特許 7369943 音響再生装置

(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】

(24)【登録日】2023-10-19

(45)【発行日】2023-10-27

(54)【発明の名称】音響再生装置

(51)【国際特許分類】

   H04R 1/02 20060101AFI20231020BHJP

   H04R 1/34 20060101ALI20231020BHJP

【ＦＩ】

H04R1/02 104Z

H04R1/34 310

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2022536160

(86)(22)【出願日】2021-05-24

(86)【国際出願番号】 JP2021019645

(87)【国際公開番号】W WO2022014166

(87)【国際公開日】2022-01-20

【審査請求日】2022-07-20

(31)【優先権主張番号】P 2020119882

(32)【優先日】2020-07-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(31)【優先権主張番号】P 2020144122

(32)【優先日】2020-08-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109210

【弁理士】

【氏名又は名称】新居 広守

(74)【代理人】

【識別番号】100137235

【弁理士】

【氏名又は名称】寺谷 英作

(74)【代理人】

【識別番号】100131417

【弁理士】

【氏名又は名称】道坂 伸一

(72)【発明者】

【氏名】角張 勲

(72)【発明者】

【氏名】鷲尾 信彦

(72)【発明者】

【氏名】坂井 剛

【審査官】冨澤 直樹

(56)【参考文献】

【文献】特開平７－１５４８８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２０１９７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１１１３８６７１２（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２０７８０２３７５（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特開平８－１４０１７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｒ １／０２

Ｈ０４Ｒ １／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

筐体と、
前記筐体内に配置されるスピーカと、を備え、
前記筐体は、環状領域に配置された複数の貫通孔を有する第１壁面を備え、
前記スピーカは、前記複数の貫通孔に向けて音を放射する姿勢で配置されており、
前記筐体は、前記スピーカが配置されている第１空間と、前記第１空間と前記筐体の外側の外部空間とを連通する第２空間とを有し、
前記第２空間は、前記環状領域の内周縁に沿って配置される筒形の外壁面と、前記環状領域の外周縁に沿って配置され、前記外壁面に対向する筒形の内壁面との間に形成されている筒形の空間である
音響再生装置。

【請求項2】

前記複数の貫通孔は、互いに同一の穴径及び長さを有し、かつ、第１の円に沿って並ぶ複数の第１貫通孔を含む
請求項１に記載の音響再生装置。

【請求項3】

前記複数の貫通孔は、各々が前記複数の第１貫通孔よりも小さい穴径を有し、かつ、前記第１の円の内部に配置され、前記第１の円よりも小さい第２の円に沿って並ぶ複数の第２貫通孔を含む
請求項２に記載の音響再生装置。

【請求項4】

前記第２の円は、前記第１の円の同心円である
請求項３に記載の音響再生装置。

【請求項5】

前記外壁面が形成している筒形の中心軸と、前記内壁面が形成している筒形の中心軸とは一致する
請求項１から４のいずれか１項に記載の音響再生装置。

【請求項6】

前記外壁面と前記内壁面との間の距離は、前記外壁面の筒形の中心軸の方向において、一定である
請求項１から５のいずれか１項に記載の音響再生装置。

【請求項7】

前記外壁面と前記内壁面との間の距離は、前記スピーカから放射される音の波長の１／４以下である
請求項１から６のいずれか１項に記載の音響再生装置。

【請求項8】

前記スピーカは、音の放射方向における前記スピーカの中心軸が前記環状領域の中心を通る姿勢で配置されている
請求項１から７のいずれか１項に記載の音響再生装置。

【請求項9】

前記筐体の、前記第１壁面とは別の第２壁面には、前記スピーカから放射された音が外部へ放射される開口部が形成されている
請求項１から８のいずれか１項に記載の音響再生装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、指向性を有する音を放射することができる音響再生装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１及び特許文献２は、ユーザの頭部近傍の音響特性が所望の方向からの到来音の音響特性と同様になるように、スピーカに入力する音響信号の音量及び位相を制御することで、実際のスピーカの位置とは異なる方向にスピーカが有るかのような聴感効果を実現する構成を開示する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００６－１０１４６１号公報

