スピーカ装置
スピーカ装置（１）のスピーカユニット（２）は、キャビネット（４）に取り付けられる。吸着体（３）は、キャビネット（４）内部の空室（Ｒ）に配置され、その空室（Ｒ）内の気体を物理吸着する。位相反転機構（８）は、スピーカユニット（２）から空室（Ｒ）内に放射される特定の周波数の音と共振させて位相を反転し、外部へその音を放射する。位相反転機構（８）の防浸手段は、キャビネット（４）外部からその位相反転機構（８）を介して空室（Ｒ）への湿気の浸入を防浸する。
【発明の詳細な説明】
【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、小型のスピーカキャビネットで低音再生を実現するスピーカ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に小型のスピーカ装置は、スピーカキャビネットの空室が呈する音響スティフネスの影響で、低音再生が可能なスピーカシステムを実現することが困難である。従来、この小型スピーカ装置で低音再生を実現するために、キャビネット容積で決定される低音再生限界の課題を解決する１つの手段として、キャビネットの内部に活性炭の塊を配置する密閉型スピーカ装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１０は、上記特許文献１で開示されたスピーカ装置における主要部の構造断面図である。図１０において、当該スピーカ装置は、キャビネット１０１、低音用スピーカ１０２、活性炭１０３、支持部材１０４、ダイヤフラム１０５、通気管１０６を備えている。低音用スピーカ１０２は、キャビネット１０１の前面に取り付けられている。活性炭１０３は、キャビネット１０１内部に塊状で配置され、キャビネット１０１の背面、底面、上面、左右側面、および支持部材１０４によって支持される。なお、支持部材１０４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。通気管１０６は、ダイヤフラム１０５に設けられ、活性炭１０３と低音用スピーカ１０２との間を通気する。
【０００４】
次に、上記スピーカ装置の動作について説明する。低音用スピーカ１０２に電気信号が印加されるとキャビネット１０１内の圧力が変化し、この圧力によりダイヤフラム１０５が振動する。そして、ダイヤフラム１０５の振動によって、活性炭１０３が配置された空室の圧力が変化する。活性炭１０３は、支持部材１０４およびキャビネット１０１によって塊状に支持されているが、支持部材１０４の全表面に細孔が設けられているため、ダイヤフラム１０５の振動による圧力変化に伴う空気分子が活性炭１０３に吸着されて、キャビネット１０１内の圧力変動は抑制される。
【０００５】
このように、従来のスピーカ装置は、キャビネット１０１が等価的に大きな容積のキャビネットとして動作して、小型のキャビネットでありながら、あたか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。また、通気管１０６は、スピーカ装置の周囲温度や内部の圧力変化により、活性炭１０３を含むダイヤフラム１０５およびキャビネット１０１で囲われた空間に対する圧力変動を防ぐものであった。
【０００６】
一方、密閉型のキャビネットよりも低音を増強する方式として、バスレフ型のスピーカキャビネットが一般的に用いられている。図１１は、バスレフ型スピーカ装置の構造断面図である。図１１において、当該スピーカ装置は、キャビネット１１１、スピーカユニット１１２、および音響ポート１１３を備えている。スピーカユニット１１２は、キャビネット１１１の前面に取り付けられている。音響ポート１１３は、キャビネット１１１の前面に設けられ、当該音響ポート１１３を介してキャビネット１１１が形成する空室Ｒは外部へ開放される。そして、キャビネット１１１の音響容積とキャビネット１１１に設けた音響ポート１１３による音響共振を利用して、スピーカ装置から低音を放射するものである。
【特許文献１】特表昭６０−５００６４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、活性炭による空気分子の吸着効果とバスレフ方式のスピーカ装置とを組み合わせれば、小型でありながら、効果的に低音が再生可能なスピーカ装置を構成できることが考えられる。しかしながら、図１１に示す空室Ｒは外部に開放されており、外気中の湿気が音響ポート１１３を介してキャビネット１１１内に浸入する。そして、活性炭１０３は、親水性が高いために浸入した水分子を吸着してしまい、ダイヤフラム１０５（図１０参照）の振動による圧力変化に伴う空気分子を活性炭１０３が吸着することができなくなる。その結果、キャビネットが等価的に大きな容積となる活性炭１０３の効果が失われ、スピーカ装置で目論む低音再生が困難となる。
