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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024100015
(43)【公開日】2024-07-26
(54)【発明の名称】音響装置
(51)【国際特許分類】
H04R 1/02 20060101AFI20240719BHJP
H04R 1/28 20060101ALI20240719BHJP
H04R 3/00 20060101ALI20240719BHJP
【ＦＩ】
H04R1/02 101B
H04R1/28 310Z
H04R3/00 310
【審査請求】有
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023003705
(22)【出願日】2023-01-13
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2023-04-10
(71)【出願人】
【識別番号】000103138
【氏名又は名称】エムケー精工株式会社
(72)【発明者】
【氏名】中島 照正
【テーマコード（参考）】
5D017
5D018
5D220
【Ｆターム（参考）】
5D017AD12
5D018AD17
5D018AD18
5D220AB03
(57)【要約】
【課題】聴き取り易い音を出力することのできる音響装置を提供する。
【解決手段】音響装置（１０）は、内部空間（２１）を有する筐体（２０）と、高音域の信号を増幅させる機能を有する信号処理部（４０）と、を備える。筐体（２０）は、一端（２２ａ）および他端（２２ｂ）を有するベント（２２）を備える。ベント（２２）は、一端（２２ａ）が筐体（２０）外側に向いて開口し、他端（２２ｂ）が内部空間（２１）内に位置し、他端（２２ｂ）に仕切り（２４）を有し、仕切り（２４）に形成された孔（２５）を通じて内部空間（２１）と連通している。筐体（２０）は、共鳴器として低共鳴周波数とこの高次の高共鳴周波数とを有し、高共鳴周波数が前記高音域内にあるように構成される。
【選択図】図１
【解決手段】音響装置（１０）は、内部空間（２１）を有する筐体（２０）と、高音域の信号を増幅させる機能を有する信号処理部（４０）と、を備える。筐体（２０）は、一端（２２ａ）および他端（２２ｂ）を有するベント（２２）を備える。ベント（２２）は、一端（２２ａ）が筐体（２０）外側に向いて開口し、他端（２２ｂ）が内部空間（２１）内に位置し、他端（２２ｂ）に仕切り（２４）を有し、仕切り（２４）に形成された孔（２５）を通じて内部空間（２１）と連通している。筐体（２０）は、共鳴器として低共鳴周波数とこの高次の高共鳴周波数とを有し、高共鳴周波数が前記高音域内にあるように構成される。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
内部空間を有する筐体と、前部および後部を有するスピーカユニットと、所定の周波数帯域の信号を増幅させる機能を有する信号処理部と、を備える音響装置であって、
前記スピーカユニットは、前記前部が前記筐体外側に向いて、前記後部が前記内部空間内に位置して、前記筐体に取り付けられ、
前記筐体は、一端および他端を有するベントを備え、
前記ベントは、前記ベントの一端が前記筐体外側に向いて開口し、前記ベントの他端が前記内部空間内に位置し、前記ベントの他端に仕切りを有し、前記仕切りに形成された孔を通じて前記内部空間と連通し、
前記筐体は、共鳴器として低共鳴周波数とこの高次の高共鳴周波数とを有し、前記高共鳴周波数が前記所定の周波数帯域内にあるように構成されている、
ことを特徴とする音響装置。
前記スピーカユニットは、前記前部が前記筐体外側に向いて、前記後部が前記内部空間内に位置して、前記筐体に取り付けられ、
前記筐体は、一端および他端を有するベントを備え、
前記ベントは、前記ベントの一端が前記筐体外側に向いて開口し、前記ベントの他端が前記内部空間内に位置し、前記ベントの他端に仕切りを有し、前記仕切りに形成された孔を通じて前記内部空間と連通し、
前記筐体は、共鳴器として低共鳴周波数とこの高次の高共鳴周波数とを有し、前記高共鳴周波数が前記所定の周波数帯域内にあるように構成されている、
ことを特徴とする音響装置。
【請求項2】
前記筐体は、前記低共鳴周波数と前記高共鳴周波数との間の中共鳴周波数を有するように構成されている、
請求項１記載の音響装置。
請求項１記載の音響装置。
【請求項3】
前記筐体は、一端および他端を有する管状体を備え、
前記管状体は、前記管状体の一端が前記孔を通じて前記ベント側へ開口し、前記管状体の他端が開口して前記内部空間内に位置している、
