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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】P2024032330
(43)【公開日】2024-03-12
(54)【発明の名称】音響装置
(51)【国際特許分類】
H04R 1/02 20060101AFI20240305BHJP
H04R 1/28 20060101ALI20240305BHJP
H04R 5/02 20060101ALN20240305BHJP
B60R 11/02 20060101ALN20240305BHJP
【ＦＩ】
H04R1/02 101B
H04R1/02 102B
H04R1/28 310E
H04R5/02 F
B60R11/02 S
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022135929
(22)【出願日】2022-08-29
(71)【出願人】
【識別番号】000010098
【氏名又は名称】アルプスアルパイン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100085453
【弁理士】
【氏名又は名称】野▲崎▼ 照夫
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 亮
【テーマコード（参考）】
3D020
5D011
5D017
5D018
【Ｆターム（参考）】
3D020BA10
3D020BB01
3D020BC11
3D020BD02
3D020BD05
3D020BE03
5D011AA11
5D017AD04
5D017AD05
5D017AD13
5D017AE18
5D018AD17
(57)【要約】 （修正有）
【課題】聴取者の耳の上下方向の位置が変化しても、常に低音域を強調した良好な音響効果を得ることができる音響装置を提供する。
【解決手段】車載用音響装置１において、聴取者の背部に位置するケース２の内部に、左側のスピーカユニットと右側のスピーカユニット２０Ｒが収納されている。ケース２の内部には、スピーカユニットから前方に発せられる音圧が出力する発音開口部１５Ｌ，１５Ｒと、スピーカユニットの後方の音圧が作用する空気室に通じるバスレフポート１７Ｌ，１７Ｒが形成されている。発音開口部１５Ｌ，１５Ｒは横方向の開口寸法Ｗ１よりも上下方向の開口寸法Ｈ１が大きく、バスレフポート１７Ｌ，１７Ｒは横方向の開口寸法Ｗ２よりも上下方向の開口寸法Ｈ２が大きい。
【選択図】図３
【解決手段】車載用音響装置１において、聴取者の背部に位置するケース２の内部に、左側のスピーカユニットと右側のスピーカユニット２０Ｒが収納されている。ケース２の内部には、スピーカユニットから前方に発せられる音圧が出力する発音開口部１５Ｌ，１５Ｒと、スピーカユニットの後方の音圧が作用する空気室に通じるバスレフポート１７Ｌ，１７Ｒが形成されている。発音開口部１５Ｌ，１５Ｒは横方向の開口寸法Ｗ１よりも上下方向の開口寸法Ｈ１が大きく、バスレフポート１７Ｌ，１７Ｒは横方向の開口寸法Ｗ２よりも上下方向の開口寸法Ｈ２が大きい。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ケースと、前記ケースに設置されたピーカユニットと、を有する音響装置において、
聴取者の顔が向く方向を前方、前方と反する側を背部、聴取者の左右の耳の並ぶ方向を横方向、前方と横方向の双方に直交する方向を上下方向としたときに、
前記ケースは、前記聴取者の背部に位置し、前記スピーカユニットは、その発音方向が前方に向けて設置されており、
前記ケースに、前記スピーカユニットの背部の空気振動が作用する空気室と、前記空気室に通じて前方に開口するバスレフポート、とが設けられ、
前記バスレフポートは、上下方向の開口寸法が横方向の開口寸法よりも大きい、ことを特徴とする音響装置。
聴取者の顔が向く方向を前方、前方と反する側を背部、聴取者の左右の耳の並ぶ方向を横方向、前方と横方向の双方に直交する方向を上下方向としたときに、
前記ケースは、前記聴取者の背部に位置し、前記スピーカユニットは、その発音方向が前方に向けて設置されており、
前記ケースに、前記スピーカユニットの背部の空気振動が作用する空気室と、前記空気室に通じて前方に開口するバスレフポート、とが設けられ、
前記バスレフポートは、上下方向の開口寸法が横方向の開口寸法よりも大きい、ことを特徴とする音響装置。
【請求項2】
前記スピーカユニットと前記バスレフポートは、上下方向に延びる中心線に対して横方向に線対称となるように、それぞれが対を成して設けられている請求項１記載の音響装置。
