JP4523640B2 - スピーカ内蔵シートおよびパーソナル音場システム - Google Patents
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Description
本発明は、スピーカ内蔵シートに関し、詳細には、シートに低音域用スピーカを内蔵したスピーカ内蔵シートに関する。
耳で聞きにくい低音を人間の皮膚や骨を介して身体に伝え、よりリアルに音を感じさせる(以下、音響体感と略すことがある)装置として、例えば、電気振動変換器を内蔵したシート(座席)である「ボディソニック」(商品名)等が知られている。
かかる音響体感シートは、オーディオ愛好者向けだけでなく、福祉・医療分野のリハビリテーション促進の手段として、また、アミューズメント(娯楽)産業分野や教育産業分野における体感シミュレータの補助体感装置として利用されている。
従来の音響体感シートとしては、耳元にピロースピーカを取り付け、背中・腰下のクッションに振動体を埋め込み、当該振動体で低音を振動に変換して背中・腰下に振動を与える構造が公知である(例えば、特許文献1〜4参照)。
しかしながら、従来の音響体感シートは、シートに着座した者の頭部後方に音空間を形成するため、音が後ろから聞こえるので音の聞こえ方が不自然であるという問題がある。また、背中と腰下から低音域の振動があるため、背中からの振動が不自然と感じ、快適感を得られないという問題がある。また、振動体に低音域の機械振動を発生させて当該振動を着座者に直接与える構成であるので、音響体感効果に有益な低音域の再生効率が悪いという問題がある。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、低音域の再生効率に優れ、着座者に快適感を与えることが可能なスピーカ内蔵シートおよび当該スピーカ内蔵シートを搭載したパーソナル音場システムを提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、少なくとも着座部と背もたれ部とを有するスピーカ内蔵シートにおいて、前記着座部の内部に低音域用スピーカを配置し、前記背もたれ部の内部の耳元位置まで伸張する管路を前記低音域用スピーカに接続し、前記低音域用スピーカから出力される音を前記管路を介して前記耳元位置から出力することを特徴とする。
1 スピーカ内蔵シート
2 着座部
3 背もたれ部
4 メッシュ状表皮部材
5 遮音部材
6R,6L スピーカ
7 フレーム
8 クッション部材
9 スペーサ部材
10 ウーハー
11 ウーハーユニット
12 ウーハーボックス
20 ダクト
71,72 側面部
73a,73b,73c パイプ
74 スピーカ規制部
100 センターフロントスピーカCF
101 ミクサ
102,103,104 BPF
105,106 遅延回路
107 ミクサ
200R フロントライトピーカFR
200L フロントレフトピーカFL
201 ミクサ
202,203,204 BPF
205,206 遅延回路
2 着座部
3 背もたれ部
4 メッシュ状表皮部材
5 遮音部材
6R,6L スピーカ
7 フレーム
8 クッション部材
9 スペーサ部材
10 ウーハー
11 ウーハーユニット
12 ウーハーボックス
20 ダクト
71,72 側面部
73a,73b,73c パイプ
74 スピーカ規制部
100 センターフロントスピーカCF
101 ミクサ
102,103,104 BPF
105,106 遅延回路
107 ミクサ
200R フロントライトピーカFR
200L フロントレフトピーカFL
201 ミクサ
202,203,204 BPF
205,206 遅延回路
以下に、この発明につき最良な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではなく、また、実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせのすべてが発明の解決手段に必要であるとは限らない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものまたは実質的に同一のものが含まれる。
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1に係るスピーカ内蔵シート1を説明するための図であり、図1−1は、実施の形態1に係るスピーカ内蔵シート1の概略の外観構成を示す図、図1−2は、図1−1の内部のフレーム構造を示す図、図1−3は、図1−1のA−A断面を示す図、図1−4は、図1−1のB−B断面を示す図、図1−5は、図1−1の側面方向の断面を示す図である。
図1は、実施の形態1に係るスピーカ内蔵シート1を説明するための図であり、図1−1は、実施の形態1に係るスピーカ内蔵シート1の概略の外観構成を示す図、図1−2は、図1−1の内部のフレーム構造を示す図、図1−3は、図1−1のA−A断面を示す図、図1−4は、図1−1のB−B断面を示す図、図1−5は、図1−1の側面方向の断面を示す図である。
