JPS6318795A - 振動伝達スピ−カ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、音の電気信号を振動に変えるエネルギー変
換機器に属し、空気を媒質とする通常の音変換に対し、
人体を支える床や直接人体などを媒質とし、聴感以外の
感覚も用いて総合的に振動と音を再現する振動伝達スピ
ーカ装置に関する。

我々の生活の中で、ラジオ・テレビ・オーディオなど、
多くのスピーカが用いられている。再生されるソースや
他の電気機器が、かなり平均化しているのに対し、音の
出口であるスピーカからの再生音は、内容的に又、再生
に費やすコスト的に大きな隔たりがある。こと音再生に
関しては、あくまで理想に対し慣れや制約により、ステ
レオ化・ハイファイ化など、何らかの特色を出し妥協し
ているのが現状である。

音再生の理想は、自然界にある全ての音を、その音が出
たときと同じ状態で正確に再現させることであり、音質
や音色など好みにより左右されるものから、好みに左右
されない人間の可聴範囲であるほぼ２０ＨＺから２００
００ＨＺまでの再生や音の広がりなどが重要な問題とな
る。従来の音再生は、電気信号をスピーカによって疎密
波である空気の振動に変え耳で聞くのが一般的な方法で
ある。この方法では、高い周波数はともかく、低い周波
数を再生させるには、振動板からの空気漏洩のため音に
なりにくく、振動板の口径を大きくするか、前後運動の
振幅を大きくする必要がある。３２ＣＭウーハーが３０
ＨＺ・２５ＣＭで４５ＨＺ・１８ＣＭで６０ＨＺと口径
や、駆動エネルギーにより下限が押さえられるのは周知
のことである。これらのため大型化・アンプの高出力化
・高コスト化の傾向は避けられず、本格オーディオ用を
除き殆んどは、低音域カット・低音出力不足の不完全は
再生で物足りなく聞いているのが現状である。

次に聞く側の問題として、家屋の構造・環境からくる音
量の制約や、人間の持つ低音域の感度低下（ラウドネス
特性）も相まって、常時スピーカや機器の持つ性能を十
分に発輝できない悪条件も重なる。

以上は「音」再生の観点から述べたが、別の問題として
「音」再生と「映像」再生は日常的に行なわれているが
、これらに関連する「におい」・「熱」・「風」・「振
動」などの再生は未開の分野である。特に我々の身近な
事象であり音とも関わりの深い「振動」については、特
殊装置があるだけで「音」・「映像」ほど身近かに再生
され、広く享受されていない。

従来映像の従に甘んじていた音や、小型オーディオ機器
の音について、音の広がりと臨場感を演出するサラウン
ドシステム・耳で聴く音楽から、体で感じる音楽へ圧倒
する重低音再生の実現など、多方面からよりリアルな再
生を目的に進められている。しかし、これらの従来の再
生方法では、例えば乗り物の振動やライブハウスの床振
動など、当然その場に居れば感じる各種振動を再生する
ことはできず、臨場感やリアル感、更に迫力の点で大き
な要素を欠いている。

本発明は、以上に事情に鑑みなされたもので、我々の身
近にある、あらゆる音声機器に対し、振動再生・低域に
おける可聴周波数の大幅な改善・臨場感アップ・新らし
い音を創る喜びなどを可能とする、小型の振動伝達スピ
ーカ装置の提供を目的とする。

本発明の基本構成について述べる。従来のスピーカによ
る音再生が、ボイスコイルの振動をスピーカ内の振動板
によって空気を振動させ音波として耳に達したのに対し
、本発明の装置はボイスコイルまでの働きにとどめ、我
々の身体を支える床を振動板として空気を振動させ低音
再生を行うことと、この床に伝わる振動や音を直接又は
間接人体に伝えることによって振動と音を感じさせるこ
とである。この方法は、空気を媒質とする音変換のみを
対象とする従来の再生方法と根本的に異なり、床など他
の媒質をも用いて伝わりやすい可聴範囲以下の超低音波
（インフォニクス）や低音波を再生する新しい方法であ
る。

