WO2006104103A1 - スピーカ装置 - Google Patents

Abstract

　本発明に係るスピーカ装置は、キャビネットと、キャビネットに取り付けられたスピーカユニットと、キャビネットの内部空間に配置され、当該キャビネットの内部空間に存在する気体を物理吸着する粉体状の気体吸着体とを備える。気体吸着体の平均粒径は、０．１ｍｍ未満である。これにより、本発明に係るスピーカ装置は、低音帯域の拡大を図るとともに、音圧レベルの低下を防止し、１００～２００Ｈｚ以上の高域においても容積拡大効果が発揮された、豊かな低音再生が可能な小型のスピーカ装置を実現することができる。

Description

明 細 書

スピーカ装置

技術分野

[0001] 本発明は、スピーカ装置に関し、より特定的には、小型のキャビネットで豊かな低音 再生を実現するスピーカ装置に関するものである。

背景技術

[0002] 従来のスピーカ装置では、キャビネットの内部空間が呈する音響スティフネスの影 響によって、小型で低音再生が可能なスピーカ装置を実現することが困難であった。 この低音の再生限界は、音響スティフネスの大きさ、つまり、キャビネット内部の容積 の大きさで決定される。そこで、この低音再生限界の課題を解決する 1つの手段とし て、キャビネット内部に活性炭の塊を配置するスピーカ装置が提案されている（例え ば、特許文献 1参照)。

[0003] 図 18は、従来のスピーカ装置における主要部の構造断面図である。図 18において 、従来のスピーカ装置は、キャビネット 90、低音用スピーカ 91、活性炭 92、支持部材 93、およびダイヤフラム 94を備える。低音用スピーカ 91は、キャビネット 90の前面に 取り付けられる。活性炭 92は、平均粒径が 0. lmm〜0. 3mmである粒状の活性炭（ 以下、粒状活性炭と称す)であり、キャビネット 90の内部に塊状で配置される。また活 性炭 92は、キャビネット 90の背面、底面、上面、左右側面、および支持部材 93によ つて支持されている。なお、支持部材 93には、その全表面に、空気を通過させる細 孔が形成されている。

[0004] 次に、図 18に示す従来のスピーカ装置の動作について説明する。低音用スピーカ 91に電気信号が印加されると音圧が発生する。この音圧によってキャビネット 90の内 部空間の圧力が変化する。そして、この圧力変化によってダイヤフラム 94が振動する 。ダイヤフラム 94の振動によって、活性炭 92が配置された空間の圧力が変化する。 活性炭 92は、支持部材 93およびキャビネット 90によって塊状に支持されている。な お、支持部材 93の全表面には、上述したように細孔が形成されている。そのため、ダ ィャフラム 94の振動による圧力変化に伴う気体が活性炭 92に物理吸着されて、キヤ ビネット 90の内部空間の圧力変化は抑制される。ここで、キャビネット 90の内部空間 の圧力変化が抑えられるということは、キャビネット 90が等価的に大きな容積のキヤビ ネットとして動作することを意味する。このように活性炭 92は、自身がもつ物理吸着効 果によって、キャビネット 90の内部容積を等価的に拡大する容積拡大効果を発揮す る。その結果、従来のスピーカ装置では、小型のキャビネットであっても、あた力も大 きなキャビネットにスピーカユニットを搭載したような低音再生が可能となる。

特許文献 1：特表昭 60 - 500645号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] ここで、活性炭 92の構造について考える。上述した従来のスピーカ装置における活 性炭 92は、平均粒径が 0. lmn！〜 0. 3mmである粒状活性炭を塊状にした構造で ある。この粒状活性炭一粒、一粒には、無数の細孔がそれぞれ形成されている。粒 状活性炭の単位重さあたりの比表面積は 1000m²Zg程度である。この細孔は、図 1 9に示すように、粒状活性炭の表面付近に形成されるマクロ孔 100と、内部に形成さ れるミクロ孔 101とに大別される。図 19は、粒状活性炭に形成された細孔の構造を模 式的に示した図である。ここで、活性炭 92が上記容積拡大効果を発揮するのは、ミク ロ孔 101に気体が物理吸着されるためであると考えられている。一方マクロ孔 100は 、気体力 クロ孔 101に到達するまでの通路としての役割を果たしている。

[0006] ここで、平均粒径が 0. 1mm以上である粒状活性炭では、マクロ孔 100が占める体 積比率がミクロ孔 101が占める体積比率よりも大きい。このため、粒状活性炭の体積 あたりの物理吸着効果は、マクロ孔 100の体積比率が大きい分だけ制限される。した がって、大きな容積拡大効果を得るためには粒状活性炭を大量に集めて、活性炭 9 2の体積を大きくする必要があった。し力しながら、小型のスピーカ装置では、キヤビ ネット 90の内部容積が小さいので、搭載できる活性炭 92の体積は制限されてしまう。 したがって、小型のスピーカ装置においては、キャビネット 90の内部に配置可能な活 性炭 92の体積が制限されるため、十分な物理吸着効果が得られず、所望する低音 域の拡大が困難であった。

[0007] また、気体の通路となるマクロ孔 100は、ミクロ孔 101に到達する気体の流れを抑制 する音響抵抗として作用する。したがって、平均粒径が 0. 1mm以上である粒状活性 炭では、マクロ孔 100の体積比率が大きいので、上記音響抵抗による音響エネルギ 一の損失も大きくなる。その結果、低音域の音圧レベルが大幅に低下するという課題 かあつた。

[0008] また、気体の通路となるマクロ孔 100は、音圧の周波数帯域が高くなると、マクロ孔 100の通路自体の空間容積と通路長とで音の伝達を遮断するハイカットフィルタとし て作用する。このマクロ孔 100の作用によって、 100〜200Hz以上の高域では、ミク ロ孔 101への気体の流入が抑制される。その結果、 100〜200Hz以上の高域では、 ほとんど物理吸着効果が得られない。このため、活性炭 92として平均粒径が 0. lm m以上である粒状活性炭を利用して容積拡大効果を得ようとすると、その利用は 100 Hz以下の低音専用のスピーカ装置に限定されるという大きな課題があった。

[0009] それ故、本発明は、低音域の拡大を図るとともに、音圧レベルの低下を防止し、 10 0〜200Hz以上の高域にお 、ても容積拡大効果が発揮された、豊かな低音再生が 可能な小型のスピーカ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

[0010] 本発明の第 1の局面は、スピーカ装置であって、キャビネットと、キャビネットに取り 付けられたスピーカユニットと、キャビネットの内部空間に配置され、当該内部空間に 存在する気体を物理吸着する粉体状の気体吸着体とを備え、気体吸着体の平均粒 径が 0. 1mm未満であることを特徴とする。

[0011] 本発明の第 2の局面は、上記第 1の局面において、気体吸着体の全ての粒径が 0. lmm未満であることを特徴とする。

[0012] 本発明の第 3の局面は、上記第 1の局面において、気体吸着体が活性炭であること を特徴とする。

[0013] 本発明の第 4の局面は、上記第 1の局面において、気体吸着体は、植物、石油系 榭脂、または石炭カゝら生成された活性炭であることを特徴とする。

[0014] 本発明の第 5の局面は、上記第 1の局面において、気体を遮蔽する第 1の遮蔽部 材をさらに備え、気体吸着体は、第 1の遮蔽部材の内部空間に配置されることを特徴 とする。 [0015] 本発明の第 6の局面は、上記第 5の局面において、第 1の遮蔽部材が薄膜状のフィ ルムであることを特徴とする。

[0016] 本発明の第 7の局面は、上記第 5の局面において、第 1の遮蔽部材の内側であって 気体吸着体の上方に空間が形成されることを特徴とする。

[0017] 本発明の第 8の局面は、上記第 5の局面において、第 1の遮蔽部材を複数備え、気 体吸着体は、分割されて各第 1の遮蔽部材の内部空間にそれぞれ配置され、各第 1 の遮蔽部材は、他の第 1の遮蔽部材との間に空間を形成するようにキャビネットの内 部空間に配置されることを特徴とする。

[0018] 本発明の第 9の局面は、上記第 8の局面において、少なくとも一部に開口部が形成 された複数の筐体をさらに備え、筐体の容積は、第 1の遮蔽部材の容積よりも大きぐ 第 1の遮蔽部材は、筐体の内部空間に配置されることを特徴とする。

[0019] 本発明の第 10の局面は、上記第 5の局面において、第 1の遮蔽部材を複数備え、 気体吸着体は、分割されて各第 1の遮蔽部材の内部空間にそれぞれ配置され、第 1 の遮蔽部材は、少なくとも一部に開口部が形成された筐体と、その外縁部が開口部 に固着されたフィルムとを有し、分割された気体吸着体は、筐体の内部空間に配置さ れることを特徴とする。

[0020] 本発明の第 11の局面は、上記第 1の局面において、キャビネットに取り付けられ、 スピーカユニットの振動によって駆動するパッシブラジェータをさらに備える。

[0021] 本発明の第 12の局面は、上記第 11の局面において、パッシブラジェータとの間に 空間を形成するようにパッシブラジェータと気体吸着体との間に配置される板状部材 をさらに備える。

[0022] 本発明の第 13の局面は、上記第 12の局面において、板状部材には、ノッシブラジ エータカ 気体吸着体に向力 方向に開口部が形成されることを特徴とする。