図1−1に示すように、実施の形態1に係るスピーカ内蔵シート1は、着座部2と背もたれ部3とで構成されている。着座部2は、その座面側に音の透過性に優れたメッシュ状表皮部材(メッシュシートとも称する)4が配されており、その側面側および底面側には音の遮音性に優れた遮音部材(遮音シートとも称する)5が配されている。また、着座部2には、ウーハー(低音域用スピーカ)10が内蔵されている。ウーハー10には、一対のダクト20が接続されており、背もたれ部3に配されるスピーカ6R,6Lの下部位置まで伸張している。ここでは、ウーハー10との管路として、ダクト20を使用することにしたが、ウーハー10との通路を形成できれば如何なる部材を使用してもよく、例えば、パイプを使用することにしても良い。
背もたれ部3は、その前面側にメッシュ状表皮部材4が配されており、その側面側および背面側には、遮音部材5が配されている。背もたれ部3の内部には、着座者の耳元位置に、中・高音域用のスピーカ6R、6Lが収容されており、上述したように、スピーカ6R、6Lの下部、着座者の耳元位置までダクト20が伸張している。スピーカ6R、6Lは、後述するように、弾性部材により前後方向に移動可能に支持されている。
メッシュ状表皮部材4および遮音部材5は、図1−2に示すフレーム7によって支持されており、フレーム7を覆うように形成されている。メッシュ状表皮部材4としては、例えば、東レ(R)「フュージョン(R)」等の立体編み物(http://www1.ex.asahi−kasei.co.jp/txpt/txm/ja/fusion/layer1/feature_ja.html)を使用することができる。かかる立体編み物は、上部ハニカムメッシュと下部ハニカムメッシュをつなぐ弓状の連結糸がバネの役割を果たし、優れた体圧分散性を維持することができる。また、メッシュ組織や連結糸との隙間を空気が自由に通り抜けることで良好な通気性を得ることができる。遮音部材5としては、例えば、遮音性の布、皮、ポリエステルの不織布、人工皮革等を使用することができる。メッシュ状表皮部材4および遮音部材5は撓み可能に形成されている。
フレーム7は、一対の側面部71,72と、両側面部71,72を連結するパイプ73a,73b,73c、スピーカ6R,6Lの上下方向を規制するための略L字形状を呈する一対のスピーカ規制部74を備えている。
図1−3〜図1−5に示すように、背もたれ部3では、メッシュ状表皮部材4と遮音部材5とで、大きな内部空間E(=中空)を形成している。この内部空間Eには、スピーカ6R,6Lおよびダクト20が配置される。このように、内部空間Eとして大きな空間を形成しているので、大きなスピーカを配置することができる。スピーカ6R,6Lは、音を放音するスピーカユニット61と、スピーカユニット61を収容する樹脂製の柔軟性のあるスピーカーボックス62とで構成されている。
具体的には、スピーカ6R,6Lは、フレーム7の側面部71,パイプ73a,およびスピーカ規制部74に挟まれる空間に配置され、その上下方向がスピーカ規制部74とパイプ73aとにより規制される。スピーカ規制部74の大きさは、配置するスピーカの大きさによって選択される。また、スピーカ6R,6Lの側面方向は、スピーカ6R,6Lの両側面とフレーム7の側面部71およびスピーカ規制部74間に配される、弾性部材であるクッション部材8によって移動可能に支持されている。また、スピーカ6R,6Lの前後方向は、メッシュ状表皮部材4および遮音部材5とスピーカ6R,6Lの前面・背面間に配されるクッション部材8によって移動可能に支持されている。
上記構成のスピーカ内蔵シート1において、使用者がスピーカ内蔵シート1の着座部2に着座し、背もたれ部3に背をもたれると、メッシュシ状表皮部材4が撓み、これによりクッション部材8が弾性変形し、クッション部材8の変形に伴ってスピーカ6R,6Lの位置が後方に移動するため、使用者の体にスピーカ6R,6Lが当たることがなく、快適な座り心地となる。
図1−5に示すように、着座部2に配されたウーハー10は、ウーハーユニット11とウーハーユニット12を収容する樹脂製のウーハーボックス12とで構成されている。ウーハーボックス12には開口穴が形成されており、この開口穴には一対の樹脂製のダクト20が接続されており、スピーカ6R、6Lの下部、着座者の耳元位置まで延在している。ウーハーボックス12およびダクト20は、柔軟性のある材料が望ましい。ウーハー10の前方方向は、パイプ73cによって規制されており、上下方向はスペーサ部材9で支持されている。着座部2においては、ウーハー10の振動がスペーサ部材9を介してメッシュ状表皮部材4に伝わり座面が振動する。座面にウーハー10の振動を伝達するための構成は、図1−5に示す構成に限定されるものではなく、如何なる構成としてもよく、例えば、ウーハー10とメッシュ状表皮部材4の間に振動の伝達特性に優れた板を設けて座面に振動を伝達する構成としてもよい。
