JP2014074909A - 音響装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】音響箱連接体120は音響箱筐体と音響入口と音響出口を備えた音響箱小体110(1)〜110(9)を多段に配設し、音響箱小体の並びにおいて、当段の音響箱小体の音響入口は前段の音響箱小体の音響出口に接続され、当段の音響箱小体の音響出口は後段の音響箱小体の音響入口に接続されるように連接されている。音響箱連接体120の初段の音響箱小体110(1)の音響入口に外部音源開口130が設けられ、音響箱連接体120の最終段の音響箱小体110(9)の音響出口にスピーカー開口140を備え、音響箱小体の大きさおよび連結部分の断面積が徐々に大きくなる構造とする。
【選択図】図2
Description
従来のスピーカー装置は、電気系回路を経て電気信号を振動板に伝え、電磁振動子を介して振動板に対して機械的振動を起こし、空気の疎密波として空気中を伝搬させる。このように、従来のスピーカー装置は、稼働するためには電気エネルギーを必要とし、電気信号処理と電磁振動子や振動板という電子部品が必要である。
一般に、スピーカー部分は、コーン形状等の振動板の背面側にコイルや永久磁石等からなる駆動部を取り付け、コイルに電気信号を供給して駆動部に往復運動を生じさせ、その往復運動によって振動板を振動させて音を発する仕組みになっている。
スピーカーに関する研究開発は従来から様々なことがなされているが、いずれもこの仕組みを採用することを基本としている。
しかし、従来の携帯型音楽プレーヤー装置や携帯型の通信端末には外部スピーカーが付いているものの、携帯性を優先するために小さくなっており、音響の大音量の出力が難しいものである。
また、このように、従来型のスピーカー装置を用いて音響を出力する場合、ジャック端子からケーブルを介してスピーカー装置の信号入力端子に対して接続する作業が必要となってしまう。
また、電源設備とともに、従来型のスピーカー装置を用意せねばならず、また、従来型のスピーカー装置は各部がケーブルなどで接続されており、簡単に移動することができず、固定的に設置する場所も必要である。
本発明の音響装置は、外部音源から得た音響に対して、仕切り板や開口を備えた音響箱小体を連接させて、意図的にその仕切り板の形状、大きさ、開口などを工夫して音響箱連接体の内部で共鳴や振動を起こさせ、あたかも楽器のように箱全体から豊かな音に音質を変化させるという音響効果を得ることができる音響装置となる。
また、上記構成の音響箱連接体において、前記音響箱小体同士を直線方向ではなく、折り曲げた方向に接続することにより、前記音響箱連接体の体積を低減せしめつつ、前記音響箱連接体の初段から最終段まで連通する前記音響箱連接体内の距離を長く確保せしめることが好ましい。
音響箱連接体内の距離を長く確保せしめることにより低音についても奥行きと伸びが生まれ、音質が改善され、素晴らしい音響効果を得ることができる。
なお、音響箱連接体内の距離が長くなりすぎると、音響が拡散しすぎて音響の減衰の効果が大きくなってしまうため、音源の音量に対応した音響箱連接体内の距離を設計する必要がある。
また、上記の音響箱連接体の内部において、前記音響箱小体が3つ以上連接され、前記音響を反射させる前記反射面を複数個所設けることにより、各々の前記反射面で反射した反射音響を複数重畳させて前記スピーカー開口に導くことが好ましい。
このように、音響箱筐体の壁面の位置と角度が多様に折り返されることにより、低音から高音まで奥行きと伸びが生まれ、素晴らしい音響効果を得ることができる。
なお、置き方に関しては、上記の筐体角度調整体による据え置き角度の調整も可能であるし、筐体全体を机などの平面上に縦置きに据え置いたり、横置きに据え置いたり、天地を逆に据え置いたり、いわゆる仰向けに据え置いたり、その姿勢を自在にすることができることは言うまでもない。また、フックのようなもので壁に掛けることも可能である。
例えば、音響箱筐体の一部の壁面に孔を設ける工夫がある。音響箱筐体の前面は、内部の音響箱連接体の格段の音響箱小体の前面を塞ぐ壁面ともなっている部分があるが、例えば、この音響箱筐体の前面などに孔を設けることにより、音響箱連接体を伝導してゆく音響の他に、この孔より漏れる音響を外部に出す構造となる。このように外部に音響を出力する箇所が通常のスピーカー開口だけでなく、複数個所となり、利用者が感じる音質が変化することがある。
例えば、音響箱連接体の音響箱筐体の壁面を木材で形成したものや、音響箱連接体の音響箱筐体の壁面をガラスで形成したものなど多様なものがある。