【請求項3】
前記ケースには、聴取者の頭部に後方から対向する頭部対向部と、それぞれの前記スピーカユニットの前方の空気振動が作用する発音空間部と、前記発音空間部に通じて前記頭部対向部の横方向の両側に開口する発音開口部と、が設けられ、
それぞれの前記バスレフポートは、前記発音開口部の横方向の外側に開口しており、
前記発音開口部も、上下方向の開口寸法が横方向の開口寸法よりも大きい、請求項２記載の音響装置。
それぞれの前記バスレフポートは、前記発音開口部の横方向の外側に開口しており、
前記発音開口部も、上下方向の開口寸法が横方向の開口寸法よりも大きい、請求項２記載の音響装置。
【請求項4】
ケースと、前記ケースに設置されたピーカユニットと、を有する音響装置において、
聴取者の顔が向く方向を前方、前方と反する側を背部、乗員の左右の耳の並ぶ方向を横方向、前方と横方向の双方に直交する方向を上下方向としたときに、
前記ケースは、前記聴取者の背部に位置し、前記スピーカユニットは、その発音方向が前方に向けて設置されており、
前記ケースに、前記スピーカユニットの背部の空気振動が作用する空気室と、前記空気室の圧力を受けて動作するパッシブ振動体、とが設けられ、
前記パッシブ振動体は、前方に向けられ、上下方向の寸法が横方向の寸法よりも大きい、ことを特徴とする音響装置。
聴取者の顔が向く方向を前方、前方と反する側を背部、乗員の左右の耳の並ぶ方向を横方向、前方と横方向の双方に直交する方向を上下方向としたときに、
前記ケースは、前記聴取者の背部に位置し、前記スピーカユニットは、その発音方向が前方に向けて設置されており、
前記ケースに、前記スピーカユニットの背部の空気振動が作用する空気室と、前記空気室の圧力を受けて動作するパッシブ振動体、とが設けられ、
前記パッシブ振動体は、前方に向けられ、上下方向の寸法が横方向の寸法よりも大きい、ことを特徴とする音響装置。
【請求項5】
前記スピーカユニットと前記パッシブ振動体は、上下方向に延びる中心線に対して横方向に線対称となるように、それぞれが対を成して設けられている請求項４記載の音響装置。
【請求項6】
前記ケースには、聴取者の頭部に後方から対向する頭部対向部と、それぞれの前記スピーカユニットの前方の空気振動が作用する発音空間部と、前記発音空間部に通じて前記頭部対向部の横方向の両側に開口する発音開口部と、が設けられ、
それぞれの前記パッシブ振動体は、前記発音空間部内に位置しており、
前記発音開口部も、上下方向の開口寸法が横方向の開口寸法よりも大きい、請求項５記載の音響装置。
それぞれの前記パッシブ振動体は、前記発音空間部内に位置しており、
前記発音開口部も、上下方向の開口寸法が横方向の開口寸法よりも大きい、請求項５記載の音響装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自動車などの座席に着席した聴取者に向けて音圧を与える音響装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１に、椅子の背もたれ部やヘッドレストに組み込まれるスピーカ装置が記載されている。このスピーカ装置は、背もたれ部やヘッドレストに、内部に所定容積の空間を有する筐体部が組み込まれ、筐体部の前方に形成された孔に、電気信号を音に変換するスピーカユニットが設置されている。筐体部に管状ダクトが連結されており、この管状ダクトがバスレフダクトとして作用し、全体としてバスレフ型スピーカとして機能するようになっている。
【0003】
特許文献１の図３に示すものでは、スピーカユニットから管状ダクトが上向きに延び、ダクト端部がリスナの耳に向けられている。図５に示すものでは、スピーカユニットがリスナの耳よりもやや下に位置し、管状ダクトのダクト端部は、スピーカユニットの横方向の外側に並んで位置している。段落〔００３１〕以下には、図５の構造では、スピーカユニットから外耳導入口までの中高音の経路長とダクト端部から外耳導入口までの低音の経路長とがほぼ等しいのに対し、図３の構造では、スピーカユニットから外耳導入口までの経路長よりもダクト端部から外耳導入口までの経路長の方が短くなっているため、低音の音圧レベルを高くできる、ことが説明されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００７－２２１４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１の段落〔００３１〕以下に説明されているように、バスレフ型スピーカでは、ダクト端部から発せられる音圧が外耳導入口に到達する経路長によって、聴取できる低音の音圧レベルが変化する。