特許 6004188 スピーカ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6004188

(24)【登録日】2016年9月16日

(45)【発行日】2016年10月5日

(54)【発明の名称】スピーカ装置

(51)【国際特許分類】

   H04R 1/26 20060101AFI20160923BHJP

   H04R 1/02 20060101ALI20160923BHJP

   H04R 3/14 20060101ALI20160923BHJP

   H04S 5/02 20060101ALI20160923BHJP

   H04R 5/02 20060101ALI20160923BHJP

   H04R 1/34 20060101ALI20160923BHJP

【ＦＩ】

   H04R1/26

   H04R1/02 101B

   H04R3/14

   H04S5/02 P

   H04R1/02 101Z

   H04R5/02 Z

   H04R5/02 J

   H04R1/34 310

【請求項の数】5

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2013-107885(P2013-107885)

(22)【出願日】2013年5月22日

(65)【公開番号】特開2014-230067(P2014-230067A)

(43)【公開日】2014年12月8日

【審査請求日】2015年8月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004075

【氏名又は名称】ヤマハ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123940

【弁理士】

【氏名又は名称】村上 辰一

(72)【発明者】

【氏名】平川 和明

【審査官】 千本 潤介

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５７−１４３７８１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００４−０９６２７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４３４８５５２（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２１３１０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０００−５１７１３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０１９０８９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｒ １／２６

Ｈ０４Ｒ １／０２

Ｈ０４Ｒ １／３４

Ｈ０４Ｒ ３／１４

Ｈ０４Ｒ ５／０２

Ｈ０４Ｓ ５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

背面および上面に開口部を有する筐体と、
前記背面の開口部に設けられた第１のスピーカユニットと、
前記上面の開口部に設けられた第２のスピーカユニットと、
前記第１のスピーカユニットに音声信号を供給するとともに、前記第２のスピーカユニットに、前記音声信号の一部の音域成分の信号を供給する電子回路と、
を備えたスピーカ装置。

【請求項2】

前記第２のスピーカユニットの上方に設けられ、前記第２のスピーカユニットから放音された音声を、前記筐体の前面側に反射するリフレクタを備えた請求項１に記載のスピーカ装置。

【請求項3】

前記電子回路は、前記音声信号の中音域の成分の信号を前記第２のスピーカユニットに供給する請求項１または請求項２に記載のスピーカ装置。

【請求項4】

前記筐体は、その内部が上下方向に、前記上面の開口部を含み、前記第２のスピーカユニットを収容する上層ボックス、前記背面の開口部を含み、前記第１のスピーカユニットを収容する中層ボックス、および、前記電子回路を収容する下層ボックスを含む複数の層に区切られている請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のスピーカ装置。

【請求項5】

前記第１のスピーカユニットは、複数チャンネルの音声信号がそれぞれ供給される複数のスピーカユニットからなり、
前記電子回路は、前記複数チャンネルの音声信号から前記一部の音域成分の信号を抽出して合成した信号を前記第２のスピーカユニットに供給する
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のスピーカ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、部屋の壁面に音を反射させて音声を伝搬させるスピーカ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、四角柱状の細長い筐体の四側面すべてに複数のスピーカユニットが設けられ、筐体を直立させて設置するスピーカ装置の発明が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。このスピーカ装置は、各スピーカユニットがオーディオ信号を出力するタイミングを遅延・調整して、指向性を持たせた音波である音声ビームを出力する。このスピーカ装置は、音声ビームを部屋の床や天井の方向に出力して複数回反射させるので、間接音が多くの方向から聴取者に到達することになる。これにより、聴取者にスピーカ装置の明確な位置を感じさせないという効果が得られる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７−３７０５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載のスピーカ装置を、例えば部屋のコーナーに置き、このコーナーの壁に対向するスピーカユニットから音声を放音させると、部屋のコーナーにおいて中音域がこもって音声が不明瞭になるという問題がある。また、特許文献１に記載のスピーカ装置は、前記のように筐体の四側面すべてに複数のスピーカユニットが設けられているので装飾などを施すことができず、そのデザインが制限されてしまうという問題がある。
そこで、本発明は、音声を壁面で反射させても明瞭さを維持でき、かつ筐体のデザインの自由度が高いスピーカ装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

