(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】2024-04-16
(45)【発行日】2024-04-24
(54)【発明の名称】音出力装置
(51)【国際特許分類】
H04R 1/02 20060101AFI20240417BHJP
H04R 1/28 20060101ALI20240417BHJP
H04R 1/00 20060101ALI20240417BHJP
【FI】
H04R1/02 101B
H04R1/28 310Z
H04R1/00 318Z
(21)【出願番号】P 2020032211
(22)【出願日】2020-02-27
【審査請求日】2022-09-21
(73)【特許権者】
【識別番号】000005049
【氏名又は名称】シャープ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000338
【氏名又は名称】弁理士法人 HARAKENZO WORLD PATENT & TRADEMARK
(72)【発明者】
【氏名】三柴 律
(72)【発明者】
【氏名】蓑田 英徳
【審査官】冨澤 直樹
(56)【参考文献】
【文献】特開2006-287674(JP,A)
【文献】特開2018-148480(JP,A)
【文献】実開昭51-078729(JP,U)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H04R 1/02
H04R 1/20-1/30
H04R 1/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
1又は複数のスピーカユニットと、各スピーカユニットに接続されたダクト部とを備え、
前記ダクト部は開口部を有し、
前記ダクト部の内部には、
前記ダクト部の前記スピーカユニット側の端部と前記開口部とを繋ぐ音伝搬経路が、前記ダクト部内で折り返されるように、仕切りが形成され、
前記ダクト部の断面において、筒状の前記仕切りの断面積を示す第1の断面積と、前記ダクト部の断面積から前記第1の断面積を引いた断面積を示す第2の断面積と、が略等しい
ことを特徴とする音出力装置。
【請求項2】
前記開口部がなす面は、前記スピーカユニットの出力面に対して傾いていることを特徴とする請求項1に記載の音出力装置。
【請求項3】
前記仕切りとして、前記ダクト部の延伸方向に沿った軸方向を有する筒状の仕切りが少なくとも一重に形成されている
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の音出力装置。
【請求項4】
前記仕切りは、前記ダクト部の延伸方向に沿って延伸する平板状の仕切りである
ことを特徴とする請求項1に記載の音出力装置。
【請求項5】
前記開口部は、前記スピーカユニットの音の出力方向と略同一の方向に開口していることを特徴とする請求項1、3、又は4のいずれかに記載の音出力装置。
【請求項6】
前記複数のスピーカユニットとして、第1のスピーカユニットと第2のスピーカユニットとを有し、
前記ダクト部は、前記ダクト部として、前記第1のスピーカユニットに接続された第1のダクト部と、前記第2のスピーカユニットに接続された第2のダクト部とを有し、
前記開口部として、前記第1のダクト部における何れかの位置に設けられた第1の開口部と、前記第2のダクト部における何れかの位置に設けられた第2の開口部とを有していることを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載の音出力装置。
【請求項7】
前記第1のダクト部および前記第2のダクト部を覆うU字型の筐体を備え、
前記筐体は、前記第1のスピーカユニットから前記第2のスピーカユニットまでの略中央に蛇腹部を有していることを特徴とする請求項6に記載の音出力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、音出力装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、スピーカ等の音出力装置が知られている。そのような音出力装置として、例えば、低音の再生と同時に低音の音圧を聴者の身体に伝えるウェアラブルスピーカシステムが知られている。例えば、特許文献1には、ウェアラブルスピーカシステムは、第1、第2スピーカユニットが配置され、伸縮可能な第1、第2蛇腹部と開口部がスピーカの側に配置されている。連通口は、第1、第2重りの連通口の一端または両端から所定の長さで突き出ている第1、第2ダクトから構成される。また、エンクロージャの中央部領域と第2端部領域との間は、連通口を備えた第2重りを中間に有する伸縮可能な第2蛇腹部として構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2019-122017号公報(2019年7月22日公開)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上述のような従来技術では、バスレフダクトの長さがエンクロージャの長さに制限されるため、低音側の音質に課題があった。