上記構成のスピーカ内蔵シート1では、背もたれ部3の耳元位置に配置されたスピーカ6R,6Lで中高域の音を再生し、着座部2に配置されたウーハー10で、座面下部から低周波の振動を着座者に直接与え、ウーハー10からダクト20を介して、背もたれ部3の耳元から低音を再生する。これによれば、耳に聞こえない低周波はウーハー10から直接、メッシュ状表皮部材4を振動させて着座者に伝え、また、耳に聞こえる低周波はダクト20を介して着座者の耳元に届き、中域から高域はスピーカ6R,6Lからシート状表皮部材4を通り抜けて着座者の耳に届くことになる。このため、例えば、運転席の車載シートに利用した場合には、車の中で運転者だけ大きな音量で音楽や、メッセージを聞くことができ、同乗者がうるさくなく、運転者が眠気防止用に大音量で音楽を聴いて眠気を解消することができる。
以上説明したように、実施の形態1によれば、着座部2の内部に低音域用のウーハー10を配置し、背もたれ部3の耳元位置まで伸張するダクト20をウーハー10に接続し、ウーハー10から出力される低音の音をダクト20を介して耳元位置から出力することとしたので、低音域の再生効率に優れ、着座者に快適感を与えることができる。付言すると、低周波の振動が座面から着座者に効果的に伝搬し、また、耳に聞こえる低周波の音声がダクト20を介して着座者の耳元から再生されるので、低音域の再生効率を向上させることが可能となる。また、着座者の背中が振動せずに尻下のみが振動するため、体に余計な振動を与えることなく、着座者に快適感を与えることができる。
また、実施の形態1によれば、背もたれ部3の耳元位置に、中・高音域用のスピーカ6R,6Lを配置したので、耳元から中・高音を聞くことができる。また、着座部2の座面側および背もたれ部2の前面側には音の透過性に優れたメッシュ状表皮部材4が配しているので、空気の抜け・音の抜けがよく、また、背もたれ部3の背面側には音の遮音性に優れた遮音部材5を配しているため、遮音性が高く周辺への音漏れが少なく、着座者には、小音量でも大きな音で聞くことができ、効率的に音声を出力することができる。
(実施の形態2)
図2および図3を参照して、実施の形態2に係るパーソナル音場システムについて説明する。実施の形態2に係るパーソナル音場システムは、実施の形態1のスピーカ内蔵シート1を使用して、好適な音場を提供するものである。
図2および図3を参照して、実施の形態2に係るパーソナル音場システムについて説明する。実施の形態2に係るパーソナル音場システムは、実施の形態1のスピーカ内蔵シート1を使用して、好適な音場を提供するものである。
図2は、実施の形態2に係るパーソナル音場システムの概略構成を示す模式図である。実施の形態2に係る音場システムは、図2に示すように、スピーカ内蔵シート1の前方に、センターフロントスピーカ(CF)100を配置した構成である。センターフロントスピーカ(CF)100は、スピーカ内蔵シート1の前方に配置すればよく、その配置場所は限定されるものではなく、例えば、車の場合には、前方の天井やハンドル中央部に取り付けることにしても良い。スピーカ内蔵シート1のスピーカ6R,6Lは、リヤライトスピーカRR,リヤレフトスピーカRRとして使用する。
図3は、実施の形態2に係るパーソナル音場システムの音声処理回路の構成例を示す図である。音声処理回路は、図3に示すように、ミクサ101,BPF102,103,104と、遅延回路105,106と、ミクサ107とを備えている。
図3に示す音声処理回路には、CD,DVD,MDプレーヤー等の音源からR,L信号が入力され、そのR信号はミクサ101およびBPF102に入力し、そのL信号はミクサ101およびBPF104に入力する。
ミクサ101は、入力されるR信号およびL信号をミキシングした後、BPF103に出力する。BPF103は、ミクサ101から入力される信号の400HZ以上の成分(中・高周波数成分)をカットして、ウーハーWFに出力する。
BPF102は、入力されるR信号の200HZ以下の成分(低周波数成分)をカットして、遅延回路105およびミクサ107に出力する。遅延回路105は、BPF102から入力されるR信号を所定時間(例えば、5〜10msec)遅延させて、リヤライトスピーカRRに出力する。
BPF104は、入力されるL信号の200HZ以下の成分(低周波数成分)をカットして、遅延回路106およびミクサ107に出力する。遅延回路106は、入力されるL信号を所定時間(例えば、5〜10msec)遅延させて、リヤレフトスピーカRLに出力する。
ミクサ107は、BPF102,104からそれぞれ入力されるR,L信号をミキシングしてセンターフロントスピーカCFに出力する。
実施の形態2によれば、センターフロントスピーカCFおよびリヤライト・レフトスピーカRR,RLに出力する音声信号に、残響処理と周波数特性変換処理を行って、音像を着座者の頭部前方に定位することとしたので、スピーカ内蔵シート1の着座者に快適なパーソナル音場空間を提供することが可能となる。
(実施の形態3)