[0023] 本発明の第 14の局面は、上記第 1の局面において、キャビネットが密閉方式のキヤ ビネットであることを特徴とする。

[0024] 本発明の第 15の局面は、上記第 1の局面において、キャビネットに取り付けられ、 キャビネットの内部空間と外部空間とを音響的に連結する音響ポートをさらに備える。

[0025] 本発明の第 16の局面は、携帯端末装置であって、上記第 1から 15のいずれかの 局面のスピーカ装置と、スピーカ装置を支持するケースとを備える。

[0026] 本発明の第 17の局面は、上記第 16の局面において、スピーカユニットは、ボイスコ ィルと、ボイスコイルを一方面に固着した振動板とを有し、スピーカユニットは、振動 板の他方面をキャビネットの内部空間に向けて取り付けられることを特徴とする。

[0027] 本発明の第 18の局面は、上記第 16の局面において、気体吸着体を遮蔽する第 2 の遮蔽部材をさらに備え、第 2の遮蔽部材は、スピーカユニットと気体吸着体との間を 仕切るようにキャビネットの内部空間に配置されることを特徴とする。

[0028] 本発明の第 19の局面は、車両であって、上記第 1から 15のいずれかの局面のスピ 一力装置と、スピーカ装置を内部に配置する車体とを備える。

[0029] 本発明の第 20の局面は、映像機器であって、上記第 1から 15のいずれかの局面 のスピーカ装置と、スピーカ装置を内部に配置する筐体とを備える。

発明の効果

[0030] 上記第 1の局面によれば、気体吸着体の平均粒径が 0. 1mm未満であるので、平 均粒径が 0. 1mm以上である従来の気体吸着体と比べて、気体を物理吸着するミク ロ孔の体積比率が大きくなる。このため、平均粒径が 0. 1mm未満である気体吸着体 は、従来と比べて容積拡大率が大きい。また、当該容積拡大率は、平均粒径が 0. 1 mm未満となる範囲において顕著に増加する。これらにより、平均粒径が 0. 1mm未 満である気体吸着体を用いることによって、平均粒径が 0. 1mm以上である従来の 気体吸着体を用いるときと比べて、十分に大きな容積拡大効果を得ることができる。 その結果、気体吸着体の体積を従来と同じにした場合に、従来よりも低音域をさらに 拡大させることができる。また、従来と同じ量だけ低音域を拡大する場合には、従来と 比べて気体吸着体自体の体積を小さくすることができる。その結果、従来よりもスピー 力装置の小型化を図ることができる。また、本局面によれば、気体吸着体に形成され たマクロ孔の体積比率が従来と比べて小さいので、マクロ孔によるハイカットフィルタ としての作用を減少させることができる。その結果、例えば再生帯域が 100〜200Hz 以上で使用される小型のスピーカ装置であっても、容積拡大効果が発揮され、低音 域を拡大することができる。さらに、本局面によれば、気体吸着体に形成されたマクロ 孔の体積比率が従来と比べて小さ 、ので、気体がマクロ孔を通過することによる音響 抵抗の値が小さい。これにより、当該音響抵抗によって生じる音圧レベルの低下を抑 えることができる。

[0031] 上記第 2の局面によれば、低音域の拡大をさらに図ることができる。

[0032] 上記第 3の局面によれば、気体吸着体を活性炭で構成することができる。

[0033] 上記第 4の局面によれば、気体吸着体を植物、石油系榭脂、または石炭から生成さ れた活性炭で構成することができる。

[0034] 上記第 5〜6の局面によれば、気体吸着体に形成されたミクロ孔が外気の湿気、有 害ガス、タバコの煙、または臭いなどを吸着して気体を物理吸着する作用が低下する ことを防止することができる。その結果、気体吸着体による容積拡大効果を長期的に 発揮させることができる。また気体吸着体がキャビネットの内部空間で飛散することを 防止することができる。

[0035] 上記第 7の局面によれば、スピーカユニットから発生した音圧が気体吸着体に伝達 し易くなり、低音域の拡大をさらに図ることができる。

[0036] 上記第 8〜10の局面によれば、気体吸着体が 1つの第 1の遮蔽部材の内部空間に 配置された場合と比べて、気体吸着体が集中することなぐ気体が気体吸着体の内 部に到達するまでの通路長が大幅に縮小される。また気体吸着体が気体と接触する 面積も大きくなる。これらにより、気体吸着体がもつ音響抵抗を低くすることができ、低 音域の音圧レベルをさらに向上させることができる。

[0037] 上記第 11の局面によれば、位相反転方式の 1つであるパッシブラジェータ方式の スピーカ装置として動作し、従来に対する低音域の音圧レベルの向上をさらに大きく することができる。

[0038] 上記第 12の局面によれば、パッシブラジェータが気体吸着体と接触することを防止 することができる。

[0039] 上記第 13の局面によれば、低音域の音圧レベルがさらに向上する。

[0040] 上記第 14の局面によれば、キャビネット外部の気体が気体吸着体に直接接触する ことを防止することができる。

[0041] 上記第 15の局面によれば、位相反転方式の 1つであるバスレフ方式のスピーカ装 置として動作することができる。 [0042] 上記第 17の局面によれば、ボイスコイルに対して内部空間側にある振動板によつ て粉体状の気体吸着体がボイスコイルに接触しな 、構造となるので、気体吸着体が ボイスコイルと接触することで生じる電気的なショートによる故障や異音を防止するこ とがでさる。

[0043] 上記第 18の局面によれば、第 2の遮蔽部材によってスピーカユニットに気体吸着 体が流入しない構造となるので、気体吸着体が振動板などに接触することで生じる異 音を防止することができる。

図面の簡単な説明

[0044] [図 1]図 1は、第 1の実施形態に係るスピーカ装置の一例を示す構造断面図である。

[図 2]図 2は、密閉方式における音圧周波数特性と電気インピーダンス特性を示した 図である。

[図 3]図 3は、気体吸着体 12の平均粒径と容積拡大率との関係を示す図である。

[図 4]図 4は、第 2の実施形態に係るスピーカ装置の一例を示す構造断面図である。

[図 5]図 5は、ノッシブラジェータ方式における音圧周波数特性と電気インピーダンス 特性を示した図である。

[図 6]図 6は、仕切板 22に開口部 22hが形成された様子を示す図である。

[図 7]図 7は、第 3の実施形態に係るスピーカ装置の一例を示す側断面図と一部に断 面を表した背面図とを示す図である。

[図 8]図 8は、比音響抵抗 Rsの値が音圧周波数特性に与える影響を示す図である。

[図 9]図 9は、遮蔽部材 33をキャビネット 30の内部に配置した一例を示す側断面図と 一部に断面を表した背面図とを示す図である。

[図 10]図 10は、遮蔽部材 33を示す斜視図である。

[図 11A]図 11Aは、本発明におけるスピーカ装置を搭載した携帯電話の正面図であ る。

[図 11B]図 11Bは、図 11Aに示す携帯電話の側面図である。

[図 11C]図 11Cは、図 11Aに示す携帯電話の裏面図である。

[図 12]図 12は、図 11Aに示す線 AB間で携帯電話を切断した断面図である。

[図 13]図 13は、図 11A〜図 11C、および図 12で示したスピーカ装置 43において、 スピーカユニット 50における振動板 56の振幅特性を測定した結果を示す図である。

[図 14]図 14は、本発明におけるスピーカ装置が自動車のドアに搭載された一例を示 す図である。

[図 15]図 15は、自動車の車内に設置されたスピーカ装置の一例を示す図である。

[図 16]図 16は、自動車の車内に設置されたスピーカ装置の他の例を示す図である。 圆 17]図 17は、スピーカ装置を薄型テレビに搭載した構成の一例を示す図である。

[図 18]図 18は、従来のスピーカ装置における主要部の構造断面図である。

[図 19]図 19は、粒状活性炭に形成された細孔の構造を模式的に示した図である。 符号の説明

10、 20、 30、 65、 73 キャビネット

11、 50、 62、 74 スピーカユニット

12 気体吸着体

13、 33 遮蔽部材

21 パッシブラジェータ

211、 56 振動板

212 サスペンション

32 分割配置機構

321 第 1の構造板

322 第 2の構造板

323 連結板

331 筐体

332 フイノレム

40 携帯電話

41 本体ケース

42 液晶画面

44 アンテナ

45 ヒンジ咅

51 フレーム 52 ヨーク

53 マグネット

54 プレート

55 ボイスコイル

57 ガスケット

58 遮蔽メッシュ

60 窓部

61 ドア本体

63 座席

66 台座

67 パンチングネ

70 薄型テレビ

71 ディスプレイ

100 マクロ孔

101 ミクロ孔

発明を実施するための最良の形態

[0046] (第 1の実施形態）

図 1を参照して、本発明における第 1の実施形態に係るスピーカ装置について説明 する。図 1は、第 1の実施形態に係るスピーカ装置の一例を示す構造断面図である。 図 1において、スピーカ装置は、キャビネット 10、スピーカユニット 11、気体吸着体 12 、および遮蔽部材 13を備える。なお、図 1に示すスピーカ装置は、密閉方式のスピー 力装置である。