【0005】
本発明の一態様は、低音側の音質が改善された音出力装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る音出力装置は、1又は複数のスピーカユニットと、各スピーカユニットに接続されたダクト部とを備え、前記ダクト部は開口部を有し、前記ダクト部の内部には、前記ダクト部の前記スピーカユニット側の端部と前記開口部とを繋ぐ音伝搬経路が、前記ダクト部内で折り返されるように、仕切りが形成されている。
【発明の効果】
【0007】
本発明の一態様によれば、低音側の音質が改善された音出力装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【
図1】本発明の実施形態1に係る音出力装置の要部構成を示す図である。
【
図2】
図1における音出力装置の構成を示す部分断面図である。
【
図3】
図1における音出力装置のダクト部の構成を示す断面図である。
【
図4】
図1における音出力装置の開口部の変形例を示す部分断面図である。
【
図5】本発明の実施形態2に係る音出力装置の要部構成を示す図である。
【
図6】
図5における音出力装置の構成を示す部分断面図である。
【
図7】本発明の実施形態3に係る音出力装置の要部構成を示す図である。
【
図8】
図7における音出力装置の構成を示す部分断面図である。
【
図9】本発明の実施形態4に係る音出力装置の要部構成を示す図である。
【
図10】
図9における音出力装置の構成を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明に係る音出力装置の実施の形態を説明する。ただし、以下に説明において、説明の便宜上、同様な構成部材を2つ有する図面において、図中の左側の構成部材を第1、左側の構成部材を第2の構成部材として説明する。
【0010】
〔実施形態1〕
以下、本発明の一実施形態について、
図1~
図4を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本実施形態に係る音出力装置1の要部構成を示す図であり、
図2は、
図1における音出力装置1の構成を示す断面図である。より具体的には、
図2は、
図1における音出力装置1の延伸方向の中心軸に沿った切断面にて切断した部分断面図である。
【0011】
図1に示すように、音出力装置1は、第1のスピーカユニット10a、第2のスピーカユニット10bと、第1のスピーカユニット10a、第2のスピーカユニット10bにそれぞれ接続された第1のダクト部11a、第2のダクト部11bと、第1のダクト部11a及び第2のダクト部11bを連結する連結部13aとを備えている。また、
図1において、符号13は、後述する筐体を示し、その詳細を後述の実施形態2において説明する。
【0012】
第1のダクト部11a、第2のダクト部11bは、それぞれ第1の開口部14a、第2の開口部14bを有する。
【0013】
ここで、音出力装置1においては、音出力効果を向上するため、
図1に示すように、第1の開口部14a、第2の開口部14bが略同一の方向に開口していることが好ましい。さらに、ユーザの両耳に届く音がアンバランスにならないよう、第1の開口部14a、第2の開口部14bが左右対称的な位置に配置するのが好ましい。
【0014】
また、
図1において、第1の開口部14a、第2の開口部14bがそれぞれ第1のスピーカユニット10a、第2のスピーカユニット10bの近傍に形成する構成を示している。
【0015】
なお、図示では、第1の開口部14aおよび第2の開口部14bが長方形形状を有するが、第1の開口部14aおよび第2の開口部14bの形状はこれに限定されず、例えば円形、楕円形等の形状を有してもよい。
【0016】
また、本実施形態において、2つのスピーカユニット、即ち第1のスピーカユニット10aと、第2のスピーカユニット10bとを例示したが、スピーカユニットの数量についてはこれに限定されず、スピーカユニットの数は、1でもよいし複数でもよい。したがって、ダクト部および開口部の数もスピーカユニットの数に合わせて適宜変更すればよい。
【0017】
第1のダクト部11aの内部には第1の仕切り12aが形成されている。第1の仕切り12aにより、第1のダクト部11aの第1のスピーカユニット10a側の端部と第1の開口部14aとを繋ぐ音伝搬経路が、第1のダクト部11a内で折り返される。同様に、第2のダクト部11bの内部には第2の仕切り12bが形成されている。第2の仕切り12bにより、第2のダクト部11bの第2のスピーカユニット10b側の端部と第2の開口部14bとを繋ぐ音伝搬経路が、第2のダクト部11b内で折り返される。
図1において、片側(右側)の音伝搬経路Vbが示されている。また、
図1に示すように、音出力装置1の左右部分に伝搬される音の伝搬経路は連結部13aにより遮断される。
【0018】
上記の構成によれば、第1のスピーカユニット10aに接続された第1のダクト部11aの内部に第1の仕切り12aを形成することにより、
