(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】2024-01-09
(45)【発行日】2024-01-17
(54)【発明の名称】音声出力ユニット、サウンドマスキング設備
(51)【国際特許分類】
H04R 1/34 20060101AFI20240110BHJP
H04R 1/02 20060101ALI20240110BHJP
G10K 11/175 20060101ALI20240110BHJP
H04R 1/32 20060101ALI20240110BHJP
H04R 3/00 20060101ALI20240110BHJP
E04B 1/82 20060101ALI20240110BHJP
E04F 15/024 20060101ALI20240110BHJP
【ＦＩ】
H04R1/34 310
H04R1/02 102Z
G10K11/175
H04R1/32 310Z
H04R3/00 310
E04B1/82 A
E04F15/024
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2019026121
(22)【出願日】2019-02-16
(65)【公開番号】P2020136839
(43)【公開日】2020-08-31
【審査請求日】2022-01-19
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】000001351
【氏名又は名称】コクヨ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100085338
【弁理士】
【氏名又は名称】赤澤 一博
(72)【発明者】
【氏名】松崎 伸樹
(72)【発明者】
【氏名】岩切 幸伸
【審査官】堀 洋介
(56)【参考文献】
【文献】米国特許第０５５６１７１７（ＵＳ，Ａ）
【文献】特開２０１２－１０４９６５（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０３１０８６５３（ＵＳ，Ａ）
【文献】米国特許第０４３５６８８１（ＵＳ，Ａ）
【文献】特開２０１２－１５９７４０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－０３１５０１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０２－２４４９００（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０４Ｒ １／００ － １／４０
Ｇ１０Ｋ １１／１７５－１１／１７８
Ｈ０４Ｒ ３／００ － ３／１４
Ｅ０４Ｂ １／８２
Ｅ０４Ｆ １５／０２４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
建築構造物の床スラブから浮上させて床パネルが敷設された二重床における床スラブと床パネルとの間の床下空間に設置され、水平方向または鉛直方向から傾倒した斜め方向に向けてピンクノイズ、ブラウンノイズ、ホワイトノイズその他の中音域及び高音域を含む帯域に亘って周波数スペクトルを持つサウンドマスキング用の音声を出力することにより、床下空間内でサウンドマスキング用の音声を伝播させた上で床パネル自体を透過してまたは床パネルの継目その他の隙間を通じて床パネルの上方の床上空間に前記サウンドマスキング用の音声を到達させる音声出力ユニットであって、前記サウンドマスキング用の音声を出力するスピーカとして、上下寸法が幅寸法よりも小さい薄型のもの、かつ平面視において複数の方向に音声を出力するものを備えている音声出力ユニット。
【請求項2】
床下空間内で水平方向または略水平方向に向けて音声を出力する請求項１記載の音声出力ユニット。
【請求項3】
平面視において相反する二方向に音声を出力する請求項１または２記載の音声出力ユニット。
【請求項4】
建築構造物の床スラブから浮上させて敷設される床パネルと、請求項１、２または３記載の音声出力ユニットとを具備するサウンドマスキング設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、オフィスやその他の空間の音環境を改善し、または所望の音場を作出するための音声出力ユニットに関する。
【背景技術】
【0002】