[0047] スピーカユニット 11は、例えば動電型のスピーカである。スピーカユニット 11は、キ ャビネット 10の前面上部に形成された開口部に取り付けられる。気体吸着体 12は、 例えば平均粒径が 0. 01〜0. 03mmである粉体状の活性炭（以下、粉状活性炭と 称す)である。なお、上記粉状活性炭は、例えば植物系材料である椰子殻から生成 した活性炭を、平均粒径が 0. Olmn！〜 0. 03mmとなるまで粉砕して粉体状にしたも のである。遮蔽部材 13は気体を通過させない部材である。遮蔽部材 13は例えば袋 状に形成されている。また遮蔽部材 13は例えば薄膜フィルムで構成される。薄膜フィ ルムの厚みは、例えば 0. 05mmである。薄膜フィルムの材料としては、例えばポリ塩 化ビニルやポリ塩ィヒビ二リデンなどが挙げられる。気体吸着体 12は、遮蔽部材 13で 空気を含めて密閉して包装され、キャビネット 10の内部に配置される。このように気体 吸着体 12は、遮蔽部材 13によって外気と遮蔽された状態でキャビネット 10の内部に 配置される。なお、キャビネット 10の内部空間であって、上述したスピーカユニット 11 、気体吸着体 12、および遮蔽部材 13以外の空間を空間 R1とする。

[0048] 次に、本実施形態に係るスピーカ装置の動作について説明する。スピーカユニット 11は、動電型のスピーカであり、電気信号が印加されるとボイスコイルに駆動力が発 生する。この駆動力によってスピーカユニット 11の振動板が振動し、振動板の前背面 に音圧が発生する。振動板の背面力も発生した音圧によって、キャビネット 10の内部 に形成される空間 R1の圧力が変化する。この圧力の変化によって、気体吸着体 12 を密封する遮蔽部材 13の表面は分割振動する。このとき、遮蔽部材 13の内部の圧 力が変化する。遮蔽部材 13の内部には気体吸着体 12が配置されている。したがつ て、気体吸着体 12が気体を物理吸着する作用により、遮蔽部材 13の内部の圧力変 化は抑制される。その結果、空間 R1の圧力変化は抑えられ、キャビネット 10の容積 は等価的に拡大する。その結果、本実施形態に係るスピーカ装置では、小型のキヤ ビネットであっても、あた力も大きなキャビネットにスピーカユニット 11を搭載したような 低音再生が可能となる。

[0049] ここで、気体吸着体 12として平均粒径が 0. 01〜0. 03mmである粉状活性炭を用 いた場合の効果を図 2に示す。図 2は、密閉方式における音圧周波数特性と電気ィ ンピーダンス特性を示した図である。具体的には図 2では、内部容積が 0. 5リットルあ るキャビネットに 8cm口径のスピーカユニットを取り付けて、キャビネットに何も入れな い場合、平均粒径が 0. lmm〜0. 3mmである従来の粒状活性炭を入れた場合、気 体吸着体 12として上記粉状活性炭を入れた場合について、それぞれの音圧周波数 特性と電気インピーダンス特性を示して 、る。

[0050] 図 2において、グラフ A1はキャビネットに何も入れない場合の音圧周波数特性であ る。グラフ A2は、グラフ A1の条件下における電気インピーダンス特性である。グラフ Blは従来の粒状活性炭（平均粒径； 0. lmn！〜 0. 3mm、比表面積 1000m²Zg)を 40g入れた場合の音圧周波数特性である。グラフ B2は、グラフ B1の条件下における 電気インピーダンス特性である。グラフ C1は粉状活性炭（平均粒径; 0. 01mm〜0. 03mm,比表面積 1700m²/g)を 40g入れた場合の音圧周波数特性である。グラフ C2は、グラフ C1の条件下における電気インピーダンス特性である。

[0051] グラフ A2より、キャビネットに何も入れない場合の共振周波数は、 f = 121. 3Hz

OA

である。グラフ B2より、従来の粒状活性炭を入れた場合の共振周波数は f = 107.

OB

1Hzである。グラフ C2より、本実施形態の粉状活性炭を入れた場合の共振周波数は f = 94. 5Hzとなる。ここで、上述した 8cm口径のスピーカユニットの共振周波数力 ¾ oc

= 70Hzであるとする。このとき、従来の粒状活性炭を入れた場合のキャビネットの

OS

容積拡大率は以下の値となる。

{ (f /ί ) ²- l }/{ (f /ί ) ²— 1 } = 1. 49

OA OS 0B OS

一方、粉状活性炭を入れた場合のキャビネットの容積拡大率は以下の値となる。 { (f /ί ) ²- l }/{ (f /ί ) ²- 1 } = 2. 43

OA OS 0C OS

このように、粉状活性炭を入れた場合の方が従来の粒状活性炭を入れた場合よりも 容積拡大率が大きくなる。これにより、図 2に示すように、 80Hz以下の低域において 、グラフ C1の音圧レベルがグラフ B1の音圧レベルよりも高くなつている。また、グラフ C1の音圧レベルがグラフ A1の音圧レベルに対して約 2. 5dB向上していることもわ かる。なお、粉状活性炭の容積拡大率が従来の粒状活性炭よりも大きいのは、紛状 活性炭の方が図 18に示したミクロ孔 101の占める体積比率が大きいためである。紛 状活性炭は、従来の粒状活性炭よりもさらに細カゝく粉砕して生成されたものである。 つまり、細カゝく粉砕されることによりマクロ孔 100が破壊される。これにより、紛状活性 炭では、マクロ孔 100の体積比率が減少しているので、従来の粒状活性炭と比べてミ クロ孔 101の体積比率が大きくなる。

[0052] このように、気体吸着体 12として紛状活性炭を用いることで、気体の物理吸着効果 は従来の粒状活性炭よりも向上し、キャビネットの等価的な容積を従来の 1. 49倍か ら 2. 43倍に拡大させることができる。その結果、気体吸着体 12の体積を従来と同じ にした場合には、従来よりもさらに低音域を拡大させることができる。また、従来と同じ 量だけ低音域を拡大する場合には、従来と比べて気体吸着体 12自体の体積を小さ くすることができる。その結果、従来よりもスピーカ装置の小型化を図ることができる。

[0053] また、上記紛状活性炭は、従来の粒状活性炭よりもマクロ孔 100の体積比率が小さ い。したがって、気体吸着体 12として上記紛状活性炭を用いることで、マクロ孔 100 による音圧レベルの低下を従来の粒状活性炭よりも抑えることができる。

[0054] なお、上述では、気体吸着体 12を平均粒径が 0. 01-0. 03mmである粉状活性 炭とした。ここで、気体吸着体 12の材料は活性炭に限定されず、物理吸着効果を有 する他の多孔性材料であってもよい。他の多孔性材料の一例としては、ゼォライト、 シリカ（SiO )、アルミナ（Al O )、ジルコユア（ZrO )、マグネシア（MgO)、四三酸

2 2 3 3

化鉄（Fe O )、およびモレキュラーシーブなどがある。

3 4

[0055] また、気体吸着体 12の平均粒径は 0. 01〜0. 03mmに限定されない。気体吸着 体 12の平均粒径は 0. 1mm未満であればよい。ここで、図 3を参照して、本発明にお いて気体吸着体 12の平均粒径を 0. 1mm未満とする理由について説明する。図 3は 、気体吸着体 12の平均粒径と容積拡大率との関係を示す図である。図 3では、気体 吸着体 12の材料として活性炭を用いた場合を示す。また図 3では、内部容積が 0. 5 Lである密閉方式のキャビネットの内部に活性炭を平均粒径を変えて配置し、当該活 性炭を含むキャビネット内部の音響インピーダンスを測定している。そして、測定した 音響インピーダンスに基づ ヽて、活性炭を入れな 、場合を基準としたキャビネット内 部の等価的な容積の変化を容積拡大率として求めている。また図 2では、活性炭の 平均粒径力 0. 005mm, 0. 016mm, 0. 056mm, 0. 136mm, 0. 280mm, 0. 5 10mm, 0. 780mm,および 1. 0mmとなった場合の各容積拡大率を求めている。ま た各平均粒径の活性炭の重量は、全て 40gとしている。

[0056] 図 3に示すように、平均粒径が 0. 3mm以上の範囲においては、平均粒径が小さく なるほど容積拡大率は大きくなつている。平均粒径が 0. 1mm力も 0. 3mm付近まで の範囲においては、容積拡大率は約 1. 4倍でほぼ一定となっている。しかしながら、 平均粒径が 0. 1mm付近を境として、 0. 1mm付近よりも小さい範囲では、平均粒径 力 、さくなるほど容積拡大率は再び大きくなつている。平均粒径が 0. 005mm以下 になる範囲については、図 3に示されていないが、 0. lmn！〜 0. 005mmまでのカー ブからも示されるように、容積拡大率はさらに大きくなると予想される。このように容積 拡大率は、平均粒径が 0. 1mm未満となる範囲において顕著に増加していることが わかる。そこで、本発明においては、平均粒径が小さいほどミクロ孔 101の体積比率 が大きくなり容積拡大率が増加すること、かつ、平均粒径が 0. 1mm未満となる範囲 において容積拡大率の増加が顕著になることに着目し、気体吸着体 12の平均粒径 を 0. 1mm未満とする。これにより、本発明における気体吸着体 12は、従来の粒状活 性炭（平均粒径: 0. lmn！〜 0. 3mm)と同じ体積とした場合には、従来よりも大きな 容積拡大効果を得ることができる。その結果、従来よりも低音域をさらに拡大させるこ とができる。また、従来の粒状活性炭と同じ量だけ低音域を拡大する場合には、気体 吸着体 12自体の体積を小さくすることができる。その結果、従来と比べてさらにスピ 一力装置を小型化を図ることができる。したがって本発明においては、気体吸着体 1 2として平均粒径が 0. 1mm未満である粉体状の多孔性材料を用いる。

