接合してなる
カラムを示す図である。

【符号の説明】

１…電気絶縁性媒体、２…電界配列性粒子（ＥＡ粒子、
固体粒子、無機・有機複合粒子）、４…粒子（電界配列
性無機物の粒子）、１７，１８…電極板、３０…スピー
カーボックス、３１ａ…外板、３３ａ，３３ｂ…スピー
カー、３４…音波吸収制御板、３５…突起状体、５０…
音波吸収制御装置、６０…電圧制御装置（電圧印加調整
手段）

フロントページの続き (72)発明者 後藤 守孝 東京都江東区木場１丁目５番１号 株式会 社フジクラ内 (72)発明者 古市 健二 東京都江東区木場１丁目５番１号 株式会 社フジクラ内 (72)発明者 大坪 泰文 千葉県千葉市稲毛区小仲台９丁目21番１号 206

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数枚の外板（３１ａ）で囲まれて構成
   されたボックス本体（３１）と、 前記外板（３１ａ）に設けられたスピーカー（３３ａ，
   ３３ｂ）と、 前記ボックス本体（３１）の内面に設けられた突起状体
   （３５）とからなるスピーカーボックス（３０）におい
   て、 前記ボックス本体（３１）の内面に設けられ、電界配列
   効果を有する固体粒子（２）を電気絶縁性媒体（１）中
   に含有してなる電気感応型音波吸収制御用流体組成物
   と、間隙をおいて互いに対向し、前記間隙に前記電気感
   応型音波吸収制御用流体組成物を収容した一対の電極板
   （１７，１８）とを備えた音波吸収制御板（３４）と、 前記一対の電極板（１７，１８）間に電圧を印加し且つ
   該電圧を調整する電圧印加調整手段（６０）とを具備す
   る音波吸収制御装置（５０）を備えてなることを特徴と
   するスピーカーボックス。