オフィス等のフロアを複数の室または区域に区画することはしばしば行われている。そのような場合において、隣接する室または区域間で物音や話し声が漏れ伝わると、それがうるさく感じられたり、プライバシーまたは情報セキュリティの防護に差し障ったりする。この問題を緩和ないし解消するために、マスキング効果を応用したサウンドマスキング設備が考案されている。
【0003】
下記特許文献１には、フロアの天井または天井裏に設置したスピーカからピンクノイズやホワイトノイズ等のマスキング音を放音し、隣室の物音や話し声をマスキングするシステムが開示されている。だが、重量のあるスピーカを天井に直接固定しなければならず、施工に手間がかかる。
【0004】
しかも、近時では、インターネット等の電気通信回線を介して複数の遠隔地を結び、双方向に音声及び画像を送受信してテレビ会議（ビデオ会議）を行うことが増えてきている。テレビ会議に使用する集音マイクは、天板付家具即ちデーブルまたはデスク等の天板上に載置することが通常である。フロアの天井からマスキング音を放射するシステムでは、そのマスキング音がマイクに入力されてテレビ会議の相手方に届いてしまい、本来相手方によく聞こえて欲しい此方の音声が聞き取りにくくなる不都合が生じる。
【0005】
上述の問題を解消し得るものが、下記特許文献２及び３に開示されているサウンドマスキング設備である。特許文献２に開示されているサウンドマスキング設備は、デスクの天板下に懸吊支持される幕板にスピーカを設置したデスク型のものである。スピーカから放音されるマスキング音は、デスクの下肢空間を伝搬してユーザの耳に届けられる一方、天板に遮られることから、天板上に載置された集音マイクには直接入力はされない。
【0006】
このデスク型サウンドマスキング設備は優れて有用であるが、マスキング音が直立する幕板の面の向く水平方向に向かい、マスキング音の指向性がやや強い。加えて、マスキング音が直接音としてユーザの耳に聞こえ、ユーザがその音の発生源であるスピーカの存在に気づくことがある。
【0007】
特許文献３に開示されているサウンドマスキング設備では、二重床（または、床上げ、ＯＡフロア、フリーアクセスフロア）の床パネルの下方の床下空間において、スピーカの振動板を弾性を有する緩衝体を介して建築構造物の床スラブに支持させてなる。スピーカから放音されるマスキング音は、床パネル自体を透過し、または床パネルの隙間を通じて床パネルの上方の床上空間に到達し、ユーザの耳に届けられる。
【0008】
この床下型サウンドマスキング設備では、マスキング音が水平姿勢をとる振動板から鉛直上方に向かうことから、床上空間においてマスキング音が拡がる音場の範囲が比較的狭い範囲に限定される（勿論、その方がよい場合もある）。また、振動板を載置している緩衝体がダンパとして作用し、ユーザの耳に聞こえる音が小さくなることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【文献】特開２００８－２３３６７２号公報
【文献】特許第６０４５２６８号公報
【文献】特許第５８７７２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
本発明は、天板付家具の天板上に載置された集音マイクにサウンドマスキング用の音声が直接入力されることを回避しつつ、ユーザが所在する空間にサウンドマスキング用の音声を拡散させてより自然な音場を作出することを所期の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明では、建築構造物の床スラブから浮上させて床パネルが敷設された二重床における床スラブと床パネルとの間の床下空間に設置され、水平方向または鉛直方向から傾倒した斜め方向に向けてピンクノイズ、ブラウンノイズ、ホワイトノイズその他の中音域及び高音域を含む帯域に亘って周波数スペクトルを持つサウンドマスキング用の音声を出力することにより、床下空間内でサウンドマスキング用の音声を伝播させた上で床パネル自体を透過してまたは床パネルの継目その他の隙間を通じて床パネルの上方の床上空間に前記サウンドマスキング用の音声を到達させる音声出力ユニットであって、前記サウンドマスキング用の音声を出力するスピーカとして、上下寸法が幅寸法よりも小さい薄型のもの、かつ平面視において複数の方向に音声を出力するものを備えている音声出力ユニットを構成した。
【0013】
その上で、平面視において複数の方向に音声を出力する音声出力ユニットを構成すれば、室内の広範な領域に音声を送り届けられる。
【0014】
平面視において相反する二方向に音声を出力するものとすれば、少数のスピーカにより広範囲に亘る音場を形成することが可能となる。
【0015】