しかし、特許文献１に記載されたスピーカ装置は、ダクト端部の開口形状が真円形状であり、その開口面積も小さいものとなっている。そのため、着座するリスナの座高の違いやリスナの頭部での外耳導入口の位置の違いによって外耳導入口の高さ位置が相違すると、あるいはリスナが着座姿勢を変えて外耳導入口の高さ位置を変化させてしまうと、ダクト端部から外耳導入口までの低音の経路長が大きく変化してしまう。これにより、聴取する低音の音圧レベルがリスナによって異なることになり、あるいは着座姿勢に応じて低音の音圧レベルが異なることことになり、バスレフスピーカとして想定している最良の音響を取得することができなくなる。
【0006】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、自動車の座席などに着座した聴取者の耳の位置が変化したとしても、バスレフ型スピーカとしての音響を効果的に与えることができる音響装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、ケースと、前記ケースに設置されたピーカユニットと、を有する音響装置において、
聴取者の顔が向く方向を前方、前方と反する側を背部、聴取者の左右の耳の並ぶ方向を横方向、前方と横方向の双方に直交する方向を上下方向としたときに、
前記ケースは、前記聴取者の背部に位置し、前記スピーカユニットは、その発音方向が前方に向けて設置されており、
前記ケースに、前記スピーカユニットの背部の空気振動が作用する空気室と、前記空気室に通じて前方に開口するバスレフポート、とが設けられ、
前記バスレフポートは、上下方向の開口寸法が横方向の開口寸法よりも大きい、ことを特徴とするものである。
聴取者の顔が向く方向を前方、前方と反する側を背部、聴取者の左右の耳の並ぶ方向を横方向、前方と横方向の双方に直交する方向を上下方向としたときに、
前記ケースは、前記聴取者の背部に位置し、前記スピーカユニットは、その発音方向が前方に向けて設置されており、
前記ケースに、前記スピーカユニットの背部の空気振動が作用する空気室と、前記空気室に通じて前方に開口するバスレフポート、とが設けられ、
前記バスレフポートは、上下方向の開口寸法が横方向の開口寸法よりも大きい、ことを特徴とするものである。
【0008】
本発明の音響装置は、前記スピーカユニットと前記バスレフポートは、上下方向に延びる中心線に対して横方向に線対称となるように、それぞれが対を成して設けられているものとして構成できる。
【0009】
本発明の音響装置は、前記ケースには、聴取者の頭部に後方から対向する頭部対向部と、それぞれの前記スピーカユニットの前方の空気振動が作用する発音空間部と、前記発音空間部に通じて前記頭部対向部の横方向の両側に開口する発音開口部と、が設けられ、
それぞれの前記バスレフポートは、前記発音開口部の横方向の外側に開口しており、
前記発音開口部も、上下方向の開口寸法が横方向の開口寸法よりも大きい、ものが好ましい。
それぞれの前記バスレフポートは、前記発音開口部の横方向の外側に開口しており、
前記発音開口部も、上下方向の開口寸法が横方向の開口寸法よりも大きい、ものが好ましい。
【0010】
さらに、本発明の音響装置は、ケースと、前記ケースに設置されたピーカユニットと、を有する音響装置において、
聴取者の顔が向く方向を前方、前方と反する側を背部、聴取者の左右の耳の並ぶ方向を横方向、前方と横方向の双方に直交する方向を上下方向としたときに、
前記ケースは、前記聴取者の背部に位置し、前記スピーカユニットは、その発音方向が前方に向けて設置されており、
前記ケースに、前記スピーカユニットの背部の空気振動が作用する空気室と、前記空気室の圧力を受けて動作するパッシブ振動体、とが設けられ、
前記パッシブ振動体は、前方に向けられ、上下方向の寸法が横方向の寸法よりも大きい、ことを特徴とするものである。
聴取者の顔が向く方向を前方、前方と反する側を背部、聴取者の左右の耳の並ぶ方向を横方向、前方と横方向の双方に直交する方向を上下方向としたときに、
前記ケースは、前記聴取者の背部に位置し、前記スピーカユニットは、その発音方向が前方に向けて設置されており、
前記ケースに、前記スピーカユニットの背部の空気振動が作用する空気室と、前記空気室の圧力を受けて動作するパッシブ振動体、とが設けられ、
前記パッシブ振動体は、前方に向けられ、上下方向の寸法が横方向の寸法よりも大きい、ことを特徴とするものである。
【0011】
本発明の音響装置は、前記スピーカユニットと前記パッシブ振動体は、上下方向に延びる中心線に対して横方向に線対称となるように、それぞれが対を成して設けられているものとして構成される。