【文献】特開２０１５－１５４３５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

指向性を有する音を放射するためには多数のスピーカを配置する方式がある。しかしながら、この方式では、多数のスピーカが必要になるという課題がある。

【0005】

本開示は、より少ないスピーカで指向性を有する音を放射することができる音響再生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】

【0006】

本開示における音響再生装置は、筐体と、前記筐体内に配置されるスピーカと、を備え、前記筐体は、環状領域に配置された複数の貫通孔を有する第１壁面を備え、前記スピーカは、前記複数の貫通孔に向けて音を放射する姿勢でされている。

【発明の効果】

【0007】

本開示における音響再生装置によれば、より少ないスピーカで指向性を有する音を放射することができる音響再生装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1A】図１Ａは、実施の形態１の音響再生装置の構成を示す斜視図である。

【図1B】図１Ｂは、実施の形態１の音響再生装置におけるバッフルの平面図である。

【図2】図２は、複数の貫通孔を配置したバッフルの遮音効果を示すグラフである。

【図3】図３は、実施の形態２の音響再生装置の構成を示す斜視図である。

【図4】図４は、実施の形態３の音響再生装置の構成を示す斜視図である。

【図5】図５は、実施の形態３の音響再生装置の断面図である。

【図6】図６は、筒形の空間を通過する音波を示す模式図である。

【図7】図７は、実施の形態４の音響再生装置の構成を示す斜視図である。

【図8】図８は、実施の形態５の音響再生装置の構成を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本開示の一態様に係る音響再生装置は、筐体と、前記筐体内に配置されるスピーカと、を備え、前記筐体は、環状領域に配置された複数の貫通孔を有する第１壁面を備え、前記スピーカは、前記複数の貫通孔に向けて音を放射する姿勢でされている。

【0010】

これによれば、複数の貫通孔のサイズに応じた特定の周波数帯域の音が、複数の貫通孔の各々から放射されるため、各々の貫通孔が音源になる。このため、環状に配置された複数の貫通孔は、環状に二次元配置されたスピーカアレイと同様の効果を奏する。よって、第１壁面に垂直でありかつ環状領域の中心における中心軸上において、複数の貫通孔の各々から放射された特定の周波数帯域の音が強め合うこととなり、音響再生装置は、中心軸の方向に指向性を有する音であって、特定の周波数帯域の音を放射することができる。

【0011】

また、前記複数の貫通孔は、互いに同一の穴径及び長さを有し、かつ、第１の円に沿って並ぶ複数の第１貫通孔を含んでもよい。

【0012】

このため、複数の第１貫通孔から、第１の円の中心軸の方向に指向性を有する音であって、複数の第１貫通孔の穴径及び長さに応じた周波数帯域の音を放射することができる。

【0013】

また、前記複数の貫通孔は、各々が前記複数の第１貫通孔よりも小さい穴径を有し、かつ、前記第１の円の内部に配置され、前記第１の円よりも小さい第２の円に沿って並ぶ複数の第２貫通孔を含んでもよい。

【0014】

このため、第２の円の中心軸方向に指向性を有する音であって、複数の第１貫通孔から放射される特定の周波数帯域の音よりも高い周波数帯域を含む周波数帯域の音を、複数の第２貫通孔から放射することができる。よって、複数の第１貫通孔から放射される周波数帯域と、複数の第２貫通孔から放射される周波数帯域とを合わせた広い周波数帯域の音を、中心軸の方向に向けて放射することができる。

【0015】

また、前記第２の円は、前記第１の円の同心円であってもよい。

【0016】

このため、複数の第１貫通孔から放射される音と、複数の第２貫通孔から放射される音を同じ中心軸に向けて放射することができる。

【0017】

また、前記筐体は、前記スピーカが配置されている第１空間と、前記第１空間と前記筐体の外側の外部空間とを連通する第２空間とを有し、前記第２空間は、前記環状領域の内周縁に沿って配置される筒形の外壁面と、前記環状領域の外周縁に沿って配置され、前記外壁面に対向する筒形の内壁面との間に形成されている筒形の空間であってもよい。