[0057] なお、上述した平均粒径は、各粒の直径 (粒径)を平均したものである。つまり、気 体吸着体 12は平均粒径が 0. 1mm未満であればよぐ 0. 1mm以上の粒が含まれ ていても、本発明の範囲内である。また、気体吸着体 12は平均粒径が 0. 1mm未満 であればよぐ気体吸着体 12を例えば篩いなどにかけて、粒径が 0. 1mm未満とな る粒し力含まれないようにしてもよい。これにより、より確実に容積拡大効果を得ること ができる。なお、粒径のバラツキの分布が正規分布に近い分布となる場合には、当該 分布の中央値を平均粒径としてもよい。例えば、平均粒径が 0. 056mmである紛状 活性炭において、その中に含まれる粒径のバラツキが 0. 056mmを中央値とした正 規分布に近い分布となる場合には、当該中央値の粒径を平均粒径としてもよい。

[0058] なお、実用上の課題として、平均粒径が 0. 005mm以下のものは、塵肺等、人体 への影響が懸念される。このため、平均粒径が 0. 005mm以下である気体吸着体 1 2が飛散しないように、スピーカ装置を製造する際において注意が必要である。また、 上述では気体吸着体 12として紛状活性炭を用いる場合に、当該紛状活性炭を椰子 殻から生成するとした力これに限定されない。紛状活性炭は、例えばフエノール榭脂 等の石油力 生成される石油系榭脂材料や、石炭など力 生成されてもよ！、。

[0059] また、上述では、気体吸着体 12を遮蔽部材 13で包装するとした。これは、気体吸 着体 12を構成する多孔性材料が、外気中の湿気、有害ガス、タバコの煙、または臭 いなどをミクロ孔 101に吸着して、気体の物理吸着効果が低下することを防止するた めである。このように、遮蔽部材 13を用いることによって、気体吸着体 12による容積 拡大効果を長期的に発揮させることができる。また、遮蔽部材 13を用いることによつ て、粉体状である気体吸着体 12の飛散を防止することもできる。これにより、例えば 平均粒径が 0. 005mm以下である紛状活性炭などを気体吸着体として利用した場 合には、塵肺等、人体への影響について注意する負担を軽減することができる。なお 、これらの効果を期待しない場合には、本発明において遮蔽部材 13を用いなくても よい。また、本実施形態においては、キャビネット 10が密閉方式のキャビネットである 。そのため、遮蔽部材 13を用いない場合でも、気体吸着体 12による容積拡大効果を 長期的に発揮させることができる。

[0060] (第 2の実施形態）

図 4を参照して、本発明における第 2の実施形態に係るスピーカ装置について説明 する。図 4は、第 2の実施形態に係るスピーカ装置の一例を示す構造断面図である。 本実施形態に係るスピーカ装置は、第 1の実施形態に係るスピーカ装置に対して、 ノッシブラジェータ 21を備えた、 、わゆる位相反転方式のスピーカ装置である点で 異なる。以下、異なる点を中心に説明する。

[0061] 図 4において、スピーカ装置は、キャビネット 20、スピーカユニット 11、気体吸着体 1 2、遮蔽部材 13、 ノッシブラジェータ 21、および仕切板 22を備える。なお、図 4に示 すスピーカユニット 11、気体吸着体 12、および遮蔽部材 13は、上述した第 1の実施 形態と同様であり、同一の符号を付して説明を省略する。

[0062] スピーカユニット 11は、キャビネット 20の前面上部に形成された開口部に取り付け られる。ノッシブラジェータ 21は、振動板 211およびサスペンション 212で構成され る。ノッシブラジェータ 21は、キャビネット 20の前面下部に形成された開口部に取り 付けられる。振動板 211は、例えば円板状の部材である。サスペンション 212の内周 部は振動板 211の外周部に固設される。サスペンション 212の外周部はキャビネット 20の前面下部に形成された開口部に固設される。このようにサスペンション 212は、 振動板 211がキャビネット 20の前背面方向に振動可能となるように当該振動板 211 を支持している。気体吸着体 12は、遮蔽部材 13で空気も含めて密閉されて、キヤビ ネット 10の内部に配置される。ここで、キャビネット 20の内部空間であって、スピーカ ユニット 11の背面と遮蔽部材 13および気体吸着体 12の上部との間の空間を空間 R 2とする。仕切板 22は、板状部材である。仕切板 22は、キャビネット 20の内部であつ て、ノッシブラジェータ 21と気体吸着体 12との間を仕切る位置に固設される。また仕 切板 22は、ノッシブラジェータ 21との間に空間 R3を形成して固設される。この空間 R3が形成されることで、ノ^シブラジェータ 21が気体吸着体 12と接触することを防 止することができる。なお、空間 R2と R3とは連結している。

[0063] 次に、本実施形態に係るスピーカ装置の動作について説明する。スピーカユニット 11は、動電型のスピーカであり、電気信号が印加されるとボイスコイルに駆動力が発 生する。この駆動力によってスピーカユニット 11の振動板が振動し、振動板の前背面 に音圧が発生する。振動板の背面力も発生した音圧によって、キャビネット 20の内部 に形成される空間 R2および R3の圧力が変化する。この圧力の変化によって、気体 吸着体 12を密封する遮蔽部材 13の表面は分割振動する。このとき、遮蔽部材 13の 内部の圧力が変化する。遮蔽部材 13の内部には気体吸着体 12が配置されて 、る。 したがって、気体吸着体 12が気体を物理吸着する作用により、遮蔽部材 13の内部 の圧力変化は抑制される。その結果、空間 R2および R3の圧力変化は抑えられ、キ ャビネット 20の内部容積は等価的に拡大する。

[0064] ここで、本実施形態にぉ 、ては、キャビネット 20の前面下部に形成された開口部に パッシブラジェータ 21が取り付けられている。このパッシブラジェータ 21は、空間 R3 を介して空間 R2と音響的に連結されている。つまり、パッシブラジェータ 21はスピー 力ユニット 11の振動によって駆動される。これにより、本実施形態に係るスピーカ装 置は、位相反転方式の 1つであるパッシブラジェータ方式のスピーカ装置として動作 する。

[0065] ここで、パッシブラジェータ方式において、気体吸着体 12として平均粒径が 0. 01 〜0. 03mmである粉状活性炭を用いた場合の効果を図 5に示す。図 5は、パッシブ ラジェータ方式における音圧周波数特性と電気インピーダンス特性を示した図であ る。具体的には図 5では、内部容積が 0. 5リットルあるキャビネットに 8cm口径のスピ 一力ユニットと 8cm口径のパッシブラジェ一タとを取り付けて、キャビネットに何も入れ ない場合、平均粒径が 0. lmm〜0. 3mmである従来の粒状活性炭を入れた場合、 気体吸着体 12として上記粉状活性炭を入れた場合について、それぞれの音圧周波 数特性と電気インピーダンス特性を示して 、る。

[0066] 図 5において、グラフ D1はキャビネットに何も入れない場合の音圧周波数特性であ る。グラフ D2は、グラフ D1の条件下における電気インピーダンス特性である。グラフ E1は従来の粒状活性炭（平均粒径； 0. lmn！〜 0. 3mm、比表面積 1000m²Zg)を 40g入れた場合の音圧周波数特性である。グラフ E2は、グラフ E1の条件下における 電気インピーダンス特性である。グラフ F1は粉状活性炭（平均粒径; 0. 01mm〜0. 03mm,比表面積 1700m²/g)を 40g入れた場合の音圧周波数特性である。グラフ F2は、グラフ F1の条件下における電気インピーダンス特性である。

[0067] ここで、グラフ Dl、 Elおよび F1より、周波数が 50Hzのときの各音圧レベルを比較 する。キャビネットに何も入れない場合の音圧レベルは、グラフ D1より 58. ldBとなる 。従来の粒状活性炭を入れた場合の音圧レベルは、グラフ E1より 59. 9dBとなる。本 実施形態の粉状活性炭を入れた場合の音圧レベルは、グラフ F1より 64. 2dBとなる 。すなわち、キャビネットに何も入れない場合の音圧レベルを基準とすると、従来の粒 状活性炭では音圧レベルが約 2dB向上している。これに対し、本実施形態の紛状活 性炭では音圧レベルを約 6dB向上させることができる。また本実施形態のスピーカ装 置では、図 2で示した第 1の実施形態に係る密閉方式のスピーカ装置と比較して、周 波数が 50Hzの音圧レベルが約 3. 5dB高い。

[0068] 以上のように、本実施形態に係るスピーカ装置は、気体吸着体 12による容積拡大 効果とパッシブラジェータ方式として動作する点とにより、密閉方式である第 1の実施 形態に係るスピーカ装置と比べて、従来に対する低音域の音圧レベルの向上をさら に大きくすることができる。

[0069] なお、上述した仕切板 22において、図 6に示すように、開口部 22hが形成されてい てもよい。図 6は、仕切板 22に開口部 22hが形成された様子を示す図である。仕切 板 22には、ノ¾ /シブラジェータ 21から気体吸着体 12へ向力 方向に開口部 22hが 形成される。これにより、ノッシブラジェータ 21の振動により生じる空間 R3の圧力変 化が気体吸着体 12に伝わり易くなる。その結果、開口部 22hが形成されていないと きと比べて、低音域の音圧レベルがさらに向上する。