請求項１記載の音響装置。
前記管状体は、前記管状体の一端が前記孔を通じて前記ベント側へ開口し、前記管状体の他端が開口して前記内部空間内に位置している、
請求項１記載の音響装置。
【請求項4】
内部空間を有する筐体と、前部および後部を有するスピーカユニットと、を備える音響装置であって、
前記スピーカユニットは、前記前部が前記筐体外側に向いて、前記後部が前記内部空間内に位置して、前記筐体に取り付けられ、
前記筐体は、一端および他端を有するベントを備え、
前記ベントは、前記ベントの一端が前記筐体外側に向いて開口し、前記ベントの他端が前記内部空間内に位置し、前記ベントの他端に仕切りを有し、前記仕切りに形成された孔を通じて前記内部空間と連通している、
ことを特徴とする音響装置。
前記スピーカユニットは、前記前部が前記筐体外側に向いて、前記後部が前記内部空間内に位置して、前記筐体に取り付けられ、
前記筐体は、一端および他端を有するベントを備え、
前記ベントは、前記ベントの一端が前記筐体外側に向いて開口し、前記ベントの他端が前記内部空間内に位置し、前記ベントの他端に仕切りを有し、前記仕切りに形成された孔を通じて前記内部空間と連通している、
ことを特徴とする音響装置。
【請求項5】
内部空間を有する筐体と、前部および後部を有するスピーカユニットと、を備える音響装置であって、
前記スピーカユニットは、前記前部が前記筐体外側に向いて、前記後部が前記内部空間内に位置して、前記筐体に取り付けられ、
前記筐体は、一端および他端をそれぞれ有するベントおよび管状体を備え、
前記ベントは、前記ベントの一端が前記筐体外側に向いて開口し、前記ベントの他端が前記内部空間内に位置し、前記ベントの他端に仕切りを有し、
前記管状体は、前記管状体の一端面積が前記ベントの他端面積よりも小さく、前記管状体の一端が前記仕切りを介して前記ベント側へ開口し、前記管状体の他端が開口して前記内部空間内に位置している、
ことを特徴とする音響装置。
前記スピーカユニットは、前記前部が前記筐体外側に向いて、前記後部が前記内部空間内に位置して、前記筐体に取り付けられ、
前記筐体は、一端および他端をそれぞれ有するベントおよび管状体を備え、
前記ベントは、前記ベントの一端が前記筐体外側に向いて開口し、前記ベントの他端が前記内部空間内に位置し、前記ベントの他端に仕切りを有し、
前記管状体は、前記管状体の一端面積が前記ベントの他端面積よりも小さく、前記管状体の一端が前記仕切りを介して前記ベント側へ開口し、前記管状体の他端が開口して前記内部空間内に位置している、
ことを特徴とする音響装置。
【請求項6】
前記ベントは、前記ベントの一端の周縁部がＲ状に面取りされ、前記前部側に近い縁部の曲率半径が前記前部側から遠い縁部の曲率半径よりも大きい、
請求項１～５のいずれか一項に記載の音響装置。
請求項１～５のいずれか一項に記載の音響装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、音響装置に関する。
【背景技術】
【0002】
実用新案登録第３１６５２３８号（以下、「特許文献１」という。）には、主に高齢者が聴き取り難いとされる高音域の周波数帯域を他の周波数帯域に比べて１５ｄＢ程度増幅させる高音域信号増幅部が記載されている（特に、その明細書段落［００１５］）。この高音域信号増幅器により高音域が補われた音声を、高齢者は聴くことができる（同段落［００１７］）。なお、音声は、基本周波数、母音（基本周波数を除く）、および子音の成分に分けることができることが知られている（例えば、ＷＯ２００９／１１０２４３の明細書段落［００２５］参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】実用新案登録第３１６５２３８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
可聴域（人が聴き取ることのできる２０Ｈｚ～２０ｋＨｚ程度の範囲）のうち高音域（２ｋＨｚ～４ｋＨｚ程度の周波数帯域）の聴力が低い者は、音声成分のうち高音域にある子音が聴き取り難くなる。このため、特許文献１に記載のような高音域信号増幅部（信号処理部）によって高音域の音圧レベルを高めることで、高音域の聴力を補うことができると考えられてきた。すなわち、聴力が低下している高音域を聴き取り易くすればよい、と考えられてきた。
【0005】