振動板としては、高比弾性、大内部損失、大曲げ剛性な
どの特性が求められるが、これらに近い特性を示す一般
の木組床や畳、他に椅子・ベンチ・テーブルなどの家具
が使用可能であり、振動面積の広さがこの場合生かされ
る。

次に、耳によらず振動により音を感じることが可能とな
る理由を述べる。まず我々が日常感じる振動を分類する
と、気体から感じる振動と、固体を通じ感じる振動に大
別できる。前者の代表は、いわゆる腹に響く低■音であ
り、後者の代表は、骨格を通じ感じる各種の振動である
。又、前者が腹などを共振させるほどの大音響に限られ
るのに対し、後者は、自然現象として多発し、大きなも
のから音を伴わないかすかな振動音感じることができる
点に大きな違いがある。

しかし、この二つの振動も発生時に逆のぼれば共通点を
見いだすことができる。つまり殆どの音が、音源の振動
によりまわりの空気が振動し、音が発生する。振動その
ものが音の発生源であり、低周波の音ほど音源の振動も
、又、これによって生じる音も、共に大きなエネルギー
を持っていることによって理解される。室内で物が倒れ
た場合を例にとれば、生じた振動は空中を伝わる音と、
床や壁などを伝わる振動や音となり吸収される。

空中を伝わる音や振動は、マイクで電気変換され、再び
音に変換されるが、これは音源の空気振動だけを再生す
るもので、純音楽的な再生であればこれだけで良かった
が、例えば映画のように、あらゆる音源を再生するには
、このような音響学的再生では対処できず、音信号から
エネルギーを伝える振動再生が必要である。

言い方を替えれば、耳で聞く音は、音の発生源である振
動エネルギーの一部が変換されたものにすぎず、従来の
音再生が、音によって全体を推しはかったように、この
逆の振動により音を感じることも可能だと言える。

又、ここで大事なことは、楽器のように効率よく直接空
気振動になるものは特殊な音であり、自然発生する重低
音は、床や大地を振動板として音が発生する場合が多い
ことである。このことから床に振動を与え、音再生と振
動再生を行う方法は音発生現場の再現となり、従来の音
のみ再生する方法に比らべ、はるかに自然な再生方法と
なる。

本発明は、以上に述べた音の前に振動がある事実に基づ
きなされたもので、以下その構造を図面と共に説明する
。

第１図は、この発明の第１実施例を示す。スピーカ（Ａ
）は、軟質弾性材（１）に接しておかれスピーカ（Ａ）
の自重及び、これの不足な場合に設ける弾性加圧材（１
０）により適当な圧力がかけられている。

又、スピーカ（Ａ）の背側面は、カバー（２）によって
覆われている。静止のままであればこれだけで良く、移
動の便には、これらを互いに係止する。使用するスピー
カ（Ａ）は、口径の大きいウーハーが必ずしも必要でな
く、５０〜１００ＭＭ程度のフルレンジから用いること
ができる。軟質弾性材（１）は、振動板（５）の振動を
弾性的に受けとめることにより動きの負荷を少なくし、
得られる振動エネルギーを効率良く床や人体などに伝え
る働きをする。材質としては、いわゆるブヨブヨとし通
気性の少ない弾性材が良く、袋詰めの期待や液体、弾性
を示すゴム・プラスチックなどの高分子化合物が例とし
て挙げられ、振動数の少ない波の伝わりやすい重くて軟
かい材質が適している。断面形状は、座布団状やスピー
カ（Ａ）のコーン振動板に沿う山形である。

第１実施例では、流動性のほとんど無いゼリー状液体を
座布団状のプラスチック袋に詰めている。

（２）は、遮音やケースとなるカバーで、音を必要とす
る場合はスピーカ背面の音を出す形式としても良い。（
３）は吸音材、（４）は、軟質弾性材（１）の振動を人
体に伝え、同時に音再生の振動板となる畳・板張りなど
の床である。