【0012】
本発明の音響装置は、前記ケースに、聴取者の頭部に後方から対向する頭部対向部と、それぞれの前記スピーカユニットの前方の空気振動が作用する発音空間部と、前記発音空間部に通じて前記頭部対向部の横方向の両側に開口する発音開口部と、が設けられ、
それぞれの前記パッシブ振動体は、前記発音空間部内に位置しており、
前記発音開口部も、上下方向の開口寸法が横方向の開口寸法よりも大きい、
ものが好ましい。
それぞれの前記パッシブ振動体は、前記発音空間部内に位置しており、
前記発音開口部も、上下方向の開口寸法が横方向の開口寸法よりも大きい、
ものが好ましい。
【発明の効果】
【0013】
本発明の音響装置は、バスレフポートまたはパッシブ振動体が上下方向に長い構造である。そのため、着座するリスナの座高の違いやリスナの頭部での耳の位置の違いによって耳の高さ位置が相違し、あるいはリスナが着座姿勢を変えて耳の高さ位置が変化したとしても、聴取する低音の音圧レベルの極端な変化を抑制でき、常に最良の音響を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】聴取者の頭部と本発明の音響装置の第１実施形態である車載用音響装置を斜め前方から見た斜視図、
【図2】聴取者の頭部と第１実施形態の車載用音響装置を示す平断面図、
【図6】本発明の音響装置の第２実施形態である車載用音響装置を斜め前方から見た斜視図、
【図8】第１実施形態の車載用音響装置の音響効果を説明する線図、
【図9】比較例の音響効果を説明するための線図、
【発明を実施するための形態】
【0015】
図１ないし図５に、本発明の音響装置の第１実施形態として車載用音響装置１が示されている。車載用音響装置１はケース２を有している。ケース２は、自動車の座席のシートバックの上部に位置するヘッドレストであり、あるいはヘッドレストに埋め込まれるなどしてヘッドレストの一部を構成する。図１と図２には、自動車の乗員である聴取者の頭部Ｈが図示されている。なお、本発明の音響装置は、自動車以外の列車などの乗り物に装備された座席に設置されるものであってもよいし、家庭や劇場などに装備された座席に設置されるものであってもよい。
【0016】
車載用音響装置１は、Ｚ１―Ｚ２方向が前後方向で、Ｚ１方向が前方でＺ２方向が後方である。聴取者の顔Ｆの向く方向は前方（Ｚ１方向）であり、後方（Ｚ２方向）に位置する部分は背部である。Ｘ１－Ｘ２方向は横方向であり、聴取者の左右の耳Ｅ，Ｅの並ぶ方向が横方向である。Ｘ１方向が左方向で、Ｘ２方向が右方向である。Ｙ１－Ｙ２方向は上下方向であり、Ｙ１方向が上方で、Ｙ２方向が下方である。Ｙ１－Ｙ２方向は、前後方向（Ｚ１－Ｚ２方向）と横方向（Ｘ１－Ｘ２方向）の双方に直交している。
【0017】
図１ないし図３に、車載用音響装置１の全体構造が示されている。図２に示されるように、ケース２の内部には、左右方向（Ｘ１－Ｘ２方向）に二分する位置でＹ－Ｚ平面と平行に形成された左右隔壁３が設けられている。図１と図３に、左右隔壁３の一部を通って上下方向に延びる中心線Ｏが示されている。車載用音響装置１は、左右隔壁３よりも左側の半分が左側音響部１０Ｌで、右側の半分が右側音響部１０Ｒである。左側音響部１０Ｌと右側音響部１０Ｒは、中心線Ｏに対して左右方向に線対称の構造であり、左右隔壁３に対して左右方向に面対称の構造である。
【0018】
図１ないし図３に示されるように、ケース２の前部に、聴取者の頭部Ｈに背部から対向する頭部対向部４が形成されている。図２に示されるように、頭部対向部４の前方にクッション部５が設けられており、聴取者が頭部Ｈを突き当てることができるようになっている。
【0019】
ケース２は、合成樹脂材料で射出成型された複数の部品から組み立てられ、あるいは軽金属材料でダイキャスト成型された複数の部品から組み立てられている。図３と図４に示されるように、左側音響部１０Ｌでは、ケース２の内部に、左右隔壁３よりも左側に位置する前後隔壁１１Ｌが設けられ、前後隔壁１１Ｌのうちの左右隔壁３に近い一部がスピーカ支持部１２Ｌとなっている。スピーカ支持部１２Ｌに、左側のスピーカユニット２０Ｌが固定されている。
【0020】
図４に示されるように、スピーカユニット２０Ｌは、フレーム２１がスピーカ支持部１２Ｌに固定されている。フレーム２１には、後方に磁気回路部２２が固定され、前方にコーン形状の振動板２３がエッジ部材２４とダンパー部材２５によって前後方向へ振動自在に支持されている。振動板２３には後方に延びるボビン２６が固定され、ボビン２６に巻かれたボイスコイル２７が、磁気回路部２２の磁気ギャップ内に位置している。スピーカユニット２０Ｌは、ボイスコイル２７に与えられるボイス電流によって、振動板２３が前後に振動させられて、振動板２３の前方（Ｚ１方向）と後方（Ｚ２方向）に音圧（空気振動）が生成される。