【0018】

これによれば、スピーカから放射された音は、外壁面と内壁面との間の第２空間に入射し、第２空間を伝搬することで音の波面が外壁面及び内壁面に対して垂直に整いやすくなり、複数の貫通孔に対して垂直に入射しやすくなる。複数の貫通孔の穴径及び長さと、筐体の容積とによって決まる共振周波数の音は、音の波面が複数の貫通孔に垂直に入射することで、より狭い周波数帯域において大きなレベルで共振することから、特定の周波数帯域の放射音を大きな音量で筐体の外部に放射することができる。

【0019】

また、前記外壁面が形成している筒形の中心軸と、前記内壁面が形成している筒形の中心軸とは一致してもよい。

【0020】

このため、複数の貫通孔から放射される音の周波数特性を均一化することができる。

【0021】

また、前記外壁面と前記内壁面との間の距離は、前記外壁面の筒形の中心軸の方向において、一定であってもよい。

【0022】

このため、複数の貫通孔から放射される音の周波数特性を均一化することができる。

【0023】

また、前記外壁面と前記内壁面との間の距離は、前記スピーカから放射される音の波長の１／４以下であってもよい。

【0024】

また、前記スピーカは、音の放射方向における前記スピーカの中心軸が前記環状領域の中心を通る姿勢で配置されていてもよい。

【0025】

これによれば、スピーカの中心軸が環状領域の中心軸を通るように配置されるため、スピーカと複数の貫通孔の各々との間の距離を互いに等しくすることができる。これにより、複数の貫通孔から放射される複数の音の音圧及び位相を、より互いに近づけることができ、環状領域の中心軸上において、複数の貫通孔の各々から放射された特定の周波数帯域の音が強め合う効果をさらに向上させることができる。

【0026】

また、前記筐体の、前記第１壁面とは別の第２壁面には、前記スピーカから放射された音が外部へ放射される開口部が形成されていてもよい。

【0027】

これによれば、スピーカから放射された音は、複数の貫通孔で周波数選択され、第１壁面に垂直であり環状領域の中心軸の方向に指向性を有する音と、開口部から放射される音とに分離して再生することができる。このため、１台のスピーカで立体的な音響効果を実現することができる。

【0028】

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0029】

（実施の形態１）
図１Ａは、実施の形態１の音響再生装置１００の構成を示す斜視図である。図１Ｂは、実施の形態１の音響再生装置１００におけるバッフル２の平面図である。

【0030】

音響再生装置１００は、キャビネット１と、キャビネット１内に配置されるスピーカ３とを備える。

【0031】

キャビネット１は、概ね直方体形状の筐体である。キャビネット１は、例えば、６つの壁面を有し、内部に直方体形状の空間を有する。キャビネット１の６つの壁面は、上面であるバッフル２と、バッフル２と対向する底面１ａと、バッフル２と底面１ａとの間に配置され、バッフル２と底面１ａとに接続される４つの側面１ｂ～１ｅとを有する。６つの壁面の各々は、板状の部材である。キャビネット１の容積はＶである。

【0032】

バッフル２は、キャビネット１のうち、スピーカ３が配置される壁面（本実施の形態では底面１ａ）と対向する壁面である。バッフル２の厚みは、後述するようにＬであり、一定である。バッフル２は、円環状の環状領域４に配置された複数の貫通孔４ａを有する。バッフル２は、第１壁面の一例である。複数の貫通孔４ａの各々は、半径がａである円形の開口である。つまり、複数の貫通孔４ａは、穴径が互いに同一である。複数の貫通孔４ａの各々は、バッフル２に対して垂直に貫通している。このため、複数の貫通孔４ａの各々は、バッフル２の厚みＬと同じ長さを有する。つまり、複数の貫通孔４ａは、互いに同一の長さを有する。

【0033】

スピーカ３は、キャビネット１が備える１つの壁面の内壁側に配置され、音をキャビネット１内に放射する。スピーカ３は、音の放射方向がバッフル２に向かう向きで底面１ａ上に配置される。つまり、スピーカ３は複数の貫通孔４ａに向けて音を放射する姿勢で底面１ａに配置されている。また、スピーカ３は、中心軸５の方向から音響再生装置１００を見たときに、環状領域４の内方に含まれる位置に配置されていることが好ましい。