さらに、金属板、陶器、磁器、和紙、不織布、アクリル板など、多様な素材を用いて製作することも可能である。それぞれの素材に応じて音響の響きなどにバリエーションがあり、それぞれに趣きがある。いずれにせよ、本発明の音響装置の基本的構造を備えたものとして製作すれば、豊かで素晴らしい音響効果が得られることが期待できる。
本発明の音響装置は、入力される音響の状態にかかわらず、もとの音響よりも響きが大きく豊かな音響を奏でることができるが、音響連接体の内部空間の設計などにより本発明の音響装置の"音響特性"がある。この本発明の音響装置の"音響特性"を活かしやすいようにサウンドエフェクトを調整した音楽を外部音源とすれば、本発明の音響装置の音響効果が向上しやすい。そこで、例えば、サウンドエフェクトを調整するアプリケーションにより事前に外部音源の音響を処理しておくことが好ましい。
なお、事前に外部音源の音響について、本発明の音響装置が持つ音響特性データに合わせてサウンドエフェクトを調整しておけば、より一層、素晴らしい音響的効果を得ることができる。
本発明の音響装置によれば、一切の電気的処理を介さず、初段の音響箱小体に入力された音響を音響的に響かせて大きくして音響箱連接体から出力するものであり、本発明の音響装置自体が一種の楽器のように音響装置内部の音響空間を鳴り響かせて空気振動を伝えるため、音色が豊かで伸びがあり、大きく響く素晴らしい音響的効果を得ることができる。
実施例1として、構成例を挙げるが、それは一例であり、意図的に音響箱連接体の内部で共鳴や振動を起こさせ、あたかも楽器のように箱全体から豊かな音に音質を変化させるという音響効果を得る構成であれば、他の構成でも良い。
音響装置100は、音響箱小体110、音響箱小体を多段に連接した音響箱連接体120、外部音源開口130、スピーカー開口140を備えた構成となっている。図1に示すように、タイプ1の音響装置100は、全体が縦型の筐体であり、音響箱連接体120が縦型に設けられ、下方に外部音源開口130が位置しており、上方前面にスピーカー開口140が設けられており、さらに、音響箱小体110の前面を覆い、かつ、前面にスマートフォンなどを設置する外部音源ホルダーとなる前板体150を備えた構成となっている。また、図2に示すように、音響箱連接体120の内部には複数個の音響箱小体110が連接されている。
まず、外部音源開口130は、音響箱連接体120の初段の音響箱小体110の音響入口112に対して外部音源200を設置する開口である。外部音源200が収まりやすい形状となっており、外部音源200のスピーカー210から発せられる音を受け入れやすいような大きさ、方向に配置されていることが好ましい。
図3は音響箱小体110の連接を分かりやすく示すために図2の一部を拡大した図となっており、図3に示すように、各々の音響箱小体110は、音響箱筐体111と音響入口112と音響出口113を備えている。なお、音響入口112と音響出口113の存在とその位置が分かりやすいように、太線でそのエリアを示している。実際にはこの太線の位置は空間で音響が伝搬する通り道となっている。
なお、金属板、陶器、磁器、和紙、不織布、アクリル板など、多様な素材を用いて製作することも可能である。それぞれの素材に応じて音響の響きなどにバリエーションがあり、それぞれに趣きがある。いずれにせよ、本発明の音響装置の基本的構造を備えたものとして製作すれば、豊かで素晴らしい音響効果が得られることが期待できる。
音響箱連接体120は、このように、複数個の音響箱小体110を多段に連接したような連接体となっている。
このように音響箱連接体120は内部空間が連通しており、音響が音響箱連接体120の内部空間を通過するとその響きが大きくなり、美しい音響として増幅される効果を発揮する。上記したように、音響箱連接体120の内部には複雑な壁面の仕切り121があり、音響箱小体110の連接の仕方において工夫がなされている。
図3に示した4つの音響箱小体110(1),音響箱小体110(2),音響箱小体110(3)、音響箱小体110(4)のつながりにおいて、音響箱小体110(2)に注目すると、その音響入口112(2)は、前段の音響箱小体110(1)の音響出口113(1)とつながっており、音響箱小体110(2)の音響出口113(2)は、後段の音響箱小体110(3)の音響入口112(3)とつながっている。なお、音響箱小体110(2)において、音響入口112(2)の断面積に比べて、音響出口113(2)の断面積が大きくなっている。