【0021】
右側音響部１０Ｒにも、前後隔壁１１Ｒが設けられ、前後隔壁１１Ｒの一部がスピーカ支持部１２Ｒとなっている。スピーカ支持部１２Ｒに右側のスピーカユニット２０Ｒのフレーム２１が固定されている。右側のスピーカユニット２０Ｒは左側のスピーカユニット２０Ｌと同じものであり、スピーカユニット２０Ｒにおいても、フレーム２１に、磁気回路部２２および振動板２３などが支持されている。
【0022】
図２と図４に示されるように、左側音響部１０Ｌでは、ケース２の内部が、前後隔壁１１Ｌの後方（Ｚ２方向）の空気室１３Ｌと前方（Ｚ１方向）の発音空間部１４Ｌに区分されている。スピーカユニット２０Ｌから前方に発せられる空気振動が発音空間部１４Ｌに作用し、後方に発せられる空気振動が空気室１３Ｌに作用する。右側音響部１０Ｒでも、前後隔壁１１Ｒによって、ケース２の内部が後方の空気室１３Ｒと前方の発音空間部１４Ｒに区分されている。
【0023】
図２に示されるように、左側音響部１０Ｌ内のスピーカ支持部１２Ｌは平面視で時計方向へ傾いており、スピーカユニット２０Ｌの発音方向（空気振動の発生方向）ＶＬは、前方（Ｚ１方向）に対して左側（Ｘ１方向）に向けてやや傾いている。右側音響部１０Ｒのスピーカ支持部１２Ｒは平面視で反時計方向へ傾いており、スピーカユニット２０Ｒの発音方向ＶＲは、前方（Ｚ１方向）に対して右側（Ｘ２方向）へ向けてやや傾いている。このように発音方向ＶＬ，ＶＲが前方よりもやや斜めに向けられている場合であっても、その向きを「前方」と説明する。すなわち本明細書での「前方」には、正確にＺ１方向に向けられている状態のみならず、Ｚ１方向から左右方向のいずれかへ傾いた方向も含まれる。
【0024】
図２と図３ならびに図４に示されるように、左側音響部１０Ｌでは、発音空間部１４Ｌに通じる発音開口部１５Ｌが前方に向けて開口しており、右側音響部１０Ｒでも、発音空間部１４Ｒに通じる発音開口部１５Ｒが前方に向けて開口している。発音開口部１５Ｌは、ケース２の頭部対向部４よりも左側の外側に開口しており、発音開口部１５Ｒは、ケース２の頭部対向部４よりも右側の外側に開口している。
【0025】
図２と図４に示されるように、左側音響部１０Ｌでは、ケース２の左側壁２Ｌの内側に沿って後部壁２Ｂの内側まで延びるダクト１６Ｌが設けられ、ダクト１６Ｌの後部開口部１８Ｌが空気室１３Ｌに通じている。ケース２の前面では、ダクト１６Ｌが前方に向けて開口しており、この開口部が左側バスレフポート１７Ｌとなっている。右側音響部１０Ｒでも、ケース２の右側壁２Ｒの内側に沿って後壁部２Ｂの内側まで延びるダクト１６Ｒが形成されている。ダクト１６Ｒの後部開口部１８Ｒは空気室１３Ｒに通じている。ダクト１６Ｒは前方に開口しており、この開口部が右側バスレフポート１７Ｒとなっている。
【0026】
図３に示されるように、左側の発音開口部１５Ｌと右側の発音開口部１５Ｒは、横方向の開口寸法Ｗ１よりも上下方向の開口寸法Ｈ１の方が大きい。発音開口部１５Ｌよりも左方向の外側に並んで位置するバスレフポート１７Ｌと、発音開口部１５Ｒよりも右方向の外側に並んで位置するバスレフポート１７Ｒは、横方向の開口寸法Ｗ２よりも上下方向の開口寸法Ｈ２の方が大きい。発音開口部１５Ｌ，１５Ｒの上下方向の開口寸法Ｈ１と、バスレフポート１７Ｌ，１７Ｒの上下方向の開口寸法Ｈ２は、ほぼ等しい。ここでの「ほぼ等しい」とは、寸法Ｈ１と寸法Ｈ２との差が、Ｈ１とＨ２のいずれか大きい方（図３ではＨ１の方が大きい）の１０％以下であることを意味し、好ましくは５％以下であることを意味している。
【0027】
車載用音響装置１は、バスレフポート１７Ｌ，１７Ｒを設けることでいわゆるバスレフ型スピーカとして機能する。左側音響部１０Ｌのダクト１６Ｌと右側音響部１０Ｒのダクト１６Ｒは、その奥行き方向への全長において断面積が一定である。バスレフ型スピーカは、ダクト１６Ｌ，１６Ｒの断面積および奥行長さと、空気室１３Ｌ，１３Ｒの容積により、低周波数帯域での共振周波数が決まり、バスレフポート１７Ｌ，１７Ｒから前方へ低音を強調した空気振動を発することができるようになる。バスレフポート１７Ｌ，１７Ｒの横方向の開口寸法Ｗ２は、ダクト１６Ｌ，１６Ｒの断面積を所望の値とすることで決められるが、上下方向の開口寸法Ｈ２を長くすることにより横方向の開口寸法Ｗ２をかなり狭くすることができる。その結果、それよりも内側に形成されている発音開口部１５Ｌ，１５Ｒの横方向の開口寸法Ｗ１を広げることができ、聴取者の耳Ｅ，Ｅにスピーカユニット２０Ｌ，２０Ｒからの音圧（空気振動）を高いレベルで効果的に与えることができるようになる。