本発明の一目的は、聴き取り易い音を出力することのできる音響装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一解決手段に係る音響装置は、内部空間を有する筐体と、前部および後部を有するスピーカユニットを備えている。前記音響装置は、所定の周波数帯域の信号を増幅させる機能を有する信号処理部を備えてもよい。前記筐体は、一端および他端を有するベントを備えてもよい。前記ベントは、前記ベントの一端が前記筐体外側に向いて開口し、前記ベントの他端が前記内部空間内に位置してもよい。前記ベントは、前記ベントの他端に仕切りを有してもよい。前記ベントは、前記仕切りに形成された孔を通じて前記内部空間と連通してもよい。前記筐体は、共鳴器として低共鳴周波数とこの高次の高共鳴周波数とを有してもよい。前記筐体は、前記高共鳴周波数が前記所定の周波数帯域内にあるように構成されてもよい。
【発明の効果】
【0007】
本発明の一解決手段によれば、聴き取り易い音を出力することのできる音響装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明の一実施形態に係る音響装置の一説明図である。
【図7】本発明の一実施形態に係る音響装置の周波数特性の説明図である。
【図8】本発明の他の実施形態に係る音響装置の周波数特性の説明図である。
【図9】本発明の他の実施形態に係る音響装置の一説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
以下の本発明に係る実施形態では、必要な場合に複数のセクションなどに分けて説明するが、原則、それらはお互いに無関係ではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細などの関係にある。このため、全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、構成要素の数（個数、数値、量、範囲などを含む）については、特に明示した場合や原理的に明らかに特定の数に限定される場合などを除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。また、構成要素などの形状に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうではないと考えられる場合などを除き、実質的にその形状などに近似または類似するものなどを含むものとする。
【0010】
（第１実施形態）
本発明に係る実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る音響装置の概要の説明図であり、所定箇所を切断して側方から視た状態を示している。図２は、音響装置の応用例の説明図であり、正面から視た状態で示している。また、図３は、図２に示す音響装置の構成の説明図（ブロック図）である。また、図４～図６は、図２に示す音響装置の要部（筐体の一部）の説明図であり、それぞれ所定箇所を切断してその側方、上方および斜め後方から視た状態を示している。また、図７は、横軸を周波数（Ｈｚ）、縦軸を音圧レベル（ｄＢ）とした本実施形態に係る音響装置の周波数特性の説明図である。
本発明に係る実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る音響装置の概要の説明図であり、所定箇所を切断して側方から視た状態を示している。図２は、音響装置の応用例の説明図であり、正面から視た状態で示している。また、図３は、図２に示す音響装置の構成の説明図（ブロック図）である。また、図４～図６は、図２に示す音響装置の要部（筐体の一部）の説明図であり、それぞれ所定箇所を切断してその側方、上方および斜め後方から視た状態を示している。また、図７は、横軸を周波数（Ｈｚ）、縦軸を音圧レベル（ｄＢ）とした本実施形態に係る音響装置の周波数特性の説明図である。
【0011】
図１に示すように、音響装置１０は、筐体２０と、スピーカユニット３０と、信号処理部４０とを備えている。筐体２０は、内部空間２１を有している。スピーカとしての音響装置１０の場合、筐体２０は、例えば、スピーカボックスやエンクロージャと呼ばれるものである。信号処理部４０は、例えば、回路基板に構成され、スピーカユニット３０とは配線（不図示）により電気的に接続されている。この音響装置１０では、筐体２０に取り付けられたスピーカユニット３０から、信号処理部４０からの信号を音声として出力することができる。
【0012】
筐体２０は、ベント２２を備えており、バスレフ構造となっている。筐体２０は、ヘルムホルツ共鳴の共鳴器として構成されている。スピーカユニット３０からは、前方（筐体２０外部）に向かう音と同時に後方（筐体２０内部）に向かう音が出ている。バスレフ構造によれば、スピーカユニット３０の後方から出た音を筐体２０の内部空間２１を通じてベント２２から筐体２０の前方に取り出すことができる。したがって、音響装置１０は、ベント２２からの音と、スピーカユニット３０の前方からの直接の音との重ね合わせにより、特に低音域の音圧レベルが補強され、後述するように、聴き取り易い音を出力することができる。