なお、音響箱連接体120の音響箱小体110の連接において、音響箱小体110同士が一部の壁面と内部空間とを共有しているものであっても良い。図2の例では、音響箱小体110(4)と音響箱小体110(5)が、見方によっては壁面と内部空間とを共有しているとも言える。音響箱小体110の形状、配置、連接の仕方などは様々なパターンがあり、前段の音響箱小体と次段の音響箱小体との空間の区切りが明確でない場合もあり得るからである。全体として、音響箱小体の連接において、各々のつなぎ目の面積Sが順々に大きくなっていく傾向が保たれれば、音響が豊かに拡がって音質が変わる効果は得られる。
図4(a)は、本発明の音響モデルを簡単に示す図である。いわゆるメガホンの原理と同じであり、また、コーン型スピーカーの形状と共通している。図4(b)は比較上、音源から音響が単に球状に四方八方へ拡散して行く状態を示している。
[数1]
Sr=4πr2
つまり、4πr2に反比例して減少する。このように、一般な音響は図4(b)のように拡散して行く。
一方、図4(a)は、メガホンやコーン型スピーカーの原理のように音響がある方向に向けてのみ音響が拡散してゆく場合であるが、外部音源200から放出された音響は媒体である空気中を強制的に前方に向けてのみ所定比率にて3次元的に拡散しながら伝搬する。つまり、音響エネルギーは錐体の底面(この例では球面の一部を所定の開口角で切った曲面)に拡がりつつ伝搬する。面積Scは、距離をr、開口角をθとすると[数2]で表される。
[数2]
Sr≒πr2(1−cos(θ/2))
つまり、πr2(1−cos(θ/2))に反比例して減少する。このように、本発明の音響モデルの音響は図4(a)のように拡散して行く。
開口角θの大きさにもよるが、図4(b)のように無指向性で放散してゆく音響が、図4(a)のように特定方向のみに集中して放出される。それゆえ、当該特定方向に利用者が立つと、図4(b)の一般の音響に比べて大きく響く音響として聴くことが可能となる。
第1には、音響の放射方向を絞りすぎると、その音響が伝搬する方向が狭くなり、部屋の中など利用者がある程度の活動範囲を持った状態では、かえって聴きづらい範囲が増えてしまう不具合が生じるおそれがある。
第2には、音響の放射方向を絞りすぎると、利用者に対して部屋の周囲から届く反響音が小さくなってそのバランスも悪くなってしまう不具合が生じるおそれがある。音響はスピーカー開口140から利用者に直接届く音響と、部屋の壁面や天井や床面から届く反響音があり、反響音が豊かに鳴り響く方が、音響が大きく美しく聴こえることが多い。スピーカー開口140から部屋の中などの広い空間に放射されると周辺方向にも徐々に音響が拡散してゆくが、もし、スピーカー開口140から出力される音響の放射方向を絞ると、スピーカー開口140から周辺方向に拡散する音響は少なくなり、部屋の壁面や天井や床面から届く反響音が小さく、利用者に直接届く音響のみは強いが反響音が得られず、利用者にとって音響は小さく聴こえることが多い。
そこで、本発明の音響装置100は、音響箱小体110と音響箱小体110とのつなぎ目の面積が順々に大きくなるように配設しておき、外部音源開口130に設置された外部音源200の音響を入力し、音響箱連接体120を通して増幅し、スピーカー開口140から大きく豊かな響きをもった音響として出力する構造となっている。
なお、音響箱連接体内の距離が長くなりすぎると、音響が拡散しすぎて音響の減衰の効果が大きくなってしまうため、音源の音量に対応した音響箱連接体内の距離を設計する必要がある。
図6は、タイプ1に属する音響装置100の他の構成例を示す図である。
図1に示した音響装置100の構成例は音響箱小体110が9個連接されたものであるが、図6に示した音響装置100aの構成例は音響箱小体110aが音響箱小体110a(1)から音響箱小体110a(10)まで10個連接されたものとなっている。音響箱小体110aの連接が増えた分、全体として少し大きくなり、音響箱小体110a同士のつなぎ目の面積も徐々に大きくなっており、図4に示したように音響を増幅するようメガホン効果が得られるようになっている。
このように、音響連接体120における音響箱小体110の連接の数や配置などは多様な構成が可能である。
このように、外部音源から得た音響に対して、意図的に音響箱連接体の仕切り板の形状、大きさ、開口などを工夫して音響箱連接体の内部で共鳴や振動を起こさせることにより、あたかも楽器のように箱全体から豊かな音に音質を変化させるという音響効果を得ることができる。
便宜上、実施例1に示したものをタイプ1とし、本実施例2では、他のタイプとして、タイプ2、タイプ3のものを示す。
図8に示した音響装置100bの構成例は音響箱小体110bが音響箱小体110b(1)から音響箱小体110b(5)まで5個連接されたものとなっている。音響箱小体110b同士のつなぎ目の面積も徐々に大きくなっており、図4に示したように音響を増幅するようメガホン効果が得られるようになっている。