[0070] (第 3の実施形態）

図 7を参照して、本発明における第 3の実施形態に係るスピーカ装置について説明 する。図 7は、第 3の実施形態に係るスピーカ装置の一例を示す側断面図と一部に 断面を表した背面図とを示す図である。本実施形態に係るスピーカ装置は、第 1の実 施形態に係るスピーカ装置に対して、音響ポート 31を備えた、いわゆる位相反転方 式のスピーカ装置である点で異なる。また本実施形態に係るスピーカ装置は、第 1の 実施形態に係るスピーカ装置に対して、分割配置機構 32をさらに備え、気体吸着体 12を分割して配置する点で異なる。以下、異なる点を中心に説明する。

[0071] 図 7において、スピーカ装置は、キャビネット 30、スピーカユニット 11、気体吸着体 1 2a、遮蔽部材 13、音響ポート 31、および分割配置機構 32を備える。なお、図 7に示 すスピーカュ-ット 11および遮蔽部材 13は、上述した第 1の実施形態と同様であり、 同一の符号を付して説明を省略する。また、気体吸着体 12aは、上述した第 1の実施 形態における気体吸着体 12を 6分割したものである。また、キャビネット 30の内部の 空間を空間 R4とする。

[0072] スピーカユニット 11は、キャビネット 30の前面板 30fの上部に形成された開口部に 取り付けられる。音響ポート 31は、キャビネット 30の前面板 30fの中部に形成された 開口部に取り付けられる。

[0073] 分割配置機構 32は、キャビネット 30の内部に配置される。分割配置機構 32は、第 1の構造板 321、第 2の構造板 322、および連結板 323で構成される。第 1の構造板 321は、キャビネット 30の前面板 30fと空間を介して対向する位置に配置される。第 2 の構造板 322は、キャビネット 30の背面板 30bと空間を介して対向する位置に配置さ れる。連結板 323は、第 1の構造板 321と第 2の構造板 322とを連結し、分割配置機 構 32中に空間 R5〜R10を形成する。第 1の構造板 321には、開口部 321hが複数 形成される。第 2の構造板 322には、開口部 322hが複数形成される。連結板 323〖こ は、開口部 323hが複数形成される。各気体吸着体 12aは、空気も含めてそれぞれ 遮蔽部材 13で包装される。各気体吸着体 12aは、図 7に示すように、分割配置機構 32中の空間 R5〜R10にそれぞれ配置される。

[0074] このように、気体吸着体 12aおよび遮蔽部材 13は、他の気体吸着体 12aおよび遮 蔽部材 13との間に空間を形成するように、キャビネット 30の内部に配置される。また 、上述した分割配置機構 32の構造を換言すると、分割配置機構 32は、複数 (図 7で は 6個）の筐体を有し、当該各筐体の内部にはそれぞれ空間 R5〜R10が形成され、 当該筐体の少なくとも一部には開口部が形成されている構造である。このとき、各筐 体の内部には、気体吸着体 12aおよび遮蔽部材 13がそれぞれ配置される。

[0075] 次に、本実施形態に係るスピーカ装置の動作について説明する。スピーカユニット 11は、動電型のスピーカであり、電気信号が印加されるとボイスコイルに駆動力が発 生する。この駆動力によってスピーカユニット 11の振動板が振動し、振動板の前背面 に音圧が発生する。振動板の背面力も発生した音圧によって、キャビネット 30の内部 に形成される空間 R4の圧力が変化する。ここまでは、上述した第 1の実施形態と同 様の動作である。ここで、本実施形態においては、音響ポート 31が設けられている。 この音響ポート 31によって、本実施形態に係るスピーカ装置は、位相反転方式の 1 つであるバスレフ方式のスピーカ装置として動作する。

[0076] さらに、上述した第 1および第 2の実施形態と大きく異なる点は、分割された気体吸 着体 12aが分割配置機構 32によって配置されている点である。スピーカユニット 11 の振動板の背面から発生した音圧は、空間 R4を伝達した後、第 1の構造板 321およ び第 2の構造板 322に形成された開口部 321hおよび 322hを通過して、空間 R5〜 RIOに伝達する。空間 R6〜R10に伝達した音圧は、連結板 323に形成された開口 部 323hを通過して、連結板 323と接触する遮蔽部材 13の底面にも伝達する。

[0077] この空間 R5〜R10の圧力の変化によって、各気体吸着体 12aを密封する遮蔽部 材 13の表面はそれぞれ分割振動する。このとき、各遮蔽部材 13の内部の圧力が変 化する。各遮蔽部材 13の内部には気体吸着体 12aがそれぞれ配置されている。した がって、気体吸着体 12aが気体を物理吸着する作用により、各遮蔽部材 13の内部の 圧力変化は抑制される。その結果、空間 R5〜R10の圧力変化は抑えられ、その結 果、空間 R4の圧力変化も抑えられ、キャビネット 30の内部容積は等価的に拡大する [0078] このような容積拡大効果は、上述した第 1および第 2の実施形態と同様である。しか しながら、本実施形態では、気体吸着体 12を分割した各気体吸着体 12aを用いてい る。ここで、気体吸着体 12は上述したように粉体状である。したがって、第 1および第 2の実施形態のように気体吸着体 12を 1つの遮蔽部材 13で包装して使用する場合、 気体吸着体 12の内部に気体が到達する過程において、気体は無数の粒と粒との間 の細隙を通過することとなる。また粉体状の気体吸着体 12は、重力により遮蔽部材 1 3の底面に集中して塊状になる。これらにより、少なからず気体吸着体 12自体に音響 抵抗が存在し、当該音響抵抗による低音域の音圧レベルの低下が考えられる。これ に対し、本実施形態においては、気体吸着体 12を各気体吸着体 12aとして分割し、 各気体吸着体 12aそれぞれの間に空間が形成されるように配置する。これにより、遮 蔽部材 13の内部で各気体吸着体 12aが集中することなぐ分散された状態を保つこ とができる。また、気体が各気体吸着体 12aの内部に到達するまでの通路長が大幅 に縮小される。また、各遮蔽部材 13における気体と接触する面積が大きくなる。これ らにより、本実施形態によれば、上述した第 1および第 2の実施形態と比べて、気体 吸着体 12の音響抵抗を低くすることができ、低音域の音圧レベルをさらに向上させる ことができる。

[0079] ここで、上述した気体吸着体 12自体の音響抵抗の値について説明する。測定方法 としては、まず図 7においてスピーカユニット 11の代わりに音響管を取り付ける。当該 音響管の入り口には駆動用のスピーカを取り付ける。そして当該スピーカから放射さ れる音をマイクロホンで測定して音響管内部の音圧分布が変化する値を求めることで 、気体吸着体 12自体の音響抵抗の値を求めることができる。ここで、音響抵抗の値を Raとし、第 2の実施形態における音響抵抗 Raと第 3の実施形態における音響抵抗 R aとを比音響抵抗 Rsをそれぞれ求めることで比較する。比音響抵抗 Rsは、以下の式 で表される。

Rs=Ra/ (Sp * p * c)

なお、 Spは音響管の断面積、 は空気の密度、 Cは音速をそれぞれ示す。この式に 基づき比音響抵抗 Rsを求めると、第 2の実施形態における比音響抵抗 Rsは 0. 5とな る。一方、第 3の実施形態における比音響抵抗 Rsは 0. 2と小さくなる。 [0080] また、図 8を参照して、比音響抵抗 Rsの値が音圧周波数特性に与える影響を説明 する。図 8は、比音響抵抗 Rsの値が音圧周波数特性に与える影響を示す図である。 図 8では、内部容積が 0. 5リットルあるキャビネットに 8cm口径のスピーカユニットを取 り付けたバスレフ方式のスピーカ装置を想定して 、る。そして当該キャビネットの内部 に気体吸着体 12として紛状活性炭 40gを 1つの遮蔽部材 13に入れた場合 (比音響 抵抗 Rs = 0. 5の場合)、紛状活性炭 40gを 6個の各気体吸着体 12aに分割して入れ た場合 (比音響抵抗 Rs = 0. 2の場合)、キャビネットの等価的な容積が 1. 8倍であつ て音響抵抗がゼロと仮定した場合という 3つの場合で音圧周波数特性を比較してい る。

[0081] 図 8において、グラフ Gは音響抵抗がゼロと仮定した場合の音圧周波数特性である 。グラフ Hは、比音響抵抗 Rs = 0. 2の場合の音圧周波数特性である。グラフ Iは、比 音響抵抗 Rs = 0. 5の場合の音圧周波数特性である。

[0082] 図 8において、周波数が 70Hzのときの音圧レベルを比較する。音響抵抗がゼロと 仮定した場合の音圧レベルは、グラフ Gより 72. 4dBとなる。比音響抵抗 Rs = 0. 2の 場合の音圧レベルは、グラフ Hより 71. 4dBとなる。比音響抵抗 Rs = 0. 5の場合の 音圧レベルは、グラフ Hより 69. 6dBとなる。このように、気体吸着体 12を分割して配 置することで、分割しない場合 (比音響抵抗 Rs = 0. 5の場合）と比較して、 1. 8dBの 音圧レベルの向上が図れる。また、気体吸着体 12を分割して配置した場合 (比音響 抵抗 Rs = 0. 2の場合)の音圧レベルは、音響抵抗がゼロと仮定した場合の音圧レべ ルと比べても約 ldBと!、うわずかな差と!/、える。