【０００８】
それ故に、本発明の目的は、キャビネット内に気体を物理吸着する吸着体（活性炭）を備えたスピーカ装置において、当該吸着体の物理吸着能力を維持しながらさらに低音再生能力を向上させるスピーカ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、以下に述べるような特徴を有している。
第１の局面は、キャビネット、スピーカユニット、吸着体、および位相反転機構を備えるスピーカ装置である。スピーカユニットは、キャビネットに取り付けられる。吸着体は、キャビネット内部の空室に配置され、その空室内の気体を物理吸着する。位相反転機構は、スピーカユニットから空室内に放射される特定の周波数の音と共振させて位相を反転し、外部へその音を放射する。位相反転機構は、防浸手段を含む。防浸手段は、キャビネット外部からその位相反転機構を介して空室への湿気の浸入を防浸する。
【００１０】
第２の局面は、上記第１の局面において、位相反転機構は、キャビネットに形成された開口部に設けられたドロンコーンである。防浸手段は、キャビネット外部から空室との間の通気を遮断するドロンコーンである。
【００１１】
第３の局面は、上記第２の局面において、ドロンコーンは、ワックスおよび樹脂材料の少なくとも一方でコーティングされている。
【００１２】
第４の局面は、上記第１の局面において、位相反転機構は、キャビネットに形成された開口部に設けられた音響ポートである。防浸手段は、音響ポート内に静置された除湿剤である。
【００１３】
第５の局面は、上記第１の局面において、吸着体は、活性炭である。
【００１４】
第６の局面は、上記第１〜第５の局面におけるスピーカ装置と、スピーカ装置を固設する筐体とを備える携帯型情報処理装置である。
【００１５】
第７の局面は、上記第１〜第５の局面におけるスピーカ装置と、スピーカ装置を固設する筐体とを備えるオーディオビジュアルシステムである。
【００１６】
第８の局面は、上記第１〜第５の局面におけるスピーカ装置と、スピーカ装置を車内に固設する車体とを備える車両である。
【発明の効果】
【００１７】
上記第１の局面によれば、吸着体が有する物理吸着効果によって見かけ上大きな容積を有する位相反転方式キャビネットとなり、一般的にキャビネットの大きさで決まる低音再生限界よりも低い周波数から低音を再生できる。また、防湿手段により、位相反転機構を介して外気に含まれる湿気がキャビネット内へ浸入することを防止している。したがって、吸着体が外気の湿気を吸着して、キャビネット内の気体を物理吸着する作用を阻害することがない。したがって、吸着体が有する物理吸着能力を低下させることがなく、音響容積が見かけ上大きくなる効果を阻害しない。
【００１８】
上記第２の局面によれば、通気性の低いドロンコーンを用いて位相反転方式を実現することにより、外気に含まれる湿気がキャビネット内へ浸入することを容易に防浸することができる。また、パッシブラジエータ型のスピーカ装置は、バスレフ型よりもキャビネット内部音圧が高くなるので、吸着体の物理吸着効果による容積拡大効果が高く、かつ、バスレフ型と同等の共振による低域拡大効果が得られる。したがって、単純に物理吸着効果および位相反転方式を足し合わせて予想される効果以上の低音域拡大効果を期待することができ、共振による効果および物理吸着効果を両立したより高い低音域再生能力が得られる。
【００１９】
上記第３の局面によれば、ドロンコーンを構成する振動板やサスペンション等をワックスや樹脂材料でコーティングすることによって、外気に含まれる湿気が空室へ浸入することを防ぐ防浸作用をさらに向上させることができる。
【００２０】