【0013】
ヘルムホルツ共鳴の基本式（１）を示す。ここで、ｆｎはヘルムホルツ共鳴周波数（Ｈｚ）、ｃは音速（ｍ／ｓ）、Ｓはベント２２（ネック）の断面積（ｍ２）、Ｌはベント２２の長さ（ｍ）、Ｖは筐体２０の内部空間２１の容積（ｍ３）である。音響装置１０においては、ベント２２の断面積Ｓ、長さＬ、内部空間２１の容積Ｖを調整して筐体２０を構成することにより、所望の共鳴周波数ｆｎを有することができる。例えば、断面積Ｓおよび容積Ｖを一定とした場合、ベント２２の長さＬを長くすることで共鳴周波数ｆｎを低くすることができる。なお、一般には、ベント２２の形状によって、基本式の補正が行われる。
【数1】
【0014】
ベント２２は、一端２２ａおよび他端２２ｂを有している。ベント２２の一端２２ａが筐体２０の外側に向いて開口している。また、ベント２２の他端２２ｂが、内部空間２１内に位置している。また、ベント２２は、他端２２ｂに仕切り２４を有し、仕切り２４に形成された孔２５を通じて内部空間２１と連通している。図１では、ストレート管状の長さのある中空体（「ダクト」ともいう。）で構成されるベント２２を示している。このような筐体２０は、内部空間２１がベント２２によって外部と連通する、いわゆるバスレフ構造を有し、ヘルムホルツ共鳴に起因する共鳴器として構成されている。
【0015】
後述するが、筐体２０は、共鳴器として低共鳴周波数およびこの高次の高共鳴周波数を有し、高共鳴周波数が信号処理部４０で増幅される所定の音域（高音域）内にあるように構成されている。本実施形態では、音響装置１０を製造するにあたり、ヘルムホルツ共鳴の基本式（１）を基にし、筐体２０の構造、特に、筐体２０が備えるベント２２の構造で調整している。具体的には、ベント２２の他端２２ｂに仕切り２４を設け、その仕切り２４の開口（孔２５）の形状、数、配置で共鳴周波数ｆｎを調整している。
【0016】
スピーカユニット３０は、前部３１（「前面」ともいう。）および後部３２（「背面」ともいう。）を有している。スピーカユニット３０は、前部３１が筐体２０の外側に向いて、後部３２が内部空間２１内に位置して、筐体２０に取り付けられている。スピーカユニット３０は、例えば、ダイナミック型であり、コーン状の振動部材３３およびドライバ３４（変換器）を有している。コーン状の振動部材３３は、筐体２０の外側に向かって拡径している。ドライバ３４は、ボイスコイル（不図示）を流れる電流により磁界内でそのコイルが動く。スピーカユニット３０は、このドライバ３４によって振動部材３３を振動させ、空気振動による音を出力することができる。なお、筐体２０へのスピーカユニット３０の取り付けは、例えば、一般的にフレーム（不図示）を介して筐体２０に取り付けられる。
【0017】
この音響装置１０を図２に示すスピーカ１０Ａ（音響装置１０Ａ）に応用した場合について説明する。スピーカ１０Ａは、例えば、送信装置（不図示）が発信した信号を受信して音として出力する機能、ＡＭラジオ／ＦＭラジオを受信する機能を有している。なお、送信装置は、例えば、テレビのイヤホン端子などに接続され、２．４ＧＨｚの周波数帯域を使用し、テレビから取り込んだ信号をスピーカ１０Ａへ送信するものである。
【0018】
スピーカ１０Ａは、筐体２０と、スピーカユニット３０とを備えている。筐体２０は、バスレフ構造の共鳴器でもあり、ベント２２を有している。筐体２０は、上部２０Ａと、中部２０Ｂと、下部２０Ｃとを備え、これらが組み付けられて構成されている。スピーカユニット３０は、グリル３５と、フレーム３６を備えている。グリル３５は、スピーカユニット３０からの音を出力できるように、メッシュ状に形成されている。グリル３５によれば、振動部材３３などを保護することができる。また、フレーム３６によれば、スピーカユニット３０を筐体２０に容易に取り付けることができる。
【0019】
また、スピーカ１０Ａは、取手５０を備えている。取手５０は上部２０Ａの上面に設けられている。取手５０によりユーザはスピーカ１０Ａを容易に持ち運びすることができる。取手５０は、突起状のホルダー５０Ａを有している。例えば、アーチ状の取手５０の頂部にホルダー５０Ａを設けることで、イヤホンまたはヘッドホンを掛けることができる。
【0020】
また、スピーカ１０Ａは、３つのボタン５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃを備えている。これらボタン５１は、筐体２０の上部２０Ａの上面に設けられている。ボタン５１Ａは、電源を入れるか切るか（「入」／「切」切替）を行うスイッチである。ボタン５１Ｂは、会話の速度を遅くするか否か（「ゆっくり」／「通常」切替）を行うスイッチである。ボタン５１Ｃは、所定の周波数帯域（音域）の信号を増幅させるか否か（「はっきり」／「通常」切替）を行うスイッチである。