このように、外部音源から得た音響に対して、意図的に音響箱連接体の仕切り板の形状、大きさ、開口などを工夫して音響箱連接体の内部で共鳴や振動を起こさせることにより、あたかも楽器のように箱全体から豊かな音に音質を変化させるという音響効果を得ることができる。
音響装置100dの全体的な形状としては縦置きタイプか横置きタイプがあるが、特に縦置きタイプにおいてやや斜めに傾かせて設置するものである。
このように、筐体角度調整体160dを用いることにより、スマートフォンなどの携帯通信端末200を外部音源開口130dに立て掛けた際の姿勢制御を行い、安定した状態で携帯通信端末200を音響装置100dに対して載せ置くことができる。
図14は、図13に示した筐体角度調整体160dが音響連接体120dの筐体と一体化されているタイプにおいて、内部を空洞にしたものを分かりやすいように断面で示した図である。いわゆる"スカート"のように、底面全体には板体が設けられておらず、側面の板体のみ、または、側面の板体と正面の板体で構成され、この側面の板体の底面や正面の板体の底面で全体を支持する構造となっている。図14に図示したものは側面の板体のみで構成された構成例であり、160dにはハッチングが示されておらず、左側面の内側が見えている図なっている。
このように、筐体角度調整体160dの内部を空洞にすることにより、上部に構成されている音響装置100dでの響きが板面などを介して筐体角度調整体160dの内部の空洞にも伝わり、その振動により新たな音響が発生して前面に向けて発せられるため、上部にある本来のスピーカー開口140dとは別に下部の筐体角度調整体160dからも音響が響き、重奏感が増し、音質が向上する。
図15の例では、前板体150eの両端に複数個所の孔151eが設けられている。なお、図15は斜視図となっているため、右側端の孔151eは見えていない。もっとも孔151eは前板体150eの片端のみとする構成も可能である。
切り欠き114fは、スマートフォンなどの携帯通信端末200を外部音源ホルダーとなっている部分に立て掛け、外部音源開口130fに携帯通信端末200を差し入れた状態において、携帯通信端末200の左側面の端子類に対向する位置に設けられている。携帯通信端末200の充電用端子にケーブル210を装着したままそのケーブル210が切り欠き114fを介して音響箱筐体111fの外部に引き出せるようになっている。
しかし、隣接する音響箱小体110g同士が直接に接する面以外にも抜け孔121を設けることにより音響の伝導の仕方が変化して音質が変わり得ることは理解されよう。
実施例1から6に示したように、本発明の音響装置100は、入力される音響の状態にかかわらず、もとの音響よりも響きが大きく豊かな音響を奏でることができるが、音響連接体120の内部空間の設計などにより本発明の音響装置の"音響特性"がある。
この本発明の音響装置の"音響特性"を活かしやすいようにサウンドエフェクトを調整した音楽を外部音源とすれば、本発明の音響装置の音響効果が向上しやすい。そこで、例えば、サウンドエフェクトを調整するアプリケーションにより事前に外部音源の音響を処理しておくことが好ましい。
携帯通信端末200の内部、または、携帯通信端末200によりアクセスできるネットワーク300上に、音響特性データ保持部310と、デジタルイコライザーアプリケーションを搭載したサービスシステム320が存在している。図17に示した構成例では、ネットワーク300上に存在している構成例となっている。
デジタルイコライザーアプリケーション320は、音響特性データ保持部310にアクセスして保存されている音響特性データに合わせて携帯通信端末200から出力される音響のサウンドのエフェクトを調節するデジタルイコライザー機能を備えたアプリケーションである。
サウンドエフェクト調整済み音響は、音響連接体120の内部空間を通過する際に、音響特性に沿った音響変化が加えられるが、その音響変化が最適となるように事前にサウンドエフェクトが調整されているため、スピーカー開口140から出力される音響は、一段と素晴らしい音響効果を奏することが可能となる。
本発明の技術的範囲を逸脱することなく種々の変更が可能であることは理解されるであろう。従って本発明の技術的範囲は添付された特許請求の範囲の記載によってのみ限定されるものである。
110 音響箱小体
111 音響箱筐体
112 音響入口
113 音響出口
114 切り欠き
115 孔
120 音響箱連接体
121 仕切り板
122 抜け孔
130 外部音源開口
140 スピーカー開口
150 前板体
160 筐体角度調整体
200 携帯端末