[0083] 以上のように、本実施形態によれば、上述した第 1および第 2の実施形態と比べて、 気体吸着体 12の音響抵抗を低くすることができ、低音域の音圧レベルをさらに向上 させることがでさる。

[0084] なお、従来の粒状活性炭を本実施形態のように分割して配置しても、本実施形態と 同様の効果は得られない。これは、従来の粒状活性炭にはマクロ孔 100が多く存在 するため、マクロ孔 100による音響抵抗が大きぐ音響抵抗を本質的に低下させるこ とは困難だからである。これに対し、本発明においては、マクロ孔 100による音響抵 抗が小さ!/、紛体状の気体吸着体 12 (例えば紛状活性炭）を用いて!/、る。さらに本実 施形態にお 、ては、気体吸着体 12を分割配置して気体が気体吸着体 12の内部に 達するまでの通路長を短くしている。これらの条件によって、十分に音響抵抗の低減 を図ることができる。

[0085] なお、上述では、気体吸着体 12aを 6個としたがこれに限定されない。上述した第 1 および第 2の実施形態における気体吸着体 12を少なくとも 2個に分割すれば本実施 形態の効果を発揮する。したがって、分割配置機構 32は、 2個以上の空間を有する 構造であってもよい。

[0086] また、上述では、図 7に示したように分割配置機構 32を用いて、遮蔽部材 13で分 割された気体吸着体 12aが縦方向に積層された例を示した力 これに限定されな ヽ 。気体吸着体 12aおよび遮蔽部材 13は、他の気体吸着体 12aおよび遮蔽部材 13と の間に空間を形成するように、キャビネット 30の内部に配置されればよぐ例えば積 層方向が横方向であってもよい。

[0087] また、上述では、図 7に示したように分割配置機構 32を用いて、遮蔽部材 13で分 割された気体吸着体 12aをそれぞれ配置するとしたが、これに限定されない。例えば 、図 9に示すような遮蔽部材 33を用いて、当該遮蔽部材 33をキャビネット 30内部に 複数配置してもよい。図 9は、遮蔽部材 33をキャビネット 30の内部に配置した一例を 示す側断面図と一部に断面を表した背面図とを示す図である。図 10は、遮蔽部材 3 3を示す斜視図である。

[0088] 図 10に示すように、遮蔽部材 33は、例えば直方体の筐体 331とフィルム 332で構 成される。筐体 331の各面には、開口部が形成されている。フィルム 332は、弾性体 で構成されるフィルムである。フィルム 332は、筐体 331の各面に形成された開口部 を覆うように、筐体 331にそれぞれに貼り付けられている。筐体 331の内部には、気 体吸着体 12を分割した気体吸着体 12aが配置される。このように、分割する数に合 わせて、遮蔽部材 33をキャビネット 30の内部に複数配置することで、上述した分割 配置機構 32を用いた場合と同様の効果を得ることができる。

[0089] なお、遮蔽部材 33の内部に配置された気体吸着体 12aに音圧を伝達するのは、 筐体 331に貼り付けられたフィルム 352である。ここで、遮蔽部材 33は筐体 331を有 し、気体吸着体 12aの上部には空間が形成されている。そして、筐体 331に貼り付け られたフィルム 332のうち、上記空間と接するフィルム 332は気体吸着体 12aと接触し ない。図 9においては、筐体 331の上面に貼り付けられたフィルム 332の全体と、筐 体 331の側面に貼り付けられたフィルム 332の上部とが気体吸着体 12と接触してい ない。ここで、フィルム 332が気体吸着体 12aと接触すると、フィルム 332が振動し難 くなる。つまり、フィルム 332が気体吸着体 12aに音圧を伝達し難くなる。これに対し、 遮蔽部材 33を用いれば、遮蔽部材 33の内部には空間が形成されているので、気体 吸着体 12aと接触しないフィルム 332の存在を確保することができる。その結果、フィ ルム 332が全て気体吸着体 12aと接触して気体吸着体 12aに音圧が伝わり難くなる ことを防止することができる。

[0090] なお、遮蔽部材 33は、気体吸着体 12を分割するために複数用いるとした力 気体 吸着体 12を分割して得られる上記効果を期待しない場合には、遮蔽部材 33を 1つ だけ用いるようにしてもよい。つまり、気体吸着体 12を全て遮蔽部材 33の内部に配 置するようにしてもよい。これにより、第 1および第 2の実施形態において、遮蔽部材 1 3が全て気体吸着体 12と接触して気体吸着体 12に音圧が伝わり難くなることを防止 することができる。

[0091] (第 4の実施形態）

上述した第 1〜第 3の実施形態に係るスピーカ装置は、例えば携帯電話などの携 帯端末装置に応用することができる。携帯端末装置の他の例としては、例えば HDD プレーヤ、半導体メモリープレーヤなどのポータブル機器がある。以下、図 11A〜図 11C、および図 12を参照して、携帯端末装置として携帯電話に本発明のスピーカ装 置を応用したものを第 4の実施形態として説明する。図 11Aは、本発明におけるスピ 一力装置を搭載した携帯電話の正面図を示す。図 11Bは、図 11Aに示す携帯電話 の側面図を示す。図 11Cは、図 11Aに示す携帯電話の裏面図を示す。図 12は、図 11 Aに示す線 AB間で携帯電話を切断した断面図である。

[0092] 図 11A〜図 11Cにおいて、携帯電話 40は、折りたたみ式の携帯電話である。携帯 電話 40は、大略的に本体ケース 41、液晶画面 42、スピーカ装置 43、アンテナ 44、 およびヒンジ部 45を備える。液晶画面 42は、本体ケース 41に取り付けられている。 本体ケース 41の側面には、図 11Bに示すように、開口部 411が形成されている。詳 細については後述するが、スピーカ装置 43は、上述した第 1〜第 3の実施形態に係 るスピーカ装置の 、ずれ力と同様の構成をもつスピーカ装置である。スピーカ装置 4 3は、液晶画面 42とヒンジ部 45の間に設けられている。スピーカ装置 43は、図 12に 示すように、大略的にスピーカユニット 50および気体吸着体 12を備える。なお、図 1 2においては、本体ケース 41がスピーカ装置 43のキャビネットとしての役割を果たし ている。つまり、キャビネットは本体ケース 41に対して一体的に形成されている。また 、左右 2つのスピーカ装置 43のキャビネットを分離するための仕切板 412が本体ケー ス 41の内部に設けられている。気体吸着体 12は、例えば平均粒径が 0. 01-0. 03 mmの粉状活性炭であり、本体ケース 41の内部に形成されたキャビネットの内部空 間 R11に配置される。

[0093] スピーカユニット 50は、動電型のスピーカである。スピーカユニット 50は、フレーム 5 1、ヨーク 52、マグネット 53、プレート 54、ボイスコイル 55、振動板 56、ガスケット 57、 および遮蔽メッシュ 58を備える。ヨーク 52は、フレーム 51に固着され、フレーム 51と 一体化されている。マグネット 53は、例えば円柱状であり、ヨーク 52の下面に固着さ れる。プレート 54は、例えば円柱状であり、マグネット 53の下面に固着される。ヨーク 52とプレート 54の外周面との間には、磁気ギャップが形成される。振動板 56は、例 えばポリエチレンナフタレートやポリイミドなどの榭脂フィルムで構成される。振動板 5 6の外周は、ガスケット 57とフレーム 51との間に挟まれるように固着される。ボイスコィ ル 55は、例えば円筒状に成形されたコイルである。ボイスコイル 55は、上記磁気ギヤ ップ中に配置されるように、振動板 56に固着される。上述したガスケット 57は、例え ば円環状であり、振動板 56が遮蔽メッシュ 58と接触しないように振動板 56の振幅を 確保するためのものである。ガスケット 57は、フレーム 51の下面に固着される。遮蔽メ ッシュ 58は、通気性はあるが、粉体状の気体吸着体 12を遮蔽するメッシュ構造の部 材である。遮蔽メッシュ 58は、ガスケット 57の下面に固着される。また、遮蔽メッシュ 5 8は、スピーカユニット 50のボイスコイル 55や振動板 56と、気体吸着体 12との間を仕 切るように配置されている。フレーム 51の上面には、振動板 56から放射される音が開 口部 41 1から放射されるように、複数の音孔 5 lhが形成されて 、る。

[0094] スピーカユニット 50は、本体ケース 41の底面部に対して空間 R12を介した位置に 配置される。なお、図 12に示すように、スピーカユニット 50は、ボイスコイル 55が固着 されていない振動板 56の面を本体ケース 41の内部空間（空間 R11および R12)に 向けて配置されている。つまり、ボイスコイル 55が気体吸着体 12に対して振動板 56 を介した位置に配置されている。ここで、上述した遮蔽メッシュ 58は、紛体状の気体 吸着体 12が振動板 56側に侵入することを防ぐことができる微細な開口のメッシュで ある。しかしながら、紛体状の気体吸着体 12が多少侵入した場合であっても、振動板 56がボイスコイル 55に対して本体ケース 41の内部空間側に配置されている。これに より、振動板 56が遮蔽板の役割を果たし、上記紛体状の気体吸着体 12はボイスコィ ル 55に到達しない。その結果、紛体状の気体吸着体 12がボイスコイル 55と接触して 、異音の発生や電気的なショートによる故障を防止することができる。