【0021】
また、スピーカ１０Ａは、スライダ５２を備えている。スライダ５２は、筐体２０の上部２０Ａの上面に設けられている。スライダ５２は、スピーカ１０の出力を選択するための切替スイッチであり、例えば、ＡＭラジオ、ＦＭラジオまたはテレビを選択することができる。また、スピーカ１０Ａは、２つのツマミ５３Ａ、５３Ｂを備えている。ツマミ５３Ａは、音量の調節を行うものである。ツマミ５３Ｂは、ラジオの周波数を調整するものである。また、スピーカ１０Ａは、ラジオ用のアンテナ５４を備えている。アンテナ５４は、筐体２０の上部２０Ａの上面に設けられている。
【0022】
また、スピーカ１０Ａは、ＡＣアダプタ用端子やヘッドホン／イヤホン端子を有する外部接続部５５を備えている。この外部接続部５５は、筐体２０の下部２０Ｃの側面に設けられている。スピーカ１０Ａは、ＡＣアダプタからの直接給電の他、筐体２０の内部に設けた一次電池（例えば、マンガン乾電池）、二次電池（例えば、リチウムイオン電池）からの給電により駆動することができる。また、スピーカ１０Ａは、筐体２０の上部２０Ａから中部２０Ｂに掛けて凹む収納部５６（例えば、図４参照）を備えている。この収納部５６により、例えば、テレビのリモコンやメガネなどの小物を収納することができる。
【0023】
図３に示すように、スピーカ１０Ａは、スピーカユニット３０と、受信部３７と、信号処理部４０とを備えている。受信部３７は、送信装置などからの信号を受信する機能を有している。信号処理部４０は、増幅部４１と、所定音域増幅部４２と、話速変換部４３とを備えている。増幅部４１（増幅回路）は、受信部３７で受信した信号の全音域を増幅する機能を有している。
【0024】
音域増幅部４２は、所定の音域を増幅する機能を有している。音域増幅部４２は、例えば、高域周波数帯域（１．５ｋＨｚ～６ｋＨｚ）の音圧（音の大きさ）が他の周波数帯域の音圧に比べて高くなるように、所定の周波数（３ｋＨｚ）を中心として音圧を増幅することができる。この高域周波数帯域は、前述したように高齢者が聴き取り難いとされる周波数帯域であり、子音の帯域に相当している。したがって、増幅された所定の音域の音声を聴き取り易くすることができる。このような音域増幅部４２は、例えば、バンドパスフィルタを有するイコライザー（補償回路）と、増幅回路とを有して構成されている。
【0025】
話速変換部４３は、音の高さ（音程）を変えずに話速を遅くする機能を有している。話速変換部４３は、例えば、音声の有音区間のみをゆっくりした音声となるように伸長処理し、無音区間をある程度（聴感上違和感のない程度）に短縮（削除）することができる。また、変換前の音声（原音）と返還後の音声の遅延を監視することもできる。したがって、話速を遅くすることで、例えば、早口の音声が聴き取り難いとされる高齢者に対して、音声を聴き取り易くすることができる。このような話速変換部４３は、例えば、ＤＳＰ（digital signal processor）回路を有して構成されている。
【0026】
ここで、スピーカ１０Ａにおける内部空間２１を有するバスレフ構造の筐体２０について、より具体的に説明する。図４～図６に示すように、筐体２０を構成する中部２０Ｂは、管状のベント２２を有している。なお、図４は、図５のＩＶ－ＩＶ線で切断した中部２０Ｂを側方から視た図である。図５は、図４のＶ－Ｖ線で切断した中部２０Ｂを上方から視た図である。図６は、図４の中部２０Ｂを斜め後方から視た図である。
【0027】
ベント２２は、一端２２ａおよび他端２２ｂを有している。ベント２２は、一端２２ａが筐体２０（中部２０Ｂ）の外側に向いて開口し、他端２２ｂが内部空間２１内に位置している。また、ベント２２は、他端２２ｂに仕切り２４を有している。また、ベント２２は、仕切り２４に形成された孔２５を通じて内部空間２１と連通している。
【0028】
また、ベント２２は、他端２２ｂから一端２２ａに向かって内径が拡大（拡径）している。このように、ベント２２を拡径した形状（フレア形状）とすることで、内部空間２１からベント２２を通って外部に放出される空気による異音の発生を低減することができる。また、ベント２２は、一端２２ａの周縁部がＲ状に面取りされているが、図２に示すように、スピーカユニット３０（前部３１）側に近い縁部の曲率半径Ｒｎがスピーカユニット３０（前部３１）側から遠い縁部の曲率半径Ｒｆよりも大きくなっている。これにより、ベント２２からの音がスピーカユニット３０側に拡がり易くなっている。このため、スピーカ１０Ａでは、ベント２２からの音と、スピーカユニット３０の前方からの直接の音とが、より重なり合うことで、特に低音域の音圧レベルが補強され、聴き取り易い音を出力することができる。