【0028】
次に、前記車載用音響装置１の動作を説明する。
左側のスピーカユニット２０Ｌおよび右側のスピーカユニット２０Ｒに、ステレオ音源に基づいて生成された別々の駆動信号が与えられ、スピーカユニット２０Ｌの振動板２３とスピーカユニット２０Ｒの振動板２３が前後方向へ振動させられる。スピーカユニット２０Ｌの振動板２３の振動によって発音方向ＶＬに発せられる音圧（空気振動）は、発音空間部１４Ｌから発音開口部１５Ｌを経て聴取者の左側の耳Ｅに作用する。同様に、スピーカユニット２０Ｒの振動板２３の振動によって発音方向ＶＲに発せられる音圧は、発音空間部１４Ｒから発音開口部１５Ｒを経て聴取者の右側の耳Ｅに作用する。
左側のスピーカユニット２０Ｌおよび右側のスピーカユニット２０Ｒに、ステレオ音源に基づいて生成された別々の駆動信号が与えられ、スピーカユニット２０Ｌの振動板２３とスピーカユニット２０Ｒの振動板２３が前後方向へ振動させられる。スピーカユニット２０Ｌの振動板２３の振動によって発音方向ＶＬに発せられる音圧（空気振動）は、発音空間部１４Ｌから発音開口部１５Ｌを経て聴取者の左側の耳Ｅに作用する。同様に、スピーカユニット２０Ｒの振動板２３の振動によって発音方向ＶＲに発せられる音圧は、発音空間部１４Ｒから発音開口部１５Ｒを経て聴取者の右側の耳Ｅに作用する。
【0029】
スピーカユニット２０Ｒから空気室１３Ｌには、発音方向ＶＲへの空気振動と位相が反転した背圧となる空気振動が発生するが、空気室１３Ｌ内の空気とダクト１６Ｌ内の空気の振動により、左側のバスレフポート１７Ｌからは位相反転されて低音域を強調した音圧が前方へ発せられて左側の耳Ｅに与えられる。同様に、右側音響部１０Ｒでは、右側のバスレフポート１７Ｒから発せられる低音域を強調した音圧が右側の耳Ｅに与えられる。
【0030】
バスレフ型スピーカの低音を強調した音響効果は、スピーカユニット２０Ｌ，２０Ｒの振動板２３の中心から耳Ｅの音感知部までの距離Ｌ１と、バスレフポート１７Ｌ，１７Ｒから耳Ｅの音感知部までの距離Ｌ２とのバランスに影響される（Ｌ１とＬ２は図２参照）。車載用音響装置１は、ダクト１６Ｌ，１６Ｒの断面積と奥行き距離ならびに空気室１３Ｌ，１３Ｒの容量で決まる共振周波数と、さらに横方向（Ｘ１－Ｘ２方向）における、前記距離Ｌ１と距離Ｌ２とを適正にバランスさせることにより、低音域を強調した最適な音響効果を発揮できるように設計されている。しかも、図３に示されるように、発音開口部１５Ｌ，１５Ｒの上下方向の開口寸法Ｈ１とバスレフポート１７Ｌ，１７Ｒの上下方向の開口寸法Ｈ２とが共に上下方向に長くなっており、開口寸法Ｈ１と開口寸法Ｈ２とがほぼ等しい。そのため、耳Ｅの高さ位置が上下に変化したとしても、図２に示される平面での距離Ｌ１と距離Ｌ２との関係を常に維持することができ、耳Ｅの高さ位置の相違にかかわらず、低音域を強調でき、さらに全ての帯域においてバランスの良い音響効果を得ることができる。
【0031】
図５には、聴取者の耳Ｅの位置が上下方向（Ｙ１－Ｙ２方向）に変化したときの、車載用音響装置１と聴取者の左側の耳Ｅとの相対位置が示されている。図５では、発音開口部１５Ｒの上下の開口寸法Ｈ１の中心に対向している右側の耳Ｅの位置が（ｉ）で示されている。耳Ｅが位置（ｉ）にあるときの、スピーカユニット２０Ｒの振動板２３の中心から右側の耳Ｅの音感知部までの最短距離をＢとしている。振動板２３の中心から耳Ｅの音感知部までを結ぶ直線が、発音開口部１５Ｒの上端を通過するときの耳Ｅの位置が（ｉｉ）で示されている。耳Ｅが位置（ｉｉ）にあるときの、振動板２３の中心から耳Ｅの音感知部までの最短距離をＡとしている。
【0032】
耳Ｅの位置（ｉ）と位置（ｉｉ）の上下方向の距離をＤとすると、Ａ＝√（Ｂ２＋Ｄ２）である。（ｉ）の位置にある耳Ｅの音感知部を含む半径Ｂの球体の表面積はＳＢ＝４πＢ２で、（ｉｉ）の位置にある耳Ｅの音感知部を含む半径Ａの球体の表面積はＳＡ＝４πＡ２である。したがって、スピーカユニット２０Ｒから前方へ発せられる音圧の、（ｉ）の位置でのレベルと（ｉｉ）の位置でのレベルとの差ｘは、次の式で得られる。
[数１]
ｘ＝log（４πＡ２）－log（４πＢ２）
[数１]
ｘ＝log（４πＡ２）－log（４πＢ２）
【0033】
通常は、音圧のレベル差が１．５ｄＢ以上になると人の耳でその差を感じやすくなる。
発音開口部１５Ｌ，１５Ｒの上下方向の開口寸法Ｈ１を１２ｃｍ（Ｄ＝６ｃｍ）とすると、Ｂが１０ｃｍ以上であれば、位置（ｉ）と位置（ｉｉ）とでの音圧レベルの差を１．５ｄＢ以下に抑えることができる。実施形態では、Ｈ１およびＨ２が１２ｃｍ（Ｈ１≒Ｈ２＝１２ｃｍ）で、Ｂは１４ｃｍである。