上記第４の局面によれば、音響ポート内に除湿剤を静置して位相反転方式を実現することにより、外気に含まれる湿気が音響ポートを介してキャビネット内へ浸入することを容易に防止することができる。また、顆粒状や粉状の除湿剤は、通気性のある袋やメッシュ状部材で塞がれて音響ポート内に静置することによって、当該音響ポートにおける音響抵抗として作用する。したがって、除湿剤が音響ポートから放射される低音を制動するため、スピーカ装置は、より平坦な低域特性を得ることができる。さらに、バスレフ型のスピーカ装置は、キャビネット内部音圧が密閉型やパッシブラジエータ型より低下するので、キャビネット内部に設置された吸着体の物理吸着効果を得にくい状態にあるが、音響ポートの内部に除湿剤を設置しているため、キャビネット内部音圧の低下を抑制することも可能である。したがって、吸着体の物理吸着効果を維持する効果と共に、高い低音域再生能力を得る効果も期待できるものである。
【００２１】
上記第５の局面によれば、吸着体を活性炭で構成することによって、キャビネット容積を等価的に大きくして、小型キャビネットで低音再生を実現することができる。
【００２２】
また、本発明の携帯型情報処理装置、オーディオビジュアルシステム、および車両によれば、上述したスピーカ装置を搭載することによって同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係るスピーカ装置１ａの内部概略構造を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の第２の実施形態に係るスピーカ装置１ｂの内部概略構造を示す断面図である。
【図３】図３は、密閉型スピーカ装置における音圧周波数特性およびキャビネット内部音圧特性を示すグラフである。
【図４】図４は、バスレフ型スピーカ装置における音圧周波数特性およびキャビネット内部音圧特性を示すグラフである。
【図５】図５は、パッシブラジエータ型スピーカ装置における音圧周波数特性およびキャビネット内部音圧特性を示すグラフである。
【図６】図６は、キャビネット内に活性炭を配置したパッシブラジエータ型スピーカ装置における音圧周波数特性およびキャビネット内部音圧特性を示すグラフである。
【図７】図７は、自動車の車内で用いられる図１のスピーカ装置１ａの一例を示す図である。
【図８】図８は、携帯電話に搭載される図１のスピーカ装置１ａの一例を示す正面図および側面図である。
【図９】図９は、図１のスピーカ装置１ａをテレビに搭載した構成の一例を示す正面図およびその一部の内部構造を図示Ａ−Ａ断面で示した側面図である。
【図１０】図１０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１１】図１１は、従来のバスレフ型スピーカ装置の構造断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１…スピーカ装置
２…スピーカユニット
３…吸着体
４…キャビネット
７…音響ポート
８…ドロンコーン
９…振動板
１０…サスペンション
１１…除湿剤
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
（第１の実施形態）
図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係るスピーカ装置について説明する。第１の実施形態に係るスピーカ装置は、位相反転方式の一例としてパッシブラジエータ（ドロンコーン）方式を用いている。なお、図１は、当該スピーカ装置１ａの内部概略構造を示す断面図である。
【００２６】
図１において、当該スピーカ装置１ａは、スピーカユニット２、吸着体３、キャビネット４ａ、およびドロンコーン８を備えている。キャビネット４ａは、スピーカ装置１ａの筐体の前面、背面、上面、下面、および左右側面を構成する。スピーカユニット２は、動電型スピーカであり、キャビネット４ａの前面開口部に取り付けられる。そして、キャビネット４ａの内部にスピーカ装置１ａの空室Ｒａが形成される。
【００２７】
吸着体３は、空室Ｒａの内部に配置される。吸着体３は、気体を物理吸着する多孔性材料であり、例えば活性炭である。多孔性材料は、ミクロ単位の大きさの細孔で空気を物理吸着することができる。他の吸着体３の例として、ゼオライト、シリカ（ＳｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、ジルコニア（ＺｒＯ３）、マグネシア（ＭｇＯ）、四三酸化鉄（Ｆｅ３Ｏ４）、モレキュラーシーブ、フラーレン、およびカーボンナノチューブなどでも実現可能である。なお、吸着体３の上部等には、スピーカ装置１ａ前後方向に通気する隙間が形成される。
【００２８】