【0029】
また、スピーカ１０Ａでは、孔２５が仕切り２４に５つ形成されている（図２参照）。孔２５の１つ（２５ｃ）は、管状のベント２２の中心軸線上、すなわち他端２２ｂの端面（具体的には仕切り２４）の中心に形成されている。孔２５の残りの４つ（２５ｓ）は、中心軸線の周り、すなわち他端２２ｂの端面中心の周りに等間隔となるように形成されている。このように、ベント２２の他端２２ｂの仕切り２４に形成される孔２５の数（１または複数）や配置によって、バスレフ構造の筐体２０に起因する共鳴周波数の調整を行うことができる。
【0030】
図７を参照して、バスレフ構造の筐体２０を備えるスピーカ１０Ａの周波数特性について説明する。図７には、ボタン５１Ｃがオン状態（高音域の信号が増幅された「はっきり」の状態）の曲線Ｃ１と、ボタン５１Ｃがオフ状態（「通常」の状態）の曲線Ｃ２と、筐体２０が密閉構造（ベント２２が完全に塞がれた状態）の曲線Ｃ３とが示されている。
【0031】
バスレフ構造の曲線Ｃ１、Ｃ２と密閉構造の曲線Ｃ３とを比較すると、１２０Ｈｚ付近、４８０Ｈｚ付近、および１９２０Ｈｚ付近の共鳴周波数のそれぞれを中心として音圧が増加している。すなわち、本実施形態のバスレフ構造により、１２０Ｈｚで一次の共鳴周波数（低共鳴周波数）、４８０Ｈｚで二次の共鳴周波数（中共鳴周波数）、１９２０Ｈｚで三次の共鳴周波数（高共鳴周波数）を発生させている。
【0032】
ところで、音声は、基本周波数、母音、および子音の成分に分けることができることが知られている。基本周波数は、人間の声のピッチ（高さ）を表しており、１２０Ｈｚ～３２５Ｈｚ付近の範囲（低音域）に分布している。例えば、男性であれば１２０Ｈｚ～２５０Ｈｚ付近の範囲、女性であれば２１０Ｈｚ～３２５Ｈｚ付近の範囲に基本周波数が分布している。また、母音の周波数は、２５０Ｈｚ～６５０Ｈｚ付近（中音域）、子音の周波数は、１５００Ｈｚ以上（高音域）で広く分布している。
【0033】
このような音声分布において、従来、主に高齢者が聴き取り難くなってしまう高音域（子音）の音圧信号を、信号増幅部（電子回路）を用いることで、他の音域の音圧よりも増幅させる（補強する）ことが有効と考えられてきた（特許文献１参照）。本実施形態のスピーカ１０Ａでは、筐体２０の構造から、高共鳴周波数による高音域（子音）の他にも、低共鳴周波数による低音域（基本周波数）の音圧を増幅させる（音声を構成する高音域および低音域にメリハリをつける）ことで、聴き取り易い音声を出力している（曲線Ｃ３に対する曲線Ｃ１、Ｃ２）。すなわち、スピーカ１０Ａの筐体２０は、共鳴器として低共鳴周波数とこの高次の高共鳴周波数とを有するように構成され、さらに、この高共鳴周波数が高音域内にあるように構成されている。
【0034】
また、スピーカ１０Ａでは、低共鳴周波数（１２０Ｈｚ）と高共鳴周波数（１９２０Ｈｚ）との間の中共鳴周波数（４８０Ｈｚ）による中音域（母音）の音圧を増幅させることで、より聴き取り易い音声を出力している（曲線Ｃ３に対する曲線Ｃ１、Ｃ２）。すなわち、スピーカ１０Ａの筐体２０は、一次共鳴周波数（低共鳴周波数）、第二次共鳴周波数（中共鳴周波数）、および三次共鳴周波数（高共鳴周波数）を有するように構成されている。
【0035】
また、スピーカ１０Ａでは、信号処理部４０による１．５ｋＨｚ～６ｋＨｚの高域周波数帯（高音域）の音圧信号を増加させることで、さらに聴き取り易い音声を出力している（曲線Ｃ２に対する曲線Ｃ１）。すなわち、スピーカ１０Ａは、高音域における高域周波数帯の音声信号を増幅させる機能を有する信号処理部４０を備えることで、更に聴き取り易い音声を出力することができる。
【0036】
（第２実施形態）
第１実施形態では、低音域に低共鳴周波数（一次共鳴）、中音域に中共鳴周波数（二次共鳴）、高音域に高共鳴周波数（三次共鳴）を発生させる場合について説明した。本実施形態では、低音域に低共鳴周波数（一次共鳴）、高音域に高共鳴周波数（二次共鳴）を発生させる場合について、図面を参照して説明する。図８は、横軸を周波数（Ｈｚ）、縦軸を音圧レベル（ｄＢ）とした本実施形態に係る音響装置の周波数特性の説明図である。図９は、本実施形態に係る音響装置の概要の説明図であり、所定箇所を切断して側方から視た状態を示している。
第１実施形態では、低音域に低共鳴周波数（一次共鳴）、中音域に中共鳴周波数（二次共鳴）、高音域に高共鳴周波数（三次共鳴）を発生させる場合について説明した。本実施形態では、低音域に低共鳴周波数（一次共鳴）、高音域に高共鳴周波数（二次共鳴）を発生させる場合について、図面を参照して説明する。図８は、横軸を周波数（Ｈｚ）、縦軸を音圧レベル（ｄＢ）とした本実施形態に係る音響装置の周波数特性の説明図である。図９は、本実施形態に係る音響装置の概要の説明図であり、所定箇所を切断して側方から視た状態を示している。