【0034】

なお、スピーカ３は、音の放射方向がバッフル２に向かう向きで配置されていれば底面１ａ上に配置されていなくてもよく、底面１ａから離れた位置に配置されていてもよい。音響再生装置のキャビネットは、例えば、底面１ａ、側面１ｂ～１ｅ、及び、バッフル２の少なくとも１つに固定されている支持部材を有し、スピーカ３は、その支持部材上に、音の放射方向がバッフル２に向かう向きで配置されていてもよい。

【0035】

また、環状領域４は、バッフル２のうち、中心軸５を中心とし、半径が所定範囲内となる円環状の領域であり、複数の貫通孔４ａが配置される領域である。中心軸５は、バッフル２が形成する面の中心を通り、この面に垂直となる仮想的な線である。半径が所定範囲内とは、具体的には、図１Ｂに示すように半径Ｒ１以上、かつ、半径Ｒ２以下の範囲である。

【0036】

なお、複数の貫通孔４ａが配置される環状領域４の形状は、環状であればよく、円環状に限らずに、多角形状であってもよい。複数の貫通孔４ａは、環状領域４に配置されていればよい。また、複数の貫通孔４ａは、環状領域４以外には配置されない。つまり、複数の貫通孔４ａは、中心軸５を中心とする半径Ｒ１の円内に配置されず、かつ、中心軸５を中心とする半径Ｒ２の円外に配置されない。

【0037】

また、複数の貫通孔４ａは、中心軸５を中心とする円上に並んで配置されていてもよい。複数の貫通孔４ａは、中心軸５を中心とする複数の円上に並んで配置されていてもよい。なお、複数の貫通孔４ａは、中心軸５を中心とする円に沿って並んでいればよく、当該円上からずれた位置に並んでいてもよい。

【0038】

また、複数の貫通孔４ａは、開口率が環状領域４のどの領域においても一定になるように配置されていてもよい。開口率は、環状領域４の単位面積当たりにおける複数の貫通孔４ａの面積の和である。また、複数の貫通孔４ａは、開口率が一定で環状領域４に配置されていれば円に沿って並んでいなくてもよい。例えば、複数の貫通孔４ａは、直線状の異なる２方向にアレイ状に並んで配置されていてもよい。つまり、バッフル２は、アレイ状に並ぶ複数の貫通孔４ａが環状領域４のみに設けられる構成であってもよい。

【0039】

なお、本実施の形態ではキャビネット１の形状は、概ね直方体形状としたが、スピーカ３と複数の貫通孔４ａとの位置関係が上記の通りであれば、どのような形状でもよく、例えば円柱形状であってもよいし、多角柱形状であってもよい。

【0040】

この構成により、スピーカ３から放射された音は、環状領域４の複数の貫通孔４ａを経由してキャビネット１の外部に放射される。複数の貫通孔４ａに伝搬したスピーカ３から放射された音は、各貫通孔４ａの半径ａ及びその長さＬ（バッフル２の厚みに相当）と、キャビネット１の容積Ｖとによって決まる共振周波数ｆで共振する。このため、共振周波数ｆの音は、共振周波数ｆ以外の周波数の音よりも大きな音量で、キャビネット１の外部に放射される。

【0041】

図２は、複数の貫通孔を配置したバッフルの遮音効果を示すグラフである。具体的には、図２は、キャビネット１からバッフル２を取り除いた場合の音響再生装置の放射音レベルと、厚みＬ＝１０ｍｍのバッフル２に半径ａ＝２．５ｍｍの貫通孔４ａを等間隔で合計４００個配置したバッフル２を設けた音響再生装置の放射音レベルとの差（半径ａ＝２．５ｍｍ、長さＬ＝１０ｍｍの小孔開口を４００個配置した板の遮音レベル）を示す。この図から、１ｋＨｚ以上２．５ｋＨｚ未満の周波数帯域で差が小さく、２００Ｈｚ以上１ｋＨｚ未満の周波数帯域、及び、２．５ｋＨｚ以上の周波数帯域で遮音レベルが大きいことが分かる。これはすなわち、スピーカ３から放射された音が複数の貫通孔４ａで周波数選択された結果、１ｋＨｚ以上２．５ｋＨｚ未満の周波数帯域の音が他の周波数帯域の音より相対的に減衰されずに、キャビネット１の外部に放射されることを示す。