この発明のスピーカ装置は、背面および上面に開口部を有する筐体と、背面の開口部に設けられた第１のスピーカユニットと、上面の開口部に設けられた第２のスピーカユニットと、第１のスピーカユニットに音声信号を供給するとともに、第２のスピーカユニットに音声信号の一部の音域成分の信号を供給する電子回路と、を備えたことを特徴とする。

【0006】

この発明のスピーカ装置は、例えば部屋の壁際に設置される。背面側に設けられた第１のスピーカユニットから放音された音声は壁面で反射して部屋に伝搬する。放音された音声のうち一部の周波数成分が反射で減衰してこもった音声になっても、上向きに設置された第２のスピーカユニットによりその成分を補うことができる。

【0007】

上記発明において、第２のスピーカユニットの上方に設けられ、第２のスピーカユニットから放音された音声を筐体の前面側に反射するリフレクタを備えてもよい。
上記発明において、電子回路は、音声信号の中音域の成分の信号を第２のスピーカユニットに供給してもよい。

【0008】

上記発明において、筐体の内部が上下方向に三層に区切られていてもよい。上層ボックスは、上面の開口部を含み第２のスピーカユニットを収容する。中層ボックスは、背面の開口部を含み第１のスピーカユニットを収容する。下層ボックスは、電子回路を収容する。

【0009】

上記発明において、第１のスピーカユニットは、複数チャンネルの音声信号がそれぞれ供給される複数のスピーカユニットからなり、電子回路は、複数チャンネルの音声信号から一部の音域成分の信号を抽出して合成した信号を第２のスピーカユニットに供給するものであってもよい。

【発明の効果】

【0010】

この発明によれば、正面にスピーカユニットを設けず筐体のデザインの自由度を高くしても、放音される音声の明瞭さを確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】この発明の実施形態に係るスピーカ装置の外観図

【図2】スピーカ装置の内部構成図

【図3】スピーカ装置のスピーカグリルを取り外した状態の背面図

【図4】スピーカ装置の上端に設けられるヘッドピースの斜視図

【図5】スピーカ装置の設置形態の例を示す図

【図6】スピーカ装置の電子回路のブロック図

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照して本発明の実施形態に係るスピーカ装置について説明する。図１は、この発明の実施形態に係るスピーカ装置の外観図であり、図１（Ａ）が正面図、図１（Ｂ）が右側面図、図１（Ｃ）が背面図である。図２は、スピーカ装置の内部構成図である。図３は、スピーカグリルを取り外したスピーカ装置の背面図である。

【0013】

本発明の実施形態に係るスピーカ装置１は、複数のスピーカが収容される筐体１１、筺体１１を床面から支持する円板状のベース１４、および、筺体１１とベース１４とを接続する棒状のピロー１３を備えている。筐体１１は、ピロー１３およびベース１４によって支持されて鉛直方向に立設される。

【0014】

筐体１１は、略四角柱の形状をなしており、上方向に向けて若干幅が狭まっている。すなわち、正確には四角錐台形状（四角錐の頂点側（頭部）を底面に平行な面で水平に切削した形状）である。筐体１１の側面は、鉛直線に対して２パーセント傾斜している。スピーカ装置１は、２つの側面に挟まれる稜線部１９を正面（ユーザ方向）にして設置される。以下の説明では、正面方向を前方、背面方向を後方と呼ぶ。また、左右の方向は、正面方向のユーザからスピーカ装置１を見たときの方向を用いる。

【0015】

このスピーカ装置１では、スピーカユニットは、前向きでなく後ろ向きに設けられている。このため、図１（Ｂ），（Ｃ）に示されるように、筺体１１の背面側にスピーカグリル１２が設けられている。これにより、スピーカ装置１の正面側には、スピーカグリル１２を設ける必要がなくなり、筐体１１前面の稜線部１９には、装飾用のＬＥＤ１６が設けられている。

【0016】

筐体１１の内部は、２枚の仕切り板によって仕切られており、上下方向に３つの空間を有する構造になっている。上部の空間がスピーカユニット２０を収容する中音域用スピーカボックス３０、中央部の空間がスピーカユニット２１、２２を収容するステレオスピーカボックス３１、下部の空間が電子回路１５を収容する回路ボックス３２として用いられる。