本発明に係る音声出力ユニットは、サウンドマスキング用の音声を出力するサウンドマスキング設備として用いることができる。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、天板付家具の天板上に載置された集音マイクにサウンドマスキング用の音声が直接入力されることを回避しながら、ユーザが所在する空間にサウンドマスキング用の音声を拡散させてより自然な音場を作出することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明の一実施形態の音声出力ユニットを示す斜視図。
【図2】同実施形態の音声出力ユニットの蓋体を取り外した状態を示す斜視図。
【図3】同実施形態の音声出力ユニットを示す平面図。
【図4】同実施形態の音声出力ユニットを床下空間に設置した状態を示す側断面図。
【図5】本発明の変形例の一を示す平面図。
【図6】本発明の変形例の一を示す平面図。
【図7】本発明の変形例の一を示す平面図。
【図8】本発明の変形例の一を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【0018】
本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１ないし図４に、本実施形態の音声出力ユニット１を示す。本音声出力ユニット１は、オフィス等に配設される二重床における床下空間、即ち建築構造物の本来の床である床スラブ４と床スラブ４から浮上した高さ位置にある床パネル５との間の空間に設置して使用するものである。
【0019】
図１及び図２に示すように、本音声出力ユニット１は、筐体２内に複数基のスピーカ３を収容してなる。筐体２は、その内部にスピーカ３及びアンプその他の電気回路等を収めるベースフレーム２１と、ベースフレーム２１の内部を遮蔽する蓋体２２とを要素とする。ベースフレーム２１は、スピーカ３及びアンプ等を支持する底壁２１１と、底壁２１１の前縁部及び後縁部より起立する前後壁２１２とを有する。蓋体２２は、鉛直方向に沿って底壁２１１と対向する頂壁２２１と、頂壁２２１の左右の側縁部より垂下する側壁２２２とを有する。ベースフレーム２１及び蓋体２２はそれぞれ、例えば板金材をプレス加工する等して作製する。ベースフレーム２１に蓋体２２を組み付けることにより、ベースフレーム２１の内部を囲繞し隠蔽する筐体２が完成する。
【0020】
スピーカ３は、例えば振動体であるボイスコイルの振動を振動板に伝達し空気を震えさせる既知のダイナミックスピーカ３である。スピーカ３は、本実施形態では二基存在し、その各々が筐体２の左右の側壁２２２にそれぞれ面している。図１ないし図３に示しているように、これら二基のスピーカ３の主軸（正面軸または中心軸）Ａは、相反する左右両側方を向いている。並びに、図４に示しているように、二基のスピーカ３の主軸Ａは、水平または略水平となっている。スピーカ３の指向性の主軸Ａの方向は、スピーカ３から最も強い音波の成分（音圧または音量）が放射される方向を意味する。つまり、両スピーカ３は、左右両側方に向けて、水平または略水平に音声Ｓを放音する。なお、筐体２の側壁２２２には予め多数の貫通孔２２３を穿ってあり、側壁２２２はスピーカ３から放たれる音声Ｓを通過させるグリルとなっている。
【0021】
スピーカ３は、例えばサウンドマスキング用の音声Ｓを出力する。マスキング音Ｓは、他人の会話や、作業に伴って発生する物音、各種機器の作動音等をマスキングする効果のある音である。好適なマスキング音Ｓとして、可聴域にてパワーが周波数に反比例する傾向を有したピンクノイズ、パワーが周波数の二乗に反比例する傾向を有したブラウンノイズ、パワーが周波数によらず略均一なホワイトノイズ等を挙げることができる。尤も、音声Ｓとして、鳥の囀りのような自然音若しくは環境音、またはバックグラウンドミュージック等をスピーカ３から出力してもよい。マスキング音Ｓとなるノイズに、自然音、環境音またはバックグラウンドミュージックを重畳しても構わない。
【0022】
既に述べた通り、本音声出力ユニット１は、床パネル５の下方の床下空間に設置する。床下空間の上下寸法は、通常は１０ｃｍないし２０ｃｍ、最大でも４０ｃｍないし５０ｃｍ程度である。そのような狭小な床下空間に配置する都合上、音声出力ユニット１の上下寸法を可能な限り薄くする必要がある。このため、スピーカ３として、上下寸法が幅寸法よりも小さい楕円形または角丸長方形をなす薄型のものを採用している。
【0023】