図1における左側の音伝搬経路を第1のダクト部11aの長さよりも長くすることができる。同様に、第2のスピーカユニット10bに接続された第2のダクト部11bの内部に第2の仕切り12bを形成することにより、同
図1における音伝搬経路Vbを第2のダクト部11bの長さよりも長くすることができる。これにより、低音側の音質が改善された音出力装置1を実現することができる。
【0019】
図2を参照して説明を続ける。
図2において、音出力装置1の片側、例えば図面の左側の構成を示す断面図である。第1のスピーカユニット10aから出力する音声(音)は、第1のスピーカユニット10aが装着された空間15から筒状の第1の仕切り12aにより形成され中心部側筒状空間において空間16まで伝搬される。そして、前記音声は、第1の仕切り12aの先端側において折り返され、第1の仕切り12aと第1のダクト部11aとの間の空間内に第1の開口部14aに向かって伝搬され、最後に第1の開口部14aから放出される。
【0020】
また、
図2に示すように、音出力装置1の片側の第1のダクト部11aの長さを例えばLとすると、本実施形態の音伝搬経路Vaの長さが略2Lとなる。
【0021】
なお、
図2では、第1の開口部14aがなす面と第1のスピーカユニット10aの出力面(第1のスピーカユニット10aの上面)との間に僅かに段差がある例を示しているが、これは本実施形態を限定するものではない。例えば、第1の開口部14aがなす面と第1のスピーカユニット10aの出力面とは面一であってもよく、このような形態も本実施形態に含まれる。
【0022】
また、
図2の例では、第1のスピーカユニット10aの出力面(第1のスピーカユニット10aの上面)と第1の開口部14aがなす面とが平行な例を挙げているが、これは本実施形態を限定するものではない。後述するように、第1のスピーカユニット10aの出力面に対して開口部がなす面が傾いていてもよい。
【0023】
続いて、
図3を参照してダクト部の断面について説明する。
図3は、
図1における音出力装置1のダクト部の構成を示す断面図である。より具体的には、
図3は、
図1におけるダクト部、例えば第1のダクト部11の延伸方向に垂直な面にて切断した断面図である。符号S1は、筒状の第1の仕切り12aの断面積を示し、符号S2は、第1のダクト部11aの断面積から断面積S1を引いた断面積を示す。本実施形態において、断面積S1と断面積S2とが略等しいことが好ましい。
【0024】
このように、断面積S1と断面積S2とを略等しくすることによって空間16を音が好適に伝搬するので、音質の低下を抑制することができる。
【0025】
(開口部の変形例)
以下では、
図4を参照して、本実施形態の一変形例として、第1のスピーカユニット10aの出力面に対して開口部がなす面が傾いている構成について説明する。
【0026】
図4は、
図1における音出力装置1の開口部の変形例を示す部分断面図である。
図4に示すように、本変形例に係る第1の開口部114aは、スピーカ側端部114bとダクト側端部114cとによって規定されている。また、
図4に示すように、第1の開口部114aがなす面は、第1のスピーカユニット10aの出力面に対して傾いている。このような傾きを実現するため、本変形例では、
図4に示すように、ダクト表面から第1のスピーカユニット10aの出力面までの距離L1を、
図2に比べて有意に大きくとっている。
【0027】
このように、第1の開口部114aがなす面を、第1のスピーカユニット10aの出力面に対して傾けることによって、ユーザの耳17に、ダクト部を経由した音、特に低音を好適に到達させることができる。
【0028】
〔実施形態2〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。本実施形態は、連結部13aの代わりに蛇腹部18を備える点以外は、前述の実施形態1と同様である。
【0029】
以下、本実施形態について、
図5~
図6を参照しながら説明する。
図5は、本実施形態に係る音出力装置1aの要部構成を示す図であり、
図6は、
図5における音出力装置1aの構成を示す部分断面図である。
【0030】
図5に示すように、音出力装置1aがU字型の筐体13を備えている(
図1も参照)。筐体13が第1のダクト部11aおよび前記第2のダクト部11bを覆っている。また、筐体13は、第1のスピーカユニット10aから第2のスピーカユニット10bまでの略中央に蛇腹部18を有している。蛇腹部18は、伸縮可能に構成されてもよい。
【0031】
また、本実施形態では、
図6に示すように、音出力装置1と同様に、音出力装置1aの左右両側において伝搬される音は蛇腹部18を貫通することなく、それぞれ音出力装置1aの左右両側において伝搬される。
【0032】
図5及び
図6に示すように、実施形態1における構成に比べると、本実施形態にかかる音出力装置1aは、蛇腹部18を備えている。これにより、蛇腹部18により振動を発生させることができ、低音側の音質改善にさらに有利である。
【0033】
本実施形態の構成によっても、前述の実施形態1と同様な効果を奏する。
【0034】