ドロンコーン８は、振動板９およびサスペンション１０を備えており、キャビネット４ａの前面開口部に取り付けられる。サスペンション１０は、キャビネット４ａの前面開口部に固設され、振動板９を支持している。振動板９およびサスペンション１０は、一般的なスピーカに用いられるものと同様に通気性の低いものが選ばれ、ドロンコーン８を通過して空室Ｒａ内に外気や外気に含まれる湿気が浸入することはない。一例として、振動板９がポリプロピレン等の樹脂材料で構成され、サスペンション１０が合成ゴム等で構成されることによって、外気や外気に含まれる湿気が空室Ｒａへ浸入することが防止される。他の例として、振動板９およびサスペンション１０をワックスや樹脂材料でコーティングすることによって、外気や外気に含まれる湿気が空室Ｒａへ浸入することが防止される。したがって、キャビネット４ａの内部に形成される空室Ｒａは、外気や外気に含まれる湿気から遮蔽された密閉空間となる。このように、ドロンコーン８は、外部空間と空室Ｒａとの間を防浸しており、このようなドロンコーン８の構造および当該ドロンコーン８に施された処理が本発明の防浸手段に相当する。
【００２９】
次に、スピーカ装置１ａの動作について説明する。動電型スピーカであるスピーカユニット２の動作は周知であるのでここでは詳細な説明を省略するが、スピーカユニット２に音楽信号を印加するとボイスコイルに力が発生して、コーン型振動板を振動させて音が発生する。そして、スピーカユニット２は、キャビネット４ａの内部の空室Ｒａにも音を放射する。ここで、キャビネット４ａの内部容積（空室Ｒａの容積）、ドロンコーン８のサスペンション１０のスティフネス、およびドロンコーン８の振動板９の質量により、共振器が構成されている。その共振周波数においては、キャビネット４ａの内部空間に放射された音によって、ドロンコーン８の振幅が最も大きくなり、ドロンコーン８の振動板９より音が大きく放射される。そして、ドロンコーン８から放射される音は、スピーカユニット２から放射される音と同位相であるため、上記共振周波数を低域に設定することにより、スピーカ装置１ａが再生する低音が増強される。このようにスピーカ装置１ａは、低音を増強する位相反転方式を用いた装置として機能する。
【００３０】
また、スピーカユニット２のコーン型振動板で発生した音圧は、キャビネット４ａ内部の空室Ｒａの内部圧力を上昇させる。そして、空室Ｒａには吸着体３が配置されているため、吸着体３の気体吸着作用により空室Ｒａ内の圧力変動が抑制され、空室Ｒａは、等価的に大きな容積となる。つまり、上記スピーカ装置１ａは、あたかも大きな容積のキャビネット４ａにスピーカユニット２が取り付けられているように動作する。
【００３１】
このように、本実施形態のスピーカ装置１ａは、見かけ上大きな容積を有する位相反転方式キャビネットとなり、一般的にキャビネットの大きさで決まる低音再生限界よりも低い周波数から低音を再生できる。また、スピーカ装置１ａは、通気性の低いドロンコーン８を用いて位相反転方式を実現することにより、外気に含まれる湿気がキャビネット４ａ内へ浸入することを防止している。したがって、活性炭等の吸着体３が外気の湿気を吸着して、空室Ｒａ内の気体を物理吸着する作用を阻害することがない。したがって、吸着体３が有する物理吸着能力を低下させることがなく、音響容積が見かけ上大きくなる効果を阻害しない。さらに、振動板９およびサスペンション１０を、それぞれ樹脂材料および合成ゴム等で構成したり、ワックスや樹脂材料でコーティングして撥水性を向上させたりすると、さらに外気の湿気が空室Ｒａ内に浸入することを防止できる。
【００３２】
（第２の実施形態）
図２を参照して、本発明の第２の実施形態に係るスピーカ装置について説明する。第２の実施形態に係るスピーカ装置は、位相反転方式の一例としてバスレフ方式を用いている。なお、図２は、当該スピーカ装置１ｂの内部概略構造を示す断面図である。
【００３３】
図２において、当該スピーカ装置１ｂは、スピーカユニット２、吸着体３、キャビネット４ｂ、音響ポート７、および除湿剤１１を備えている。キャビネット４ｂは、スピーカ装置１ｂの筐体の前面、背面、上面、下面、および左右側面を構成する。スピーカユニット２は、動電型スピーカであり、キャビネット４ｂの前面開口部に取り付けられる。そして、キャビネット４ｂの内部にスピーカ装置１ｂの空室Ｒｂが形成される。
【００３４】
吸着体３は、空室Ｒｂの内部に配置される。吸着体３は、第１の実施形態と同様に気体を物理吸着する多孔性材料であり、例えば活性炭である。多孔性材料は、ミクロ単位の大きさの細孔で空気を物理吸着することができる。他の吸着体３の例として、カーボンナノチューブやフラーレンなどでも実現可能である。なお、吸着体３の上部等には、スピーカ装置１ｂ前後方向に通気する隙間が形成される。