本音声出力ユニット１のスピーカ３には、当該スピーカ３を介して出力する音声Ｓを再生するための図示しない音響再生装置、例えばオーディオ機器やパーソナルコンピュータ等を接続する。
【0024】
図３及び図４に示しているように、スピーカ３から左右両側方に向けて放たれる音声Ｓは、指向性の主軸Ａから遠ざかるように前後及び上下に拡がる。図４に示すように、その音声Ｓは、狭小な床下空間内を伝播する過程で、床スラブ４及び床パネル５に当たって反射することを繰り返す。そして、床パネル５自体を透過して、または床パネル５の継目その他の隙間を通じて、床パネル５の上方の床上空間に到達し、床上空間に所在するユーザの耳に届けられる。床下空間から床上空間に伝わる音声Ｓは、回折を伴って広範な領域に拡散し、広い音場を形成する。音声Ｓは、本音声出力ユニット１の直上の位置にも伝搬する。
【0025】
本実施形態では、建築構造物の床スラブ４から浮上させて床パネル５が敷設された二重床における床スラブ４と床パネル５との間の床下空間に設置され、水平方向または鉛直方向から傾倒した斜め方向に向けて音声Ｓを出力することにより、床下空間内で音声Ｓを伝播させた上で床パネル５の上方の床上空間に音声Ｓを到達させる音声出力ユニット１を構成した。
【0026】
本実施形態によれば、図４に示しているように、天板付家具６の天板６１上に載置された集音マイクに音声が直接入力されることを回避しながら、ユーザが所在する床上空間に音声Ｓを拡散させてより自然な音場を作出するサウンドマスキング設備を実現することができる。音声Ｓを放音するスピーカ３の主軸Ａは、床上空間に所在するユーザを指向していない。しかも、ユーザの耳に聞こえる音声Ｓは、床スラブ４及び床パネル５に当たって反射し、床パネル５を通過した間接音であり、スピーカ３からユーザの耳に直に届く直接音ではない。従って、音声Ｓの発生源であるスピーカ３の存在が明らかになりにくい。
【0027】
なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。例えば、音声出力ユニット１が備えるスピーカ３の指向性の主軸Ａは、常に水平方向または略水平方向を向いているとは限らない。スピーカの主軸が、水平方向でなく、鉛直方向から傾倒した斜め方向を向いていても構わない。この場合において、スピーカの主軸は、鉛直よりも水平に近い方向を向いている（主軸と水平面とのなす角が４５°以下である）ことが好ましい。
【0028】
音声出力ユニット１のスピーカ３が音声Ｓを出力する方向は、平面視において相反する二方向に限定されない。例えば、図５に示すように、各スピーカ３の主軸Ａを平面視において交差または直交する二方向に向けるように設定し、それら二方向に音声Ｓを放音するように構成してもよい。このものは、室または区域の隅角部に設置して使用することができる。
【0029】
音声出力ユニット１が備えるスピーカ３の数も、二基には限定されない。例えば、図６に示すように、スピーカ３を四基備え、前後左右の四方に音声Ｓを放音するように構成してもよい。
【0030】
図７に示すように、一基のスピーカ３の正面に正対するように貫通孔７１を穿った反射体７を付設し、同スピーカ３が放音する音声Ｓの一部を貫通孔７１を通じて正方向に伝播させ、残余を反射体７により反射させて逆方向に伝播させることにより、平面視において相反する二方向に音声Ｓを出力する音声出力ユニット１を具現することもできる。
【0031】
あるいは、図８に示すように、一基のスピーカ３の正面に、その指向性の主軸Ａに対して直交せず斜めに交わるように反射体７を付設し、同スピーカ３が放音する音声Ｓの一部を貫通孔７１を通じて正方向に伝播させ、残余を反射体７により反射させて正方向と交差または直交する別方向に伝播させることにより、平面視において複数の方向に音声Ｓを出力する音声出力ユニット１を具現することも考えられる。
【0032】
スピーカ３の正面にルーバを付設し、スピーカ３が放音する音声Ｓの伝搬する方向の指向性を高め、またはルーバの羽根の角度を可変として音声Ｓの伝搬する方向を任意に調節できるようにしてもよい。
【0033】
その他、各部の具体的構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【0034】
本発明は、オフィス等の空間に音場、特にサウンドマスキング用の音場を構築するために利用できる。
【符号の説明】
【0035】
１…音声出力ユニット
３…スピーカ
４…床スラブ
５…床パネル
Ｓ…音声
３…スピーカ
４…床スラブ
５…床パネル
Ｓ…音声
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】