【0037】
図８には、本実施形態のバスレフ構造の曲線Ｃ４と、比較例の密閉構造（そのバスレフ構造のベントが完全に塞がれた状態）の曲線Ｃ５とが示されている。密閉構造の曲線Ｃ５に対してバスレフ構造の曲線Ｃ４では、１２０Ｈｚ付近、および３ｋＨｚ付近の共鳴周波数のそれぞれを中心として音圧が増加している。すなわち、本実施形態のバスレフ構造により、１２０Ｈｚで一次の共鳴周波数（低共鳴周波数）、３ｋＨｚで二次の共鳴周波数（高共鳴周波数）を発生させている。このようなバスレフ構造の音響装置の製造方法は、ヘルムホルツ共鳴の基本式（１）を基にし、ベントの構造で調整することができる。
【0038】
例えば、図９に、第１実施形態のベント２２とは異なる構造のベント１２２を有する筐体１２０を備えた音響装置１１０を示す。具体的には、筐体１２０は、一端１２２ａおよび他端１２２ｂを有するベント１２２を備えている。ベント１２２は、一端１２２ａが筐体１２０外側に向いて開口し、他端１２２ｂが筐体１２０の内部空間１２１内に位置し、他端１２２ｂに仕切り１２４を有している。
【0039】
また、筐体１２０は、一端１２６ａおよび他端１２６ｂを有する管状体１２６を備えている。管状体１２６は、一端１２６ａの断面積（端面積）がベント１２２の他端１２２ｂの断面積（端面積）よりも小さく、一端１２６ａが仕切り１２４を介してベント１２２側へ開口し、他端１２６ｂが開口して内部空間１２１内に位置している。
【0040】
なお、管状体１２６は、一端１２６ａが仕切り１２４に形成された孔を通じてベント１２２側へ開口しているともいえる。また、本実施形態では、ベント１２２と管状体１２６を分けて説明しているが、ベント１２２も管状体１２６もバスレフ構造ではベント（ダクト、ポート）の機能を有するので、全体としてベントとみなすこともできる。
【0041】
このようなバスレフ構造の音響装置１１０の製造方法は、ヘルムホルツ共鳴の基本式（１）を基にし、ベント１２２の構造で調整した後、さらに、管状体１２６の形状（長さ、太さ）、数、配置によって、バスレフ構造の筐体１２０に起因する共鳴周波数の調整をより行い易くすることができる。
【0042】
以上、本発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【0043】
前記実施形態では、低共鳴周波数の高次の高共鳴周波数が所定の音域（例えば、１．５ｋＨｚ～６ｋＨｚの高域周波数帯）内にあるような共鳴器としてのバスレフ構造の筐体を用いる場合について説明した。これに限らず、少なくとも音声の基本周波数帯域（１００Ｈｚ～２５０Ｈｚ）内に低共鳴周波数があるような筐体を用いてもよい。基本周波数帯域（低音域帯）の音圧レベルを補強するだけでも聴き取り易い音を出力することができる。
【0044】
前記実施形態では、信号処理部を音響装置が備える場合について説明した。これに限らず、外部の信号処理部からの信号を有線または無線で音響装置へ伝送し、スピーカユニットから音声として出力してもよい。
【0045】
前記実施形態では、ヘルムホルツ共鳴を起こすバフレフ構造としてベントを用いた場合について説明した。このベントには、厚みのある板などに孔を開けたもの（「ポート」ともいう。）も含まれる。
【0046】
前記実施形態では、スピーカユニットとしてダイナミック型を用いた場合について説明した。これに限らず、コンデンサ型や励磁型なども用いてもよい。また、スピーカユニットの振動部材としてコーン型を用いた場合について説明した。これに限らず、ドーム型やホーン型などを用いてもよい。
【符号の説明】
【0047】
１０：音響装置、 ２０：筐体、 ２１：内部空間、 ２２：ベント、 ２２ａ：一端、 ２２ｂ：他端、 ２４：仕切り、 ２５：孔。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【手続補正書】
【提出日】2023-03-01
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
内部空間を有する筐体と、前部および後部を有するスピーカユニットと、所定の周波数帯域の信号を増幅させる機能を有する信号処理部と、を備える音響装置であって、
前記スピーカユニットは、前記前部が前記筐体外側に向いて、前記後部が前記内部空間内に位置して、前記筐体に取り付けられ、
前記筐体は、一端および他端を有するベントを備え、