発音開口部１５Ｌ，１５Ｒの上下方向の開口寸法Ｈ１を１２ｃｍ（Ｄ＝６ｃｍ）とすると、Ｂが１０ｃｍ以上であれば、位置（ｉ）と位置（ｉｉ）とでの音圧レベルの差を１．５ｄＢ以下に抑えることができる。実施形態では、Ｈ１およびＨ２が１２ｃｍ（Ｈ１≒Ｈ２＝１２ｃｍ）で、Ｂは１４ｃｍである。
【0034】
図８に、振動板２３の中心から耳Ｅの音感知部までを結ぶ直線が、発音開口部１５Ｒの下端を通過するときの耳Ｅの位置を（ｉｉｉ）としたときの、（ｉ）（ｉｉ）（ｉｉｉ）の各位置での音圧レベルの変化が示されている。図８は対数グラフであり、横軸がスピーカユニットから発せられる音圧（空気振動）の振動数（Ｈｚ）を示し、縦軸が（ｉ），（ｉｉ），（ｉｉｉ）の各位置で測定された音圧のレベル（ｄＢ）を示している。なお、測定に使用した車載用音響装置１は、Ｈ１，Ｈ２が１２ｃｍであり、Ｂが１４ｃｍである。
【0035】
図８に示されるように、Ｈ１，Ｈ２が１２ｃｍであり、Ｂが１４ｃｍであれば、耳Ｅの位置が（ｉ），（ｉｉ），（ｉｉｉ）のいずれかの位置に動いたとしても耳Ｅで感じる音圧のレベルの差がほとんど無視できる範囲であることが解る。また、バスレフポート１７Ｌ，１７Ｒが上下に大きな開口寸法Ｈ２を有し、発音開口部１５Ｌ，１５Ｒが上下に大きな開口寸法Ｈ１を有しているため、耳Ｅの位置が（ｉ），（ｉｉ），（ｉｉｉ）のいずれかの位置に動いたとしても、図２の平面で見たときの、スピーカユニット２０Ｌ，２０Ｒとバスレフポート１７Ｌ，１７Ｒとの相対位置が変化しない。すなわち平面で見たときの、スピーカユニット２０Ｌ，２０Ｒから耳Ｅまでの直線距離Ｌ１と、バスレフポート１７Ｌ，１７Ｒから耳Ｅまでの直線距離Ｌ２との比は変化しない。したがって、図８に示されるように、耳Ｅが（ｉ），（ｉｉ），（ｉｉｉ）のどの位置であっても、低音域を強調した音響を得ることができる。
【0036】
図９には、比較例の音響効果が示されている。
比較例は、図８に示される音響効果を測定したのと同じ車載用音響装置１を用い、発音開口部１５Ｌ，１５Ｒとバスレフポート１７Ｌ，１７Ｒの双方の下側（Ｙ２側）の半分の領域を塞いだ。耳Ｅは図５に示した上方の位置（ｉｉ）と、振動板２３の中心から耳Ｅの音感知部までを結ぶ直線が、発音開口部１５Ｒの下端を通過するときの耳Ｅの位置すなわち下方位置（ｉｉｉ）とし、位置（ｉｉ）と位置（ｉｉｉ）での音圧レベルを測定した。図９に示すように、比較例では、位置（ｉｉｉ）での音圧レベルは、低域において位相反転の影響を受けるタイミングが変るため、低域と中高音域とのバランスが崩れてしまう。また高音域においても、位置（ｉｉ）と位置（ｉｉｉ）とで、音圧のレベルに１０ｄＢ程度の差が生じている。
比較例は、図８に示される音響効果を測定したのと同じ車載用音響装置１を用い、発音開口部１５Ｌ，１５Ｒとバスレフポート１７Ｌ，１７Ｒの双方の下側（Ｙ２側）の半分の領域を塞いだ。耳Ｅは図５に示した上方の位置（ｉｉ）と、振動板２３の中心から耳Ｅの音感知部までを結ぶ直線が、発音開口部１５Ｒの下端を通過するときの耳Ｅの位置すなわち下方位置（ｉｉｉ）とし、位置（ｉｉ）と位置（ｉｉｉ）での音圧レベルを測定した。図９に示すように、比較例では、位置（ｉｉｉ）での音圧レベルは、低域において位相反転の影響を受けるタイミングが変るため、低域と中高音域とのバランスが崩れてしまう。また高音域においても、位置（ｉｉ）と位置（ｉｉｉ）とで、音圧のレベルに１０ｄＢ程度の差が生じている。
【0037】
これに対し、本発明の実施形態の車載用音響装置１では、図８に示されるように、耳Ｅの位置が（ｉ），（ｉｉ），（ｉｉ）のいずれであっても、音圧のレベルにほとんど差が生じない。しかも（ｉ），（ｉｉ），（ｉｉ）のどの位置であっても、バスレフ型スピーカとしての機能を効果的に発揮でき、低音域を強調した音響効果を得ることができる。そのため、着座する聴取者の座高の違いや頭部での耳の位置が相違しても、あるいは聴取者が着座姿勢を変えて耳の高さ位置が変化したとしても、常に低音域を強調した良好な音響を得ることができる。
【0038】
図６と図７に、本発明の音響装置の第２実施形態の車載用音響装置１０１が示されている。車載用音響装置１０１のケース１０２には、前方中央部に頭部対向部１０４が設けられている。図２に示された車載用音響装置１のケース２の内部と同様に、ケース１０２の内部は、左側音響部１１０Ｌと右側音響部１１０Ｒとに分割されている。図７に、左側音響部１１０Ｌの一部が示されているが、左側音響部１１０Ｌと右側音響部１１０Ｒは中心線Ｏに対して横方向に線対称の構造である。
【0039】