本発明の装置は、鑑賞時の低音再生と振動再生を分担す
る補助用であるので、使用するには次のように行なう。

最も一般的なテレビやラジカセを例にとれば、録音端子
や音声出力端子より音信号を取り出し、増幅の上本発明
スピーカ（Ａ）に入力する。増幅は手持ちアンプの利用
や小型の専用アンプを使用する。このとき中高音をカッ
トし、低音を主に増幅するとアンプやスピーカ（Ａ）の
負荷が少なくなる。駆動されたスピーカ（Ａ）は、振動
板（５）が振動し前面の空気に気圧変化を与え、軟質弾
性材（１）に伝えられる。又、前面空気が無い場合は直
接軟質弾性材に伝えられ、この結果、軟質弾性材（１）
は、ボイスコイルの働きをなし、ソフトにこれに接する
床など媒質を振動させることとなる。標準的な用い方で
ある床置きであれば、 床を振動板とする低音再生と、人間の骨格を通じ座居、
立居、臥居にかかわらず、自然な床振動が伝えられる。

応用例として人体に直接用いるときは、足裏、腰などに
当てれば骨格を通じる振動が、又、腹部などに当てれば
空気振動による共振が再生でき、いずれの方法も、ソー
ス種別や好みにより自由に行なえ、強弱も自然な再生か
ら誇張された再生まで、ボリュームにより自由に調節で
きる。

以上の結果、テレビやラジカセからは従来通り中・高音
が再生され、低音や重低音は、方向が定かで無いが湧き
上がるようにミックスされ音場に奥行きを与える。更に
、振動は大きな臨場感や音楽に身体を揺すられる感動と
共に同時に再生される。

第２図は、この発明の第２実施例を示す。ゴム・ビニー
ルなどの防水材（図示せず）で包まれたスピーカ（Ａ）
は、この場合袋内液体（６）の中に封入されている。（
７）は、ゴム・ビニールなどの防水袋、（８）は、定位
置を保持するスペーサーである。袋内液体（６）は、ス
ピーカ（Ａ）の前面では、前記軟質弾性材（１）の作用
を成し、側背面では、本来不用な再生音の遮音材となる
。

使用法は第１実施例と同じであり、利点として、スピー
カと袋と水だけで構成でき、更に安価に製造できること
や、全体がソフトに形成できるのでクッションのように
直接身体に当てて用いやすい長所がある。

又、点線で示すアンプ（９）を、袋内液体（６）に共に
封入すれば、本発明の第３実施例となる。利点として、
ＩＣの放熱に液体を利用でき、水冷となることからアン
プの大幅な小型化が得られる。あわせてアンプとその一
体化が容易になることや、配線、操作などに便が得られ
る。

第３図と第４図は、本発明構成の意匠例である。

第３図は幅、高さ共に２０ＣＭ程度のピラミッド形をし
、床置きタイプに適する。内部には、第１実施例がアン
プと共に、又は、第３実施例が袋ごと内蔵されている。

ケース頂部は、透明とし内部の発光ダイオードの点滅で
作動状態と適正出力を表示し、最頂部のつまみで出力調
節を行なう。

第４図は、床置きの他に、直接身体に当てたり、クッシ
ョンのようにして用いるのに適する例で、内部には、ス
ピーカ（Ａ）を入れる空洞があり、液体が封入されてい
る。又、ここにはアンプの放熱板が、直接又は間接的に
接するように置かれ、防水袋（７）を兼ねるケースは、
スピーカ（Ａ）の正面側をやや薄く一体に形成した、軟
質プラスチックの成型品である。

このように、本発明の基本構成は小型単純であるので、
スピーカ単独、アンプ内蔵をはじめテレビ・ラジカセ・
スタンドなど電気製品や家具との組合わせなど、様々の
意匠と形態をとることができる。又、これらに用いるア
ンプも、入力変化に対し、定出力となる自動化や、好み
の周波数が選べるトーンコントロールの追加も、更に使
いやすくする良い方法である。

次に、ケースなどに入れる場合、軟質弾性材（１）の底
面は、ビニール・布などで覆うことはもとより、プラス
チックや金属などの硬質材を介しても、振動材の振動を
仲介する形となり、著しい効率低下はきたさず、かえっ
て、ある質量の場合良い結果が得られる。