前記ベントは、前記ベントの一端が前記筐体外側に向いて開口し、前記ベントの他端が前記内部空間内に位置し、前記ベントの他端に仕切りを有し、前記仕切りに形成された孔を通じて前記内部空間と連通し、前記ベントの一端の周縁部がＲ状に面取りされ、前記前部側に近い縁部の曲率半径が前記前部側から遠い縁部の曲率半径よりも大きく、
前記筐体は、共鳴器として低共鳴周波数とこの高次の高共鳴周波数とを有し、前記高共鳴周波数が前記所定の周波数帯域内にあるように構成されている、
ことを特徴とする音響装置。
前記スピーカユニットは、前記前部が前記筐体外側に向いて、前記後部が前記内部空間内に位置して、前記筐体に取り付けられ、
前記筐体は、一端および他端を有するベントを備え、
前記ベントは、前記ベントの一端が前記筐体外側に向いて開口し、前記ベントの他端が前記内部空間内に位置し、前記ベントの他端に仕切りを有し、前記仕切りに形成された孔を通じて前記内部空間と連通し、前記ベントの一端の周縁部がＲ状に面取りされ、前記前部側に近い縁部の曲率半径が前記前部側から遠い縁部の曲率半径よりも大きく、
前記筐体は、共鳴器として低共鳴周波数とこの高次の高共鳴周波数とを有し、前記高共鳴周波数が前記所定の周波数帯域内にあるように構成されている、
ことを特徴とする音響装置。
【請求項2】
前記筐体は、前記低共鳴周波数と前記高共鳴周波数との間の中共鳴周波数を有するように構成されている、
請求項１記載の音響装置。
請求項１記載の音響装置。
【請求項3】
前記筐体は、一端および他端を有する管状体を備え、
前記管状体は、前記管状体の一端が前記孔を通じて前記ベント側へ開口し、前記管状体の他端が開口して前記内部空間内に位置している、
請求項１記載の音響装置。
前記管状体は、前記管状体の一端が前記孔を通じて前記ベント側へ開口し、前記管状体の他端が開口して前記内部空間内に位置している、
請求項１記載の音響装置。
【請求項4】
内部空間を有する筐体と、前部および後部を有するスピーカユニットと、を備える音響装置であって、
前記スピーカユニットは、前記前部が前記筐体外側に向いて、前記後部が前記内部空間内に位置して、前記筐体に取り付けられ、
前記筐体は、一端および他端を有するベントを備え、
前記ベントは、前記ベントの一端が前記筐体外側に向いて開口し、前記ベントの他端が前記内部空間内に位置し、前記ベントの他端に仕切りを有し、前記仕切りに形成された孔を通じて前記内部空間と連通し、前記ベントの一端の周縁部がＲ状に面取りされ、前記前部側に近い縁部の曲率半径が前記前部側から遠い縁部の曲率半径よりも大きい、
ことを特徴とする音響装置。
前記スピーカユニットは、前記前部が前記筐体外側に向いて、前記後部が前記内部空間内に位置して、前記筐体に取り付けられ、
前記筐体は、一端および他端を有するベントを備え、
前記ベントは、前記ベントの一端が前記筐体外側に向いて開口し、前記ベントの他端が前記内部空間内に位置し、前記ベントの他端に仕切りを有し、前記仕切りに形成された孔を通じて前記内部空間と連通し、前記ベントの一端の周縁部がＲ状に面取りされ、前記前部側に近い縁部の曲率半径が前記前部側から遠い縁部の曲率半径よりも大きい、
ことを特徴とする音響装置。
【請求項5】
内部空間を有する筐体と、前部および後部を有するスピーカユニットと、を備える音響装置であって、
前記スピーカユニットは、前記前部が前記筐体外側に向いて、前記後部が前記内部空間内に位置して、前記筐体に取り付けられ、
前記筐体は、一端および他端をそれぞれ有するベントおよび管状体を備え、
前記ベントは、前記ベントの一端が前記筐体外側に向いて開口し、前記ベントの他端が前記内部空間内に位置し、前記ベントの他端に仕切りを有し、前記ベントの一端の周縁部がＲ状に面取りされ、前記前部側に近い縁部の曲率半径が前記前部側から遠い縁部の曲率半径よりも大きく、
前記管状体は、前記管状体の一端面積が前記ベントの他端面積よりも小さく、前記管状体の一端が前記仕切りを介して前記ベント側へ開口し、前記管状体の他端が開口して前記内部空間内に位置している、
ことを特徴とする音響装置。
前記スピーカユニットは、前記前部が前記筐体外側に向いて、前記後部が前記内部空間内に位置して、前記筐体に取り付けられ、
前記筐体は、一端および他端をそれぞれ有するベントおよび管状体を備え、
前記ベントは、前記ベントの一端が前記筐体外側に向いて開口し、前記ベントの他端が前記内部空間内に位置し、前記ベントの他端に仕切りを有し、前記ベントの一端の周縁部がＲ状に面取りされ、前記前部側に近い縁部の曲率半径が前記前部側から遠い縁部の曲率半径よりも大きく、
前記管状体は、前記管状体の一端面積が前記ベントの他端面積よりも小さく、前記管状体の一端が前記仕切りを介して前記ベント側へ開口し、前記管状体の他端が開口して前記内部空間内に位置している、
ことを特徴とする音響装置。