[0095] 次に、図 12で示したスピーカ装置 43の動作について説明する。スピーカユニット 5 0は、動電型のスピーカであり、その動作は一般的な動電型スピーカと同様であるの で詳細な説明を省略する。例えば、携帯電話 40がアンテナ 44から受信信号を受け 取ると、当該受信信号が信号処理部（図示しない)などで適宜処理され、スピーカュ ニット 50に入力される。そして、例えば受信呼び出し用のメロディ信号がスピーカュ ニット 50に印加されると、ボイスコイル 55に駆動力が発生する。この駆動力によって 振動板 56が振動して、メロディ音が発生する。振動板 56の上面力も発生したメロディ 音は、フレーム 51に形成された音孔 51hを介して開口部 411から放射される。一方、 振動板 56の下面力も発生した音は、遮蔽メッシュ 58を通過して、本体ケース 41に形 成されるキャビネットの内部空間（空間 Rl 1および R12)の圧力を変化させる。しかし ながら、気体吸着体 12の物理吸着作用によって、上記内部空間の圧力変化は抑制 され、内部空間の容積は等価的に拡大する。

[0096] 以上のように、本発明のスピーカ装置を携帯電話に応用することで、携帯電話にお いて、豊かな低音再生を実現することができる。

[0097] また、一般的な携帯電話において、その内部容積は非常に小さぐ搭載できるスピ 一力ユニットの口径も小さい。これらの理由により、呼び出し音や会話音を再生するス ピー力装置の再生帯域は、 500Hz以上の帯域となりやすい。これに対し、従来の粒 状活性炭を用いた場合には、上述したように 100Hz〜200Hz以上の高域に対して 物理吸着効果がほとんど得られない。図 13は、図 11A〜図 11C、および図 12で示 したスピーカ装置 43において、スピーカユニット 50における振動板 56の振幅特性を 測定した結果を示す図である。図 13において、キャビネットの内部空間（空間 R11お よび R12)の容積は lccとしている。スピーカユニット 50の口径は、 φ 14mmとしてい る。図 13において、グラフ Jは、キャビネットに何も入れない場合の振幅特性を示す。 グラフ Kは、従来の粒状活性炭（平均粒径； 0. lmn！〜 0. 3mm、重量； lOOmg)を 入れた場合の振幅特性を示す。グラフ Lは、気体吸着体 12として粉状活性炭 (平均 粒径； 0. 01mm〜0. 03mm,重量； lOOmg)を入れた場合の振幅特性を示す。グラ フ Mは、スピーカユニット 50単体の状態での振幅特性を示す。そして、図 13では、そ れぞれの振幅特性を相対振幅として相対的に示している。なお、スピーカユニット 50 単体の状態の振幅特性とは、スピーカユニット 50を本体ケース 41に搭載せずに、ス ピー力ユニット 50単体で測定した振幅特性である。

[0098] スピーカユニット 50単体の状態の振幅特性では、グラフ Mより振動系の共振周波数 f =606. 3Hzに振幅のピークがあることがわかる。また、共振周波数 f 以下の低

OM 0M 域にぉ 、ては、振動板 56のスティフネスの影響によって振幅値が一定となって 、る。

[0099] キャビネットに何も入れな 、場合の振幅特性では、グラフ Jより空間 Rl 1および R12 力 Sもつスティフネスの影響によって、振動系の共振周波数が f = 1256. 3Hzに上昇

OJ

することがわ力る。また、共振周波数 f 以下の低域においては、振動板 56のスティフ

OJ

ネスに対して、空間 R11および R12がもつスティフネスが大きい。これにより、共振周 波数 f 以下の低域においては、空間 R11および R12がもつスティフネスの影響によ

OJ

つて振幅値が一定となって 、る。

[0100] 従来の粒状活性炭を入れた場合の振幅特性では、グラフ Kより共振周波数が f =

OK

1256. 3Hzとなり、キャビネットに何も入れない場合の共振周波数 f と同じ周波数と

OJ

なる。したがって、周波数 1200Hz付近においては、粒状活性炭による容積拡大効 果が得られな 、ことがわかる。

[0101] 一方、共振周波数 f 以下の低域においては、キャビネットに何も入れない場合の

0K

グラフ Jとは異なり、周波数が低くなるにしたがって振幅値が増加している。これは、周 波数の低下とともに粒状活性炭の物理吸着効果が現れてくることを示している。ダラ フ Jとグラフ Kとを比較すると、平均粒径が 0. lmn！〜 0. 3mmである粒状活性炭では 、およそ 200Hz以下の低域では物理吸着効果が得られる力 200Hz以上の高域で は物理吸着効果がほとんど得られないことがわかる。この結果は、上記特許文献 1に 開示された図 6の特性とも対応づけられる。

[0102] 気体吸着体 12として粉状活性炭を入れた場合の振幅特性では、グラフ Lより共振 周波数が f =881. 3Hzとなる。キャビネットに何も入れない場合の共振周波数 f に

OL 0J 対して、共振周波数が f は低下している。ここで、共振周波数およびキャビネット容

0し

積の関係から、キャビネットに何も入れない場合に対して、気体吸着体 12を用いた場 合のキャビネット容積の拡大率は以下の値となる。

{ (f /ί ) ²" l }/{ (f /ί ) ²— 1 } = 2. 96

0J 0Μ 0L 0Μ

つまり、キャビネットの等価容積が約 3倍に拡大されていることがわかる。また、グラフ より、共振周波数 f 以下の低域においては、振幅値が一定である。また、共振周波

0し

数 f 以下の低域においては、グラフ Jおよびグラフ Lと比較すると、振幅値は増加して

0し

いる。また、この振幅値の増加は、 200Hz以上の高域でもみられる。つまり、気体吸 着体 12を用いれば、 200Hz以下の低域はもちろんのこと、 200Hz以上の高域にお V、ても大きな容積拡大効果が得られることがわかる。

[0103] これは、従来の粒状活性炭では、図 19に示したように、気体の通路として作用する マクロ孔 100がハイカットフィルタとして作用して、高域ではミクロ孔 101への気体の 流入が抑制されていた。これに対して、気体吸着体 12は、従来の粒状活性炭よりも 粒径が小さぐマクロ孔 100が少ないので、当該マクロ孔 100によるハイカットフィルタ としての作用が減少するためである。

[0104] このように、これまで 100Hz〜200Hz以下の低音域でしか物理吸着効果が得られ な力つた従来の粒状活性炭に対し、気体吸着体 12を用いることによって、物理吸着 効果が得られる周波数帯域を 100Hz〜200Hz以上の高域にまで拡大させることが できる。つまり、再生周波数帯域の高い携帯端末用の機器においても、容積拡大効 果が発揮され、低音域の拡大を図ることができる。また、低音域が拡大されることで、 100Hz〜200Hz以上の高域においても音圧レベルの向上を図ることができる。

[0105] なお、本実施形態では、スピーカユニット 50はボイスコイル 55が固着されていない 振動板 56の面を本体ケース 41の内部空間に向けて配置するとした力 これに限定さ れない。図 12に示すスピーカユニット 50を上下反対にして配置してもよい。このとき、 スピーカユニット 50は、音孔 5 lhが空間 R12と接するように配置される。この場合、ボ イスコイル 55付近に気体吸着体 12が侵入する可能性がある。そこで、この場合には 音孔 5 lhに遮蔽メッシュ 58を設けることで、気体吸着体 12の侵入を防止することがで きる。このように、遮蔽メッシュ 58は、スピーカユニット 50と気体吸着体 12との間を仕 切るように配置されればよい。したがって、遮蔽メッシュ 58は、スピーカユニット 50に 備えるとした力 スピーカユニット 50に備えずに当該スピーカユニット 50と気体吸着 体 12との間を仕切るように設けられてもよい。この場合、スピーカ装置 43は、遮蔽メッ シュ 58のないスピーカユニット 50と、気体吸着体 12と、本体ケース 41で形成される キャビネットとで構成される。これにより、気体吸着体 12がスピーカユニット 50に流入 することを防止することができる。

[0106] また、上述したスピーカ装置 43のキャビネットは、本体ケース 41の内部空間を利用 するとしたが、本体ケース 41とは別に設けられてもよい。また、第 1〜第 3の実施形態 に係るスピーカ装置そのものを本体ケース 41の内部にある専用スペースなどに取り 付ける構成であってもよい。この場合、携帯電話の組立工程において、本体ケース 4 1に一体的に形成されたキャビネット内に気体吸着体 12を入れるという作業がなくな り、気体吸着体 12が液晶画面 42などに付着することがなくなる。これにより、より実用 的な組立行程を実現することができる。

[0107] また、上述した第 1〜第 3の実施形態に係るスピーカ装置は、携帯端末装置に限ら ず、例えば自動車の車体内部に搭載するスピーカ装置であってもよい。まず図 14を 参照して、上述した第 1〜第 3の実施形態に係るスピーカ装置を自動車の車体の内 部に搭載する場合について説明する。車体内部に配置する一例としては、例えば自 動車のドアが挙げられる。図 14は、本発明におけるスピーカ装置が自動車のドアに 搭載された一例を示す図である。