【0042】

なお、複数の貫通孔４ａの半径を小さくするほど外部に放射される音の周波数帯域を高くすることができる。このように、複数の貫通孔４ａの半径を調整することで、所望の周波数帯域の音をキャビネット１の外部に放射させることができる。

【0043】

本実施の形態に係る音響再生装置１００では、複数の貫通孔４ａの穴径及び長さに応じた特定の周波数帯域の音が、複数の貫通孔４ａの各々から放射されるため、各々の貫通孔４ａが音源になる。このため、円環状に配置された複数の貫通孔４ａは、円環状に二次元配置されたスピーカアレイと同様の効果を奏する。よって、中心軸５上において複数の貫通孔４ａの各々から放射された特定の周波数帯域の音が強め合うこととなり、音響再生装置１００は、中心軸５の方向に指向性を有する音であって、特定の周波数帯域の音を放射することができる。

【0044】

（実施の形態２）
図３は、実施の形態２の音響再生装置の構成を示す斜視図である。

【0045】

本実施の形態の音響再生装置１００Ａは、実施の形態１の音響再生装置１００と比較して、複数の貫通孔４１ａの構成が異なり、他の構成については同じである。このため、異なる構成について主に説明し、同じ構成については説明を省略する。

【0046】

図３において、バッフル２に配置される複数の貫通孔４１は、第１の円上に並ぶ複数の貫通孔４１ａと、第１の円の内部に配置される第２の円上に並ぶ複数の貫通孔４１ｂとを含む。複数の貫通孔４１は、中心軸５に対して同心円状に等間隔に配置して構成される。複数の貫通孔４１は、開口の半径が異なる複数の貫通孔４１ａと、複数の貫通孔４１ｂとを備える。中心軸５を中心とし、ある半径となる円周上には、同一半径の貫通孔が配置される。例えば、中心軸５を中心とし、半径Ｒ１以上Ｒ２以下の環状領域４内のうち、外周側の第１の円上に半径ｒ１の複数の貫通孔４１ａが円環状に配置され、内周側の第２の円上に半径ｒ２の複数の貫通孔４１ｂが円環状に配置される。

【0047】

第２の円は、第１の円よりも小さい円である。第２の円は第１の円の同心円であってもよい。つまり、第１の円及び第２の円は、中心軸５を中心とする円であってもよい。なお、第２の円は、第１の円に内包される円であれば、第１の円の同心円でなくてもよい。また、第１の円及び第２の円は、半径Ｒ１以上Ｒ２以下の環状領域４内に配置される。

【0048】

複数の貫通孔４１の長さは、いずれもバッフル２の厚みであるＬである。

【0049】

なお、本実施の形態では、複数の貫通孔４１は、異なる半径（つまり、異なる穴径）の複数の貫通孔４１ａ、４１ｂを含み、かつ、同一半径の円周上に同一半径（つまり、同一穴径）の貫通孔が配置されていればよい。したがって、例えば、互いに異なる半径の円周上に、同一半径の貫通孔が配置されていてもよい。具体的には、第１の円上に並ぶ複数の貫通孔４１ａは、互いに同一の穴径（例えば、半径ｒ１）を有する。なお、複数の貫通孔４１ａは、第１の円に沿って並んでいればよく、第１の円上からずれた位置に並んでいてもよい。また、第２の円上に並ぶ複数の貫通孔４１ｂは、互いに同一の穴径（例えば、半径ｒ２）を有し、この穴径は、複数の貫通孔４１ａの穴径よりも小さい。なお、複数の貫通孔４１ｂは、第２の円に沿って並んでいればよく、第２の円上からずれた位置に並んでいてもよい。

【0050】

本実施の形態に係る音響再生装置１００Ａでは、複数の貫通孔４１ａと、複数の貫通孔４１ｂとで穴径が異なるため、バッフル２により選択（放射）される周波数帯域が複数となる。よって、音響再生装置１００Ａは、より広い周波数帯域を有し、かつ、中心軸５の方向に指向性を有する音、を放射することができる。

【0051】

（実施の形態３）
図４は、実施の形態３の音響再生装置の構成を示す斜視図である。図５は、実施の形態３の音響再生装置の断面図である。

【0052】

本実施の形態の音響再生装置１００Ｂは、実施の形態１の音響再生装置１００と比較して、キャビネット１Ｂの内部に筒形の空間Ｓ１２が形成されている点が異なり、他の構成については同じである。このため、異なる構成について主に説明し、同じ構成については説明を省略する。