【0017】

図２および図３に示すように、ステレオスピーカボックス３１は、背面側に開口しており、この開口部にバッフル板２４が設けられている。このバッフル板２４は、平面ではなく、四角柱の筺体１１の形状に合わせて左右に湾曲している。このバッフル板２４に、スピーカユニット２１、２２、および、バスレフポート２３が取り付けられている。スピーカユニット２１は、右チャンネルのスピーカユニットであり、斜め右後方に向けて取り付けられている。スピーカユニット２２は、左チャンネルのスピーカユニットであり、斜め左後方に向けて取り付けられている。バスレフポート２３は、ダクトを介してステレオスピーカボックス３１内部に開口している。バッフル板２４は、スピーカグリル１２に覆われている。図１（Ｂ）に示すように、スピーカグリル１２は、ほぼ筺体１１と面一に形成された金属メッシュからなる。

【0018】

また、中音域用スピーカボックス３０は上面に開口しており、この開口部にスピーカユニット２０が上向きに取り付けられている。スピーカユニット２０のさらに上には、スピーカユニット２０から放音された音声を前方に反射するヘッドピース１０が設けられている。

【0019】

図４は、ヘッドピースの斜視図である。ヘッドピース１０は、放音口１１０を有する上部の本体部１０１と、本体部１０１の上面に配置された天板１０２と、下部のスカート１０６を備えている。本体部１０１の形状は略立方体である。ヘッドピース１０の底板１０３には、その中央部に円形の開口部１０３Ａが形成されている。開口部１０３Ａの口径は、スピーカユニット２０の口径とほぼ同じである。

【0020】

本体部１０１の内側には、背板１０４である２つの側面１１３，１１４に挟まれた辺の下側の頂点１０５Ｃと、放音口１１０である（切り欠かかれた）２つの側面１１１、１１２の上辺とをつなぐ２つの三角形の面であるリフレクタ１０５（１０５Ａ，１０５Ｂ）が形成されている。本体部１０１は略立方体であるため、リフレクタ１０５の左右の面１０５Ａ、１０５Ｂは、それぞれ底板１０３などの水平面に対して約４５度の角度をなしている。

【0021】

スピーカユニット２０の放音面は、ヘッドピース１０の下方かつ同じ中心軸で真上に向けて設置されている。また、ヘッドピース１０のリフレクタ１０５の面は、スピーカユニット２０の放音面に対向して配置され、その傾斜角度は約４５度である。そのため、スピーカユニット２０から上方向に放音された音声は、図４に示す矢印２０１のようにリフレクタ１０５で反射されて左右の斜め前方に広がるように伝搬される。これにより、スピーカユニット２０から音声が上向きに放音されても、リフレクタ１０５で反射されて筐体１１側面の前面側から前方左右方向に、損失少なく伝搬することが可能になる。

【0022】

図５は、スピーカ装置１の設置形態の一例を示す図である。スピーカ装置１は、部屋の隅（例えばコーナー）に壁を背にして設置される。正面側には、スピーカユニットやスピーカグリルがなく、装飾的なＬＥＤ照明１６が設けられているため、一般のスピーカ装置とは異なり装飾的なインテリアとしても機能する。

【0023】

スピーカ装置１に音声信号が入力されたとき、スピーカユニット２２、２１から、左右チャンネルの音声がそれぞれ放音される。スピーカユニット２１、２２は背面方向（壁向きに）設けられているため、スピーカユニット２１、２２から放音された左右チャンネルの音声は、壁面で反射して前方（室内方向）に伝搬する。スピーカユニット２１、２２から放音された音声のうち、高音域の音声は直進性が強いため壁で良く反射する。また、低音域の音声は聴感上定位感が強くないため、壁面付近で鳴っているように聴こえてもユーザ（聴取者）にとって違和感が少ない。一方、中音域の音声は、人の話し声や歌声を含む音域であり、壁面で反射させると減衰が大きく、いわゆる「こもり」となって音声の明瞭度を低下させてしまう。そこで、このスピーカ装置１は、左右チャンネルの音声から中音域の成分を抽出し、この中音域の音声を上向きのスピーカユニット２０から放音する。スピーカユニット２０は上向きであるが、その上に設けられているヘッドピース１０により、放音された中音域の音声は良好に前方に伝搬する。これにより、ユーザに、低音域から高音域までの音声を違和感なく明瞭に聴かせることが可能になる。

【0024】

筺体１１の回路ボックス３２には電子回路１５が内蔵されている。図６は、電子回路１５の主要部のブロック図である。電子回路１５は、コントローラ５０、信号処理部５１、オーディオアンプ５２、入力選択部５３、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信回路５４、ケーブルコネクタ５５、ＬＥＤ点灯回路５６などを有している。