〔実施形態3〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。本実施形態は、仕切りの形状が異なる点以外は、前述の実施形態1および実施形態2と同様である。
【0035】
図7は、本実施形態に係る音出力装置1bの要部構成を示す図であり、
図8は、
図7における音出力装置1bの構成を示す部分断面図である。
図7に示すように、本実施形態において、第1の仕切り112a、第2の仕切り112bは、それぞれ第1のダクト部11a、第2のダクト部11bの延伸方向に沿って延伸する平板状の仕切りである。
【0036】
また、
図7の右下に示されている図は、音出力装置1bの右側部分の破線で示す切断面にて切断した断面図である。この図に示すように、第2の仕切り112bは平板形状を有する。
【0037】
図8を参照して説明を続ける。
図8に示すように、例えば第1のスピーカユニット10aから出力する音声は、第1のスピーカユニット10aが装着された空間15から平板状の第1の仕切り112aと第1のダクト部11aとにより形成され下部空間において空間16まで伝搬される。そして、前記音声は、第1の仕切り112aの先端側において折り返され、第1の仕切り112aと第1のダクト部11aとにより形成され上部空間内に第1の開口部14aに向かって伝搬され、最後に第1の開口部14aから放出される。
【0038】
また、
図8に示すように、音出力装置1aの片側の第1のダクト部11aの長さを例えばLとすると、本実施形態の音伝搬経路Vaの長さも略2Lとなる。
【0039】
上記の構成によれば、第1のスピーカユニット10aに接続された第1のダクト部11aの内部に第1の仕切り112aを形成することにより、
図8における左側の音伝搬経路Vaを第1のダクト部11aの長さよりも長くすることができる。同様に、第2のスピーカユニット10bに接続された第2のダクト部11bの内部に第2の仕切り112bを形成することにより、
図8における右側の音伝搬経路を第2のダクト部11bの長さよりも長くすることができる。これにより、低音側の音質が改善された音出力装置を実現することができる。
【0040】
〔実施形態4〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。本実施形態は、仕切りの形状が異なる点と、開口部の形成位置が異なる点以外は、前述の実施形態1~実施形態3と同様である。
【0041】
図9は、本実施形態に係る音出力装置1cの要部構成を示す図であり、
図10は、
図9における音出力装置1cの構成を示す部分断面図である。
図9および
図10に示すように、本実施形態において、図面の左側の音伝搬経路が第1のダクト部11a内で2回折り返されるように、音出力装置1cが、筒状、かつ二重の第1の仕切り211a、212aとを備える。また、第1の仕切り211a、212aとの軸方向は、第1のダクト部11aの延伸方向に沿っている。同様に、図面の右側の音伝搬経路が第2のダクト部11b内で2回折り返されるように、音出力装置1cが、筒状、かつ二重の第2の仕切り211b、212bとを備える。また、第2の仕切り211b、212bとの軸方向は、第2のダクト部11bの延伸方向に沿っている。
【0042】
また、実施形態1及び実施形態2において、第1の開口部14aが第1のスピーカユニット10aの近傍、第2の開口部14bが第2のスピーカユニット10bの近傍に形成する構成を示しているが、開口部の形成位置はこれに限定されず、ダクト部の何れかの位置であってもよい。
【0043】
具体的には、1つの構成例としては、
図9に示すように、第1の開口部214aが第1のスピーカユニット10aから、第1のダクト部11aの長さの略半分の距離だけ離れた位置に形成されている。同様に、第2の開口部214bが第2のスピーカユニット10bからから、第2のダクト部11bの長さの略半分の距離だけ離れた位置に形成されている。また、他の構成例としては、
図10に示すように、第1の開口部214aが、第1のダクト部11aの蛇腹部18に隣接する位置に設けられていてもよい。
【0044】
図10を参照して説明を続ける。
図10において、音出力装置1cの片側、例えば図面の左側の構成を示している。第1のスピーカユニット10aから出力する音声は、第1のスピーカユニット10aが装着された空間15から筒状の第1の仕切り212aにより形成された中心部側筒状空間において空間16まで伝搬される。そして、前記音声は、第1の仕切り212aの先端側において折り返され、第1の仕切り212aと第1の仕切り211aとの間の空間内に第1のスピーカユニット10a側に向かって伝搬される。続いて、前記音声は、第1の仕切り211aの先端側において折り返され、第1の仕切り211aと第1のダクト部11aとの間の空間内で第1の開口部214aに向かって伝搬され、最後に第1の開口部214aから放出される。
【0045】
また、
図10に示すように、音出力装置1cの片側の第1のダクト部11aの長さを例えばLとすると、本実施形態の音伝搬経路Vaの長さが略3Lとなる。
【0046】
上記の構成によれば、第1のスピーカユニット10aに接続された第1のダクト部11aの内部にそれぞれ第1の仕切り211a、212aを形成することにより、