【0053】

キャビネット１Ｂは、空間Ｓ１１と、空間Ｓ１２とを有する。空間Ｓ１１は、スピーカ３が配置される空間である。空間Ｓ１１は、キャビネット１Ｂが有する６つの壁面（底面１ａ、側面１ｂ～１ｅ及びバッフル２）により形成される内部空間Ｓ１のうち、空間Ｓ１２を除く部分である。空間Ｓ１２は、空間Ｓ１１よりもバッフル２側に設けられ、空間Ｓ１１とキャビネット１Ｂの外側の外部空間とを連通する。具体的には、空間Ｓ１２は、内壁６の外壁面６ａと、外壁面６ａに対向する外壁７の内壁面７ａとの間に形成される筒形の空間である。キャビネット１Ｂは、底面１ａ、側面１ｂ～１ｅ、及び、バッフル２の他にさらに、内壁６及び外壁７を有する。つまり、キャビネット１Ｂは、実施の形態１のキャビネット１と比較して、内壁６及び外壁７を有する点が異なる。

【0054】

内壁６は、円筒形状を有する。内壁６は、その一端がバッフル２に接続されるとともに、内壁６の外壁面６ａが円環状の環状領域４の内周縁に沿うようにキャビネット１Ｂ内に配置される。内壁６の他端は、キャビネット１Ｂの内面（底面１ａ）と接しておらず、内壁６の他端とキャビネット１Ｂの内面（底面１ａ）との間には、間隔（空間Ｓ１１）が空けられている。

【0055】

外壁７は、内壁６の外径よりも大きい内径である円筒形状を有する。外壁７は、その一端がバッフル２に接続されるとともに、外壁７の内壁面７ａが円環状の環状領域４の外周縁に沿うようにキャビネット１Ｂ内に配置される。外壁７の他端は、キャビネット１Ｂの内面（底面１ａ）と接しておらず、外壁７の他端とキャビネット１Ｂの内面（底面１ａ）との間には、間隔（空間Ｓ１１）が空けられている。

【0056】

実施の形態１と同様に、複数の貫通孔４ａは、バッフル２のうち、中心軸５を中心とし、半径Ｒ１以上、かつ、半径Ｒ２以下の環状領域４に配置される。したがって、内壁６の外径は、半径Ｒ１の２倍と等しい。また、外壁７の内径は、半径Ｒ２の２倍と等しい。つまり、内壁６及び外壁７は、二重筒を形成し、内壁６は二重筒の内筒であり、外壁７は二重筒の外筒である。内壁６及び外壁７の高さは互いに同じである。よって、内壁６及び外壁７の間に形成される空間Ｓ１２は、バッフル２の複数の貫通孔４ａが設けられている環状領域４から、キャビネット１Ｂの内方（底面１ａ）側に延びている。言い換えると、バッフル２のうち、内壁６が接続する部分、及び、外壁７が接続する部分との間の領域内に、環状領域４が配置される。

【0057】

また、内壁６及び外壁７は互いに平行となる姿勢でキャビネット１Ｂ内に配置される。つまり、中心軸５に直交する方向（径方向）における内壁６の外壁面６ａと外壁７の内壁面７ａとの間の距離は、中心軸５に平行な方向（軸方向）において一定である。また、内壁６及び外壁７は、中心軸５を軸とする。つまり、外壁面６ａが形成している筒形の中心軸と、内壁面７ａが形成している筒形の中心軸とは一致する。このため、複数の貫通孔４ａから放射される音の周波数特性を均一化することができる。

【0058】

また、外壁面６ａと内壁面７ａとの間の距離は、スピーカ３から放射される音の波長の１／４以下であってもよい。

【0059】

本実施の形態に係る音響再生装置１００Ｂでは、スピーカ３から放射された音は、内壁６と外壁７の間に入射し、図６に示すように内壁６と外壁７の間を伝搬することで音の波面３０が内壁６及び外壁７の各壁面６ａ、７ａに対して垂直に整いやすくなり、複数の貫通孔４ａに対して垂直に入射しやすくなる。複数の貫通孔４ａの半径ａ及び長さＬと、キャビネット１Ｂの容積Ｖとによって決まる共振周波数ｆの音は、音の波面３０が複数の貫通孔４ａに垂直に入射することで、より狭い周波数帯域において大きなレベルで共振することから、選択された周波数帯域の放射音をより大きな音量でキャビネット１Ｂ外部に放射することができる。