図4〜図5を参照して、実施の形態3に係るパーソナル音場システムについて説明する。実施の形態3に係るパーソナル音場システムは、実施の形態1のスピーカ内蔵シート1を使用して、好適な音場を提供するものである。
図4〜図5を参照して、実施の形態3に係るパーソナル音場システムについて説明する。実施の形態3に係るパーソナル音場システムは、実施の形態1のスピーカ内蔵シート1を使用して、好適な音場を提供するものである。
図4は、実施の形態3に係るパーソナル音場システムの概略構成を示す模式図である。実施の形態3に係るパーソナル音場システムは、図4に示すように、スピーカ内蔵シート1の前方に、フロントライト・レフトスピーカ(FR,FL)200R,200Lを配置した構成である。フロントライト・レフトスピーカ(FR,FL)200R,200Lは、スピーカ内蔵シート1の前方に配置すればよく、その配置場所は限定されるものではなく、例えば、スピーカ内蔵シート1に肘掛け部を設け、当該肘掛け部の前方に取り付けても良い。スピーカ内蔵シート1のスピーカ6R,6Lは、リヤライト・レフトスピーカRR、RLとして使用する。
図5は、実施の形態3に係るパーソナル音場システムの音声処理回路の構成例を示す図である。音声処理回路は、図5に示すように、ミクサ201,BPF202,203,204と、遅延回路205,206とを備えている。
図5に示す音声処理回路には、CD,DVD,MDプレーヤー等の音源からR,L信号が入力され、そのR信号はミクサ201およびBPF202に入力し、そのL信号はミクサ201およびBPF204に入力する。
ミクサ201は、入力されるR信号およびL信号をミキシングした後、BPF203に出力する。BPF203は、ミクサ201から入力される信号の400HZ以上の成分(中・高周波数成分)をカットして、ウーハーWFに出力する。
BPF202は、入力されるR信号の200HZ以下の成分(低周波数成分)をカットして、遅延回路205およびフロントライトスピーカFRに出力する。遅延回路205は、BPF202から入力されるR信号を所定時間(例えば、5〜10msec)遅延させて、リヤライトスピーカRRに出力する。
BPF204は、入力されるL信号の200HZ以下の成分(低周波数成分)をカットして、遅延回路206およびフロントレフトスピーカFLに出力する。遅延回路206は、入力されるL信号を所定時間(例えば、5〜10msec)遅延させて、リヤレフトスピーカRLに出力する。
実施の形態3によれば、フロントライト・レフトスピーカFR、FLおよびリヤライト・レフトスピーカRR、RLに出力する音声信号に、残響処理と周波数特性変換処理を行うことで、音像を頭部前方に定位することとしたので、スピーカ内蔵シート1の着座者に快適なパーソナル音場空間を提供することが可能となる。
本発明に係るスピーカ内蔵シートおよびパーソナル音場システムは、車載用シート、リビング用シート、リラクセーション用シート(体感音響システム)等の各種シートに広く利用可能である。
Claims (4)
- 少なくとも着座部と背もたれ部とを有するスピーカ内蔵において、
前記着座部の内部に低音域用スピーカを配置し、前記背もたれ部の内部の耳元位置まで伸張する管路を前記低音域用スピーカに接続し、
前記低音域用スピーカから出力される音を前記管路を介して前記耳元位置から出力し、
前記着座部の座面側および前記背もたれ部の前面側には、音の透過性に優れたメッシュ状表皮部材が配されており、
前記背もたれ部の背面側には、音の遮音性に優れた遮音部材が配されていることを特徴とするスピーカ内蔵シート。 - 前記背もたれ部の内部の耳元位置に、中・高音域用スピーカを配置したことを特徴とする請求項1に記載のスピーカ内蔵シート。
- 前記メッシュ状表皮部材は、立体編み物であることを特徴とする請求項1に記載のスピーカ内蔵シート。
- 少なくとも着座部と背もたれ部とを有するスピーカ内蔵シートと、
前記スピーカ内蔵シートの前方に配置したフロントスピーカと、
を備え、
前記スピーカ内蔵シートは、前記着座部の内部に低音域用スピーカを配置し、前記背もたれ部の内部の耳元位置まで伸張する管路を前記低音域用スピーカに接続して、前記低音域用スピーカから出力される音を、前記管路を介して前記耳元位置から出力し、
前記背もたれ部の内部の耳元位置に、中・高音域用スピーカを配置し、
前記着座部の座面側および前記背もたれ部の前面側には、音の透過性に優れたメッシュ状表皮部材が配されており、
前記背もたれ部の背面側には、音の遮音性に優れた遮音部材が配されており、
前記スピーカ内蔵シートの前記低音域用スピーカおよび前記中・高音域用スピーカと、前記フロントスピーカとで音場を形成し、前記フロントスピーカおよび前記中・高音域用スピーカに出力する音声信号に、残響処理および周波数特性変換処理を行って、音像を前記スピーカ内蔵シートの着座者の頭部前方に定位させることを特徴とするパーソナル音場システム。
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