最後に、この発明に用いるスピーカ（Ａ）について述べ
る。通常小口径、小出力のスピーカでは、音の再生可能
周波数がかなり高くなる。しかし音は再生されなくとも
、入力された電気信号によってボイスコイルは駆動し、
振動板が振動する範囲がある。本発明は、この再生され
ない振動も、軟質弾性材（１）によって床などに伝達さ
せ、大きな面積で音再生と、振動再生を効率よく行なう
ものである。

上記の理由から、家庭用には小口径で３ワット程度のス
ピーカから用いることができ、当然スピーカの駆動方法
や振動板形状（コーン形、フラット形）などを問わない
。

以上、大量生産されているスピーカの活用、の目的から
一般スピーカによって説明を行なったが、ボイスコイル
の振動を機械的に伝える振動板を有しない特殊構造のも
のであっても、作用、効果は同じである。

以上の説明からも明らかなように本発明は、次のような
すぐれた効果を有する。

イ）小はヘッドホンテレコから大型のオーディオ機器ま
で、対応機器を選ばず簡単に低音再生と、振動再生が行
なえ、原機のグレードを落とさない。

ロ）低音量で聞いても、十分な低音と振動が静かに得ら
れる。

ハ）本格オーディオに比較し、日本の住宅構造、規模、
環境にマッチする。

ニ）ステレオやサラウンドシステムは、ステレオソース
でないと効果がないが、モノラルソースで良い。

ホ）多人数が同時に、又自由な姿勢で楽しめる。

ヘ）床などの固体振動と、腹に響く空気振動の両方が再
生できる。

ト）一般的に、純音響学的再生を必要とする純音楽を聴
くことは頻度が少なく、殆どは不完全に再生される娯楽
的目的が主である。この「音」に対し不完全さが改善さ
れ、更に新しい情報を再生することができる。

チ）今まで再生できなかったか又は、聴きとりにくかっ
た低音の完全な再生は、「音」に厚みと奥行きを与える
。

リ）今まで一般に再生されなかった振動は、大きなリア
ル感や臨場感を与える。又、再生方法も自然である。

ヌ）低音と振動の相乗効果は、テレビに、音楽に、ソー
スのジャンル問わず発輝され、ステレオシステムやサラ
ウンドシステムに匹敵する、新らしい体感システムが提
供できる。

ル）イコライザーで好みの「音」を創るように、様々の
用い方で新しい「音」を創造できる。

オ）音楽と共に感じる振動は、ＢＧＭと同種の医学的効
果が期待できる。

ワ）従来の低音再生や振動再生と方法が異なるので、要
するアンプのパワーは、はるかに少なく消費電力も少な
い。例えば、テレビゲーム程度のＤＣアダプターで電力
供給も可能である。

カ）構造が簡単で小型・軽量、したがって低コストであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の第１実施例を示す断面図。 第２図は、第２及び第２実施例を示す断面図、第３図及
び第４図は、この発明の意匠例を示す斜視図である。 Ａ・・・・・スピーカ、　１・・・・・軟質弾性材、２
・・・・・カバー、　　６・・・・・袋内液体、９・・
・・・アンプ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、スピーカ（Ａ）と、この前面に位置する軟質弾性振
   動材（１）と、スピーカ（Ａ）の後方及び側方を覆うカ
   バー（２）より成る振動伝達スピーカ装置。 ２、軟質弾性材（１）は、ゼリー状液体の袋詰めである
   、特許請求の範囲第１項記載の振動伝達スピーカ装置。 ３、スピーカ（Ａ）を、袋内液体（６）に封入し、軟質
   弾性振動材（１）及びカバー（２）を袋内液体（６）で
   兼ねることを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の
   振動伝達スピーカ装置。 ４、スピーカ振動用アンプの（９）の少なくとも放熱部
   分を袋内液体（６）に、スピーカ（Ａ）と共に封入し、
   電子部品の冷却を併わせて行うことを特徴とする、特許
   請求の範囲第３項記載の振動伝達スピーカ装置。