【0060】

なお、内壁６と外壁７とで挟まれた円筒形状の空間Ｓ１２は、内壁６及び外壁７の径方向に延びる壁面で、空間Ｓ１２の周方向にダクト状に区切られてもよい。これにより、より高い周波数帯域の音であっても、空間Ｓ１２を通過する音の波面は、内壁６及び外壁７の各壁面６ａ、７ａに対して垂直に整いやすくなり、複数の貫通孔４ａに対して垂直に入射しやすくなることは言うまでもない。

【0061】

また、内壁６と外壁７とで挟まれた空間Ｓ１２に吸音材が配置されてもよい。これにより、複数の貫通孔４ａから放射する音の周波数帯域を制限できる。

【0062】

なお、内壁６及び外壁７は、円筒形状でなくてもよく、多角形状の筒形であってもよい。

【0063】

また、空間Ｓ１１よりもバッフル２側に設けられる空間Ｓ１２は、筒形の形状であればよく、筒形の形状は、中心軸５に平行な方向（軸方向）において一定の径を有する形状でなくてもよい。空間Ｓ１２の筒形の形状は、例えば、バッフル２に近づくほど大きい径を有する形状であってもよいし、バッフル２に近づくほど小さい径を有する形状であってもよい。

【0064】

なお、内壁６の内部、及び、外壁７とキャビネット１Ｂの側面１ｂ～１ｅとの間には、空間が設けられているがこれに限らずに、内壁６の内部の空間が物体で充填されており、外壁７とキャビネット１Ｂの側面１ｂ～１ｅとの間の空間が物体で充填されている構成であってもよい。つまり、キャビネット１Ｂは、外壁面６ａ及び内壁面７ａの間に形成された筒形の空間Ｓ１２を有していれば、内壁６の内部の空間、及び、外壁７とキャビネット１Ｂの側面１ｂ～１ｅとの間の空間の少なくとも一方が物体で充填されていてもよいし、充填されていなくてもよい。なお、充填される物体は、キャビネット１と同じ材料で構成されていてもよいし、異なる材料で構成されていてもよい。

【0065】

なお、本実施の形態のキャビネット１Ｂは、実施の形態１のキャビネット１と同じバッフル２を有するが、これに限らずに、実施の形態２のキャビネット１と同じバッフル２を有していてもよい。

【0066】

（実施の形態４）
図７は、実施の形態４の音響再生装置の構成を示す斜視図である。

【0067】

本実施の形態の音響再生装置１００Ｃは、実施の形態３の音響再生装置１００Ｂと比較して、スピーカ３の中心が中心軸５と一致するようにスピーカ３が配置される点が異なる。より具体的には、スピーカ３は、音の放射方向におけるスピーカ３の中心軸が中心軸５を通り、かつ、バッフル２に向かう姿勢で配置される。

【0068】

本実施の形態に係る音響再生装置１００Ｃでは、スピーカ３の中心軸が中心軸５を通るように配置されるため、スピーカ３と空間Ｓ１２の環状の入り口との間の距離が当該入り口の周方向におけるどの位置においても等しくなる。このため、スピーカ３から放射された音のうち、最も音圧レベルが高い直接音は、略同音圧かつ略同位相で内壁６と外壁７との間に入射し、内壁６と外壁７との間を伝搬することで音の波面が内壁６及び外壁７の各壁面６ａ、７ａに対して垂直に整いやすくなり、複数の貫通孔４ａを経てキャビネット１の外部に放射される。このように、複数の貫通孔４ａから放射される複数の音は、その音圧及び位相を、より互いに近づけることができ、中心軸５上において複数の貫通孔４ａから放射された特定の周波数帯域の音が強め合う効果をさらに向上させることができる。よって、音響再生装置１００Ｃは、より精度よく中心軸５の方向に指向性を有する音を放射することができる。