図10における左側の音伝搬経路Vaを第1のダクト部11aの長さよりもさらに長くすることができる。同様に、第2のスピーカユニット10bに接続された第2のダクト部11bの内部に第2の仕切り211b、212bを形成することにより、
図10における右側の音伝搬経路を第2のダクト部11bの長さよりもさらに長くすることができる。これにより、低音側の音質が改善された音出力装置を実現することができる。
【0047】
〔まとめ〕
本発明の態様1に係る音出力装置(1、1a、1b、1c)は、1又は複数のスピーカユニット(10a、10b)と、各スピーカユニット(10a、10b)に接続されたダクト部(11a、11b)とを備え、前記ダクト部(10a、10b)は開口部(14a、114a、214a、14b、214b)を有し、前記ダクト部(11a、11b)の内部には、前記ダクト部(11a、11b)の前記スピーカユニット(10a、10b)側の端部と前記開口部(14a、114a、214a、14b、214b)とを繋ぐ音伝搬経路(Va、Vb)が、前記ダクト部(11a、11b)内で折り返されるように、仕切り(12a、112a、211a、212a、12b、112b、211b、212b)が形成されている。
【0048】
上記の構成によれば、スピーカユニットに接続されたダクト部の内部に仕切りを形成することにより、音伝搬経路をダクト部の長さよりも長くすることができるので、低音側の音質が改善された音出力装置を実現することができる。
【0049】
本発明の態様2に係る音出力装置(1、1a)は、上記態様1において、前記仕切りとして、前記ダクト部の延伸方向に沿った軸方向を有する筒状の仕切り(12a、12b)が少なくとも一重に形成されていてもよい。
【0050】
上記の構成によれば、音伝搬経路をダクト部の長さよりも少なくとも略2倍も長くすることができるので、低音側の音質が改善された音出力装置を実現することができる。
【0051】
本発明の態様3に係る音出力装置(1c)は、上記態様2において、前記音伝搬経路が前記ダクト部内で2回折り返されるように、前記仕切りとして、前記ダクト部の延伸方向に沿った軸方向を有する筒状の仕切り(211a、212a、211b、212b)が、二重に形成されていてもよい。
【0052】
上記の構成によれば、音伝搬経路をダクト部の長さよりも略3倍も長くすることができるので、低音側の音質が改善された音出力装置を実現することができる。
【0053】
本発明の態様4に係る音出力装置(1b)は、上記態様1において、前記仕切りは、前記ダクト部の延伸方向に沿って延伸する平板状の仕切り(112a、112b)であってもよい。
【0054】
上記の構成によれば、音伝搬経路をダクト部の長さよりも略2倍も長くすることができるので、低音側の音質が改善された音出力装置を実現することができる。
【0055】
本発明の態様5に係る音出力装置(1、1a、1b、1c)は、上記態様1から4の何れかにおいて、前記開口部(14a、114a、214a、14b、214b)は、前記スピーカユニット(10a、10b)の音の出力方向と略同一の方向に開口していてもよい。
【0056】
上記の構成によれば、音出力効果を向上することができる。
【0057】
本発明の態様6に係る音出力装置(1、1a、1b、1c)は、上記態様1から5の何れかにおいて、前記複数のスピーカユニットとして、第1のスピーカユニット(10a)と第2のスピーカユニット(10b)とを有し、前記ダクト部は、前記ダクト部として、前記第1のスピーカユニット(10a)に接続された第1のダクト部(11a)と、前記第2のスピーカユニット(10b)に接続された第2のダクト部(11b)とを有し、前記開口部として、前記第1のダクト部(11a)における何れかの位置に設けられた第1の開口部(14a、114a、214a)と、前記第2のダクト部(11b)における何れかの位置に設けられた第2の開口部(14b、214b)とを有していてもよい。
【0058】
上記の構成によれば、開口部の設計自由度を向上することができる。
【0059】
本発明の態様7に係る音出力装置(1a、1b、1c)は、上記態様6において、前記第1のダクト部(11a)および前記第2のダクト部(11b)を覆うU字型の筐体(13)を備え、前記筐体(13)は、前記第1のスピーカユニット(10a)から前記第2のスピーカユニット(10b)までの略中央に蛇腹部(18)を有していてもよい。
【0060】
上記の構成によれば、態様1と同様な効果を奏する。
【0061】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【符号の説明】
【0062】
1、1a、1b、1c 音出力装置
10a 第1のスピーカユニット
10b 第2のスピーカユニット
11a 第1のダクト部
11b 第2のダクト部
12a、112a、211a、212a 第1の仕切り
12b、112b、211b、212b 第2の仕切り
13 筐体
13a 連結部
14a、114a、214a 第1の開口部
14b、214b 第2の開口部
15、16 空間
17 耳
18 蛇腹部
Va、Vb 音伝搬経路