【0025】

コントローラ５０は、マイコンで構成される。コントローラ５０には、赤外線リモコン（不図示）によって送信される赤外線信号を受光する受光回路４０が接続されている。受光回路４０は、受光した赤外線信号を電子信号に変換してコントローラ５０に入力する。コントローラ５０は、受光回路４０から入力された信号に基づいて、入力選択部５３における入力信号の選択、信号処理部５１における音質の調整、オーディオアンプ５２の音量の調整、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信回路５４のオン／オフやパスワードの設定、および、ＬＥＤ１６の点灯制御などを行う。

【0026】

信号処理部５１は、入力選択部５３から入力された（２チャンネルステレオ）のオーディオ信号の音質を調整するとともに、左右チャンネルの信号から中音域の成分を取り出してこれを合成し、第３チャンネルのオーディオ信号として出力する。すなわち、信号処理部５１は、機能的にバンドパスフィルタ６６，６７、および、ミキサ６８を内蔵している。また、オーディオアンプ５２は、機能的に、３チャンネルの増幅回路６４，６５，６９を有しており、それぞれ左チャンネル、右チャンネルおよび中音域のオーディオ信号を増幅する。増幅回路６４は、左チャンネルの音声信号を増幅し、その信号をスピーカ２２に出力する。増幅回路６５は、右チャンネルの音声信号を増幅し、その信号をスピーカ２１２に出力する。

【0027】

バンドパスフィルタ６６は、左チャンネルの音声信号のうち、中音域（一例として、１００Ｈｚ〜７ｋＨｚ）を抽出してミキサ６８に出力する。バンドパスフィルタ６７も同様に、右チャンネルの音声信号のうち、中音域を抽出してミキサ６８に出力する。ミキサ６８は、入力された左チャンネルの中音域の音声信号と右チャンネルの中音域の音声信号を合成し、この合成信号をアンプ６９に出力する。アンプ６９は、中音域の合成信号を増幅してスピーカユニット２０に出力する。したがって、スピーカユニット２０からは、左右チャンネルの中音域の音声が放音される。

【0028】

図５に示したように、スピーカ装置１が背面側を部屋の壁に向けて設置された場合、スピーカユニット２１，２２から放音された音声は壁面で反射される。これにより、スリムな筐体から放音された音声でも広がりを持った響きにすることができる。このとき、中音域の音声が壁面での反射によって不明瞭になっても、スピーカユニット２０から中音域の音声が放音されるので、左右チャンネルの音声の全音域を明瞭に響かせることができる。
また、筐体１１の前面にスピーカユニットやスピーカグリルを設けていないので、前面側のデザインの自由度も高くなる。

【0029】

バンドパスフィルタ６６が抽出する中音域は、概ね１００Ｈｚ〜７ｋＨｚの周波数帯域であるがこれに限定されない。また、１００Ｈｚ〜７ｋＨｚの範囲内の一部の帯域であってもよい。また、バンドパスフィルタ６６が抽出する帯域は、中音域に限定されない。中音域以外の帯域の音声をスピーカユニット２０から放音するようにしても、それぞれの帯域に応じた効果を得ることが可能である。

【0030】

また、この実施形態では、背面のスピーカユニット２１、２２に全帯域の音声を放音させるようにしているが、上向きのスピーカユニット２０から放音する帯域成分を除去した信号をスピーカユニット２１、２２から放音するようにしてもよい。

【0031】

また、上記実施形態では、背面には２つのスピーカユニット２１，２２を設けているが、個数は２個に限定されない。また、放音する音声のチャンネル数も２チャンネルに限定されない。たとえば、モノラルであっても良い。

【0032】

なお、スピーカ装置１の筐体１１の形状は四角錐台形状に限るものではなく、円錐台形状、円柱状、多角柱状など概ね柱状であればよい。

【0033】

スピーカユニット２１，２２が、本発明の第１のスピーカユニットに対応する。スピーカユニット２０が、本発明の第２のスピーカユニットに対応する。この実施形態のいずれの構成部も、本発明の趣旨を損なわない範囲で変形は自由である。

【符号の説明】

【0034】

１ スピーカ装置
１０ ヘッドピース
１１ 筐体
１５ 電子回路
２０、２１、２２ スピーカユニット
３０ 中音域用スピーカボックス
３１ ステレオスピーカボックス
３２ 回路ボックス
１０５ リフレクタ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】