図７に示されるように、左側音響部１１０Ｌでは、ケース１０２の内部に前後隔壁１１１Ｌが設けられ、前後隔壁１１１Ｌの一部がスピーカ支持部１１２Ｌとなっている。このスピーカ支持部１１２Ｌに、左側のスピーカユニット２０Ｌのフレーム２１が固定されている。図７に示されるスピーカユニット２０Ｌは、図４に示されるスピーカユニット２０Ｌと同じである。左側音響部１１０Ｌでは、ケース１０２の内部が、前後隔壁１１１Ｌによって、後方の空気室１１３Ｌと前方の発音空間部１１４Ｌとに区画されている。左側音響部１１０Ｌでは、発音空間部１１４Ｌに通じる発音開口部１１５Ｌが、頭部対向部１０４の側方で前方に向けて開口している。
【0040】
前後隔壁１１１Ｌの前方（Ｚ１方向）部分に、上下方向（Ｙ１－Ｙ２方向）に延びる開口部１１６Ｌが形成されている。開口部１１６Ｌにはパッシブ振動体（パッシブ振動板）１１７Ｌが設けられている。パッシブ振動体１１７Ｌは、発音空間部１１４Ｌの内部に位置している。パッシブ振動体１１７Ｌの外周部と開口部１１６Ｌの内周縁との間にはダンパー部材１１８Ｌが設けられている。パッシブ振動体１１７Ｌは樹脂シートや紙材などで形成されており、ダンパー部材１１８Ｌは薄い樹脂シートやエラストマシートなど、パッシブ振動体１１７Ｌの前後の位置を復元できるよう所定の弾性率を有するように構成されている。開口部１１６Ｌは、パッシブ振動体１１７Ｌとダンパー部材１１８Ｌとによって完全に塞がれている。図６に示されるように、右側音響部１１０Ｒにおいても、発音開口部１１５Ｒの内部において、前後隔壁１１５Ｒに形成された開口部１１６Ｒに、パッシブ振動体１１７Ｒとダンパー部材１１８Ｒとが設けられている。
【0041】
この車載用音響装置１０１では、スピーカユニット２０Ｌから後方の空気室１１３Ｌに位相が反転した音圧が与えられ、この音圧により、所定の共振周波数を有するパッシブ振動体１１７Ｌが振動する。パッシブ振動体１１７Ｌの振動により、低音を強調した音圧が前方に向けて発せられる。発音開口部１１５Ｌからは、スピーカユニット２０Ｌから前方に発せられる音圧と、パッシブ振動体１１７Ｌの振動による低音域を強調した音圧とが前方に向けて発せられ、左側の耳Ｅに与えられる。この動作は、右側音響部１１０Ｒでも同様である。
【0042】
図６に示されるように、左側の発音開口部１１５Ｌと右側の発音開口部１１５Ｒは、横方向（Ｘ１－Ｘ２方向）の開口寸法Ｗ３より、上下方向（Ｙ１－Ｙ２方向）の開口寸法Ｈ３が大きい。左側のパッシブ振動体１１７Ｌと右側のパッシブ振動体１１７Ｒは、横方向の寸法Ｗ４よりも上下方向の寸法Ｈ４の方が大きい。車載用音響装置１０１の発音開口部１１５Ｌ，１１５Ｒの開口寸法Ｗ３およびＨ３の好ましい値は、図３に示した車載用音響装置１の発音開口部１５Ｌ，１５Ｒの開口寸法Ｗ１およびＨ１と同じであり、車載用音響装置１０１のバッシブ振動板１１７Ｌ，１１７Ｒの寸法Ｗ４およびＨ４の好ましい値は、図３に示した車載用音響装置１のバスレフポート１７Ｌ．１７Ｒの開口寸法Ｗ２およびＨ２と同じである。
【0043】
図６と図７に示される車載用音響装置１０１では、発音開口部１１５Ｌ，１１５Ｒの上下方向の開口寸法Ｈ３と、パッシブ振動体１１７Ｌ，１１７Ｒの上下方向の寸法Ｈ４がほぼ同じで、共に上下方向に長く延びている。そのため、聴取者の耳Ｅの位置が上下方向に変化しても、常に低音域を強調したバランスの良い音圧の音響効果を得ることができる。
【符号の説明】
【0044】
１ 車載用音響装置
２ ケース
１０Ｌ 左側音響部
１０Ｒ 右側音響部
１１Ｌ，１１Ｒ 前後壁部
１２Ｌ，１２Ｒ スピーカ支持部
１３Ｌ，１３Ｒ 空気室
１４Ｌ，１４Ｒ 発音空間部
１５Ｌ，１５Ｒ 発音開口部
１６Ｌ，１６Ｒ ダクト
１７Ｌ，１７Ｒ バスレフポート
２０Ｌ，２０Ｒ スピーカユニット
１０１ 車載用音響装置
１１０Ｌ 左側音響部
１１０Ｒ 右側音響部
１１４Ｌ 空気室
１１５Ｌ，１１５Ｒ 発音開口部
１１７Ｌ，１１７Ｒ パッシブ振動体
１１８Ｌ，１１８Ｒ ダンパー部材
Ｏ 中心線
２ ケース
１０Ｌ 左側音響部
１０Ｒ 右側音響部
１１Ｌ，１１Ｒ 前後壁部
１２Ｌ，１２Ｒ スピーカ支持部
１３Ｌ，１３Ｒ 空気室
１４Ｌ，１４Ｒ 発音空間部
１５Ｌ，１５Ｒ 発音開口部
１６Ｌ，１６Ｒ ダクト
１７Ｌ，１７Ｒ バスレフポート
２０Ｌ，２０Ｒ スピーカユニット
１０１ 車載用音響装置
１１０Ｌ 左側音響部
１１０Ｒ 右側音響部
１１４Ｌ 空気室
１１５Ｌ，１１５Ｒ 発音開口部
１１７Ｌ，１１７Ｒ パッシブ振動体
１１８Ｌ，１１８Ｒ ダンパー部材
Ｏ 中心線
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】