【0069】

なお、他の実施の形態において、本実施の形態と同様に、スピーカ３の中心軸がバッフル２の中心軸と一致するようにスピーカ３を配置してもよい。この場合、スピーカ３の中心軸が環状領域４の中心軸５を通るように配置されるため、スピーカ３と複数の貫通孔４ａの各々との間の距離を互いに等しくすることができる。これにより、複数の貫通孔４ａから放射される複数の音の音圧及び位相を、より互いに近づけることができ、環状領域４の中心軸５上において、複数の貫通孔４ａの各々から放射された特定の周波数帯域の音が強め合う効果をさらに向上させることができる。よって、この場合の音響再生装置は、より精度よく環状領域の中心軸の方向に指向性を有する音であって、特定の周波数帯域の音を放射することができる。

【0070】

なお、本実施の形態のキャビネット１Ｂは、実施の形態１のキャビネット１と同じバッフル２を有するが、これに限らずに、実施の形態２のキャビネット１と同じバッフル２を有していてもよい。

【0071】

（実施の形態５）
図８は、実施の形態５の音響再生装置の構成を示す斜視図である。

【0072】

本実施の形態の音響再生装置１００Ｄは、実施の形態１の音響再生装置１００と比較して、キャビネット１Ｄに開口部８が設けられている点が異なる。開口部８は、キャビネット１Ｄの側面１ｃに設けられる。側面１ｃは、第２壁面の一例である。なお、開口部８は、キャビネット１Ｄのバッフル２とは別の壁面である底面１ａ及び側面１ｂ～１ｅのいずれかに設けられていればよく、側面１ｃに設けられることに限らない。

【0073】

本実施の形態に係る音響再生装置１００Ｄでは、スピーカ３から放射された音は、円環状に配置された複数の貫通孔４ａで周波数選択され、中心軸５の方向に指向性を有する音と、開口部８から放射される音とに分離して再生することができる。これにより、音響再生装置１００Ｄは、例えば、床面に設置された状態で、川のせせらぎのような低周波数帯域の音と、小鳥のさえずりのような高周波数帯域の音とを含む自然環境音を再生すると、低周波数帯域の音を床面付近で再生しつつ、高周波数帯域の音を上方に向けて放射して天井に反射させることで、床面付近から川のせせらぎの音が聞こえ、かつ、天井付近から小鳥のさえずりの音が聞こえるように自然環境音を再生することができる。このため、１台のスピーカで立体的な音響効果を実現することができる。

【0074】

なお、実施の形態２に記載のキャビネット１、または、実施の形態３もしくは４の記載のキャビネット１Ｂは、本実施の形態と同様に、バッフル２とは別の壁面である底面１ａ及び側面１ｂ～１ｅのいずれかに設けられる開口部８を備えてもよい。

【0075】

特に、実施の形態３および４の音響再生装置１００Ｂ、１００Ｃにおけるキャビネット１Ｂが開口部８を備える場合、内壁６および外壁７の、バッフル２と接続されている一端とは反対側の他端は、キャビネット１Ｂの内面及びスピーカ３から離れた位置に配置されている。つまり、内壁６の他端及び外壁７の他端と、キャビネット１Ｂの内面及びスピーカ３との間には、間隔が空けられている。このため、スピーカ３からキャビネット１Ｂ内の空間Ｓ１１に放射された音は、内壁６と外壁７との間の空間Ｓ１２に入射し、複数の貫通孔４ａから外部に放射されると共に、開口部８からも外部に放射される。

【0076】

以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。

【0077】

したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

【0078】

また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

【産業上の利用可能性】

【0079】

本開示は、より少ないスピーカで指向性を有する音を放射することができる音響再生装置に適用可能である。

【符号の説明】

【0080】

１、１Ｂ、１Ｄ キャビネット
１ａ 底面
１ｂ～１ｅ 側面
２ バッフル
３ スピーカ
４ 環状領域
４ａ、４１、４１ａ、４１ｂ 複数の貫通孔
５ 中心軸
６ 内壁
６ａ 外壁面
７ 外壁
７ａ 内壁面
８ 開口部
１００、１００Ａ～１００Ｄ 音響再生装置

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】