[0108] 図 14において、自動車のドアは、窓部 60、ドア本体 61、スピーカユニット 62、気体 吸着体 12、および遮蔽部材 13で構成される。ここで、スピーカユニット 62は、上述し た第 1〜第 3の実施形態に係るスピーカユニット 11と同様に、一般的な動電型のスピ 一力である。スピーカユニット 62は、ドア本体 61に取り付けられる。ドア本体 61内部 には、空間が形成されている。そして、気体吸着体 12および遮蔽部材 13はこのドア 本体 61の内部空間に配置される。このように、ドア本体 61は、キャビネットとしての役 割を果たすので、スピーカユニット 11、ドア本体 61、気体吸着体 12、および遮蔽部 材 13で本発明におけるスピーカ装置を構成することになる。以上のように、本発明に おけるスピーカ装置を自動車のドアに搭載することによって、従来と同じドア本体 61 に取り付けられた場合であっても、等価容積の拡大を図るとともに、音圧レベルの低 下を防止して、低音を豊かに再生する車内リスニング環境を提供することが可能とな る。

[0109] また、上述した第 1〜第 3の実施形態に係るスピーカ装置は、例えば車体内部に配 置される車載用のスピーカ装置であってもよい。図 15は、自動車の車内に設置され たスピーカ装置の一例を示す図である。図 15において、スピーカ装置 64は、例えば 座席 63の下に設置される。ここで、スピーカ装置 64は、上述した第 1〜第 3の実施形 態に係るスピーカ装置のいずれかであり、詳細な説明を省略する。以上のように、ス ピー力装置 64を車両に搭載することによって、従来と同じキャビネット容積であっても 等価容積の拡大を図るとともに、音圧レベルの低下を防止して、低音を豊かに再生 する車内リスニング環境を提供することが可能となる。

[0110] また、上述した第 1〜第 3の実施形態に係るスピーカ装置は、図 16に示すような車 載用のスピーカ装置であってもよい。図 16は、自動車の車内に設置されたスピーカ 装置の他の例を示す図である。図 16において、スピーカ装置は、キャビネット 65、台 座 66、スピーカユニット 11、パンチングネット 67、気体吸着体 12、および遮蔽部材 1 3を備える。気体吸着体 12および遮蔽部材 13は、キャビネット 65の内部に配置され る。以上のように、図 15に示すスピーカ装置を自動車の車内に搭載することによって 、従来と同じキャビネット容積であっても等価容積の拡大を図るとともに、音圧レベル の低下を防止して、低音を豊かに再生する車内リスニング環境を提供することが可能 となる。なお、キャビネット 65の形状は、図 15に示す円筒形状に限定されず、直方体 形状などであってもよい。

[0111] 次に、図 17を参照して、上述した第 1〜第 3の実施形態に係るスピーカ装置を映像 機器 (例えば、ブラウン管テレビ、液晶テレビ、プラズマテレビなど）に搭載する場合 について説明する。図 17は、上記スピーカ装置を薄型テレビに搭載した構成の一例 を示す図であり、当該薄型テレビの正面図と、その一部を線 OAにおける断面図で示 した側面図を示す。図 17において、薄型テレビ 70は、大略的にディスプレイ 71、お よび 2個のスピーカ装置 72を備える。スピーカ装置 72は、第 1〜第 3の実施形態にお V、て説明したスピーカ装置の 、ずれかであり、詳細な説明を省略する。

[0112] スピーカ装置 72のキャビネット 73は、ディスプレイ 71の下部に設けられた筐体の内 部に配置される。スピーカユニット 74は、例えば楕円形状をした動電型のスピーカで あり、キャビネット 73に取り付けられる。気体吸着体 12および遮蔽部材 13は、キヤビ ネット 73の内部に配置される。以上のように、本発明におけるスピーカ装置を薄型テ レビ 70に搭載することで、従来と同じキャビネット容積であっても等価容積の拡大を 図るとともに、音圧レベルの低下を防止して、低音を豊かに再生するリスニング環境 を提供することが可能となる。なお、図 17に示すスピーカ装置 72は、ディスプレイ 71 の下部に取り付けられる形態である力 ディスプレイ 71の両脇に配置される形態であ つてもよい。

[0113] 以上のように、上述した第 1〜第 3の実施形態に係るスピーカ装置が様々な機器や 車両に搭載されることで、各機器や車両内において、等価容積の拡大を図るとともに 、音圧レベルの低下を防止して、低音を豊かに再生することを実現することができる。

[0114] また、上述した第 1〜第 4の実施形態において、スピーカユニット 11、 50、 62、およ び 74は動電型のスピーカとしたが、これに限定されない。振動板から放射される音圧 によってキャビネットの内部空間の圧力を変化させる駆動方式であれば、圧電形、静 電型、または電磁型等のスピーカであってもよい。

産業上の利用可能性

[0115] 本発明のスピーカ装置は、低音域の拡大を図るとともに、音圧レベルの低下を防止 し、 100〜200Hz以上の高域においても容積拡大効果が発揮された、豊かな低音 再生が可能なスピーカ装置であり、薄型化が進む液晶テレビ、 PDP (プラズマデイス プレイ)やステレオ装置、 5. 1チャンネル再生のホームシアター用スピーカ、携帯端 末機器、および車載用オーディオ機器等に適用される。

Claims

請求の範囲

[1] キャビネットと、

前記キャビネットに取り付けられたスピーカユニットと、

前記キャビネットの内部空間に配置され、当該内部空間に存在する気体を物理吸 着する粉体状の気体吸着体とを備え、

前記気体吸着体の平均粒径が 0. 1mm未満であることを特徴とする、スピーカ装置

[2] 前記気体吸着体の全ての粒径が 0. 1mm未満であることを特徴とする、請求項 1に 記載のスピーカ。

[3] 前記気体吸着体が活性炭であることを特徴とする、請求項 1に記載のスピーカ装置

[4] 前記気体吸着体は、植物、石油系榭脂、または石炭力 生成された活性炭である ことを特徴とする、請求項 1に記載のスピーカ装置。

[5] 気体を遮蔽する第 1の遮蔽部材をさらに備え、

前記気体吸着体は、前記第 1の遮蔽部材の内部空間に配置されることを特徴とす る、請求項 1に記載のスピーカ装置。

[6] 前記第 1の遮蔽部材が薄膜状のフィルムであることを特徴とする、請求項 5に記載 のスピーカ装置。

[7] 前記第 1の遮蔽部材の内側であつて前記気体吸着体の上方に空間が形成されるこ とを特徴とする、請求項 5に記載のスピーカ装置。

[8] 前記第 1の遮蔽部材を複数備え、

前記気体吸着体は、分割されて各前記第 1の遮蔽部材の内部空間にそれぞれ配 置され、

各前記第 1の遮蔽部材は、他の第 1の遮蔽部材との間に空間を形成するように前 記キャビネットの内部空間に配置されることを特徴とする、請求項 5に記載のスピーカ 装置。

[9] 少なくとも一部に開口部が形成された複数の筐体をさらに備え、

前記筐体の容積は、前記第 1の遮蔽部材の容積よりも大きぐ 前記第 1の遮蔽部材は、前記筐体の内部空間に配置されることを特徴とする、請求 項 8に記載のスピーカ装置。

[10] 前記第 1の遮蔽部材を複数備え、

前記気体吸着体は、分割されて各前記第 1の遮蔽部材の内部空間にそれぞれ配 置され、

前記第 1の遮蔽部材は、

少なくとも一部に開口部が形成された筐体と、

その外縁部が前記開口部に固着されたフィルムとを有し、

分割された前記気体吸着体は、前記筐体の内部空間に配置されることを特徴とす る、請求項 5に記載のスピーカ装置。

[11] 前記キャビネットに取り付けられ、前記スピーカユニットの振動によって駆動するパ ッシブラジェ一タをさらに備える、請求項 1に記載のスピーカ装置。

[12] 前記パッシブラジェータとの間に空間を形成するように前記パッシブラジェ一タと前 記気体吸着体との間に配置される板状部材をさらに備える、請求項 11に記載のスピ 一力装置。

[13] 前記板状部材には、前記パッシブラジェ一タカ 前記気体吸着体に向力う方向に 開口部が形成されることを特徴とする、請求項 12に記載のスピーカ装置。

[14] 前記キャビネットが密閉方式のキャビネットであることを特徴とする、請求項 1に記載 のスピーカ装置。

[15] 前記キャビネットに取り付けられ、前記キャビネットの内部空間と外部空間とを音響 的に連結する音響ポートをさらに備える、請求項 1に記載のスピーカ装置。

[16] 請求項 1から 15のいずれかに記載のスピーカ装置と、

前記スピーカ装置を支持するケースとを備える、携帯端末装置。

[17] 前記スピーカユニットは、

ボイスコィノレと、

前記ボイスコイルを一方面に固着した振動板とを有し、

前記スピーカユニットは、前記振動板の他方面を前記キャビネットの内部空間に向 けて取り付けられることを特徴とする、請求項 16に記載の携帯端末装置。

[18] 前記気体吸着体を遮蔽する第 2の遮蔽部材をさらに備え、

前記第 2の遮蔽部材は、前記スピーカユニットと前記気体吸着体との間を仕切るよ うに前記キャビネットの内部空間に配置されることを特徴とする、請求項 16に記載の 携帯端末装置。

[19] 請求項 1から 15のいずれかに記載のスピーカ装置と、

前記スピーカ装置を内部に配置する車体とを備える、車両。

[20] 請求項 1から 15のいずれかに記載のスピーカ装置と、

前記スピーカ装置を内部に配置する筐体とを備える、映像機器。