300 ネットワーク
310 音響特性データ保持部
320 デジタルイコライザーアプリケーション
Claims (14)
- 音響箱筐体とその壁面の一部に設けられた音響入口と音響出口を持つ音響箱小体を多段に配設し、当段の前記音響箱小体の音響入口は前段の前記音響箱小体の音響出口に接続され、当段の前記音響箱小体の音響出口は後段の前記音響箱小体の音響入口に接続されるように連接した音響箱連接体と、
前記音響箱連接体の初段の前記音響箱小体の音響入口に対して外部音源を設置する外部音源開口と、
前記音響箱連接体の最終段の前記音響箱小体の音響出口から音響を受けて外部に出力するスピーカー開口を備え、
前記音響箱連接体において前記音響箱小体の大きさが徐々に大きくなるように配置し、前記外部音源開口に設置された前記外部音源の音響を、前記音響箱連接体により伝導し、前記スピーカー開口から出力する音響装置。 - 前記音響箱連接体の前記音響箱小体の連通において、前段の前記音響出口と後段の前記音響入口の連通部分の断面積が徐々に大きくなる構造とし、前記音響が伝搬するよう調整せしめた請求項1に記載の音響装置。
- 前記音響箱連接体において、前記音響箱小体同士を直線方向ではなく、折り曲げた方向に接続することにより、前記音響箱連接体の体積を低減せしめつつ、前記音響箱連接体の初段から最終段まで連通する前記音響箱連接体内の距離を長く確保せしめることを特徴とする請求項1または2に記載の音響装置。
- 前記音響箱連接体の内部において、前記音響が次段に伝搬しやすいように前記音響箱小体の音響箱筐体の壁面の位置と角度を調整した反射面とし、前記音響を反射させて前記スピーカー開口に導くことを特徴とする請求項3に記載の音響装置。
- 前記音響箱連接体において、前記音響箱小体同士が一部の壁面と内部空間とを共有していることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の音響装置。
- 前記音響箱連接体の内部において、前記音響箱小体が3つ以上連接され、前記音響を反射させる前記反射面を複数個所設けることにより、各々の前記反射面で反射した反射音響を複数重畳させて前記スピーカー開口に導くことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の音響装置。
- 前記音響箱連接体の設置角度を調整する筐体角度調整体を備え、前記スピーカー開口から出力される音響の角度や方向を調整することができる請求項1乃至6のいずれか1項に記載の音響装置。
- 前記筐体角度調整体が、前記音響箱筐体の底面部分に設けられたくさびの形状を備えた箱体であり、前記くさびの形状が持つ斜面により前記音響箱筐体全体の角度や方向を変えるものである請求項7に記載の音響装置。
- 前記音響箱筐体の一部の壁面に孔を設けることにより、前記音響箱連接体を伝導してゆく音響の他に、前記音響箱筐体の前記孔より漏れる音響を外部に出す構造とした請求項1乃至8のいずれか1項に記載の音響装置。
- 前記音響箱連接体の前記音響箱小体同士を区切る仕切り板の一部において抜け孔を設け、前記前記音響箱小体同士の連通部分の前記音響入口および前記音響出口を伝播していく音響の他に、前記抜け孔から伝播してゆく音響を生じせしめる構造とした請求項1乃至9のいずれか1項に記載の音響装置。
- 前記音響箱連接体の前記音響箱筐体の壁面を木材で形成したものである請求項1乃至10のいずれか1項に記載の音響装置。
- 前記音響箱連接体の前記音響箱筐体の壁面をガラスで形成したものである請求項1乃至10のいずれか1項に記載の音響装置。
- 前記外部音源開口の形状を、スピーカー付き携帯通信端末が挿入できる形状とし、前記外部音源として前記携帯通信端末を挿入するとそのスピーカーが前記音響箱連接体の初段の前記音響箱小体の前記音響入口に対向する位置となる構造とした請求項1乃至12のいずれか1項に記載の音響装置。
- 前記携帯通信端末内、または、前記携帯通信端末がアクセス可能なネットワーク上に、出力される音響の音響特性データを保持する音響特性データ保持部と、音響特性データ保持部にアクセスして音響特性データに合わせて携帯通信端末から出力される音響のサウンドのエフェクトを調節するデジタルイコライザーアプリケーションを備え、利用者が所望の音楽を携帯電話から出力させる前に、デジタルイコライザーアプリケーションを利用してサウンドのエフェクト調整済みの音響を準備し、そのサウンドエフェクト調整済みの音響を外部音源として利用して音響を出力させることができる請求項13に記載の音響装置。
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