【００３５】
音響ポート７は、キャビネット４ｂの前面に設けられ、当該音響ポート７を介してキャビネット４ｂが形成する空室Ｒｂは外部へ開放される。そして、キャビネット４ｂの音響容積とキャビネット４ｂに設けた音響ポート７による音響共振を利用して、スピーカ装置１ｂから低音を放射するものである。
【００３６】
音響ポート７の内部空間には、シリカゲル等の除湿剤１１が配置される。除湿剤１１を配置することによって、音響ポート７を介して空室Ｒに出入りする外気の湿気を吸収し、キャビネット４ｂ内への湿気の浸入を防浸している。一例として、除湿剤１１は顆粒状や粉状であり、音響ポート７の内部空間に静置された後、当該音響ポート７の両端が除湿剤１１の粒径より細かいメッシュ状の布や金属で塞がれて、その位置が音響ポート７内に固定される。他の例として、通気性のある袋に顆粒状や粉状の除湿剤１１が封入されて音響ポート７内に設置される。いずれの例においても、音響ポート７の内部空間を全て除湿剤１１で埋める必要はなく、上記バスレフ方式の低音域増強効果、制動効果、および除湿剤１１の防浸効果を鑑みながら、除湿剤１１を音響ポート７内に配置する量を適切に調整すればよい。このように、音響ポート７は、除湿剤１１によって外部空間と空室Ｒａとの間を防浸しており、このような音響ポート７の構造および除湿剤１１が本発明の防浸手段に相当する。
【００３７】
次に、スピーカ装置１ｂの動作について説明する。動電型スピーカであるスピーカユニット２の動作は周知であるのでここでは詳細な説明を省略するが、スピーカユニット２に音楽信号を印加するとボイスコイルに力が発生して、コーン型振動板を振動させて音が発生する。そして、スピーカユニット２は、キャビネット４ｂの内部の空室Ｒｂにも音を放射する。ここで、キャビネット４ｂの内部容積（空室Ｒｂの容積）および音響ポート７の音響質量により、共振器が構成されている。その共振周波数においては、キャビネット４ｂの内部空間に放射された音が音響ポート７から大きく放射される。そして、音響ポート７から放射される音は、スピーカユニット２から放射される音と同位相であるため、上記共振周波数を低域に設定することにより、スピーカ装置１ｂが再生する低音が増強される。このようにスピーカ装置１ｂは、低音を増強する位相反転方式を用いた装置として機能する。
【００３８】
また、スピーカユニット２のコーン型振動板で発生した音圧は、キャビネット４ｂ内部の空室Ｒｂの内部圧力を上昇させる。そして、空室Ｒｂには吸着体３が配置されているため、吸着体３の気体吸着作用により空室Ｒｂ内の圧力変動が抑制され、空室Ｒｂは、等価的に大きな容積となる。つまり、上記スピーカ装置１ｂは、あたかも大きな容積のキャビネット４ｂにスピーカユニット２が取り付けられているように動作する。
【００３９】
このように、本実施形態のスピーカ装置１ｂは、見かけ上大きな容積を有する位相反転方式キャビネットとなり、一般的にキャビネットの大きさで決まる低音再生限界よりも低い周波数から低音を再生できる。また、スピーカ装置１ｂは、音響ポート７内に除湿剤１１を配置して位相反転方式を実現することにより、外気に含まれる湿気がキャビネット４ｂ内へ浸入することを防止している。したがって、活性炭等の吸着体３が外気の湿気を吸着して、空室Ｒｂ内の気体を物理吸着する作用を阻害することがない。したがって、吸着体３が有する物理吸着能力を低下させることがなく、音響容積が見かけ上大きくなる効果を阻害しない。さらに、顆粒状や粉状の除湿剤１１は、通気性のある袋やメッシュ状部材で塞がれて音響ポート７内に静置されるため、当該音響ポート７における音響抵抗として作用する。したがって、除湿剤１１が音響ポート７から放射される低音を制動するため、スピーカ装置１ｂは、より平坦な低域特性を得ることができる。
【００４０】
なお、音響ポート７を介して空室Ｒｂ内に湿気が浸入することを防止する防浸手段として、撥水性および気体透過性を有する材料を音響ポート７両端に貼設してもかまわない。上記材料は、外気に含まれる湿気が空室Ｒｂ内に浸入することを防止しながら、外気と空室Ｒｂとの通気性を確保する。これによって、上記除湿剤１１と同様の効果を得ることが可能となる。また、上記メッシュ状部材で塞ぐ代わりに上記撥水性および気体透過性を有する材料を貼設して音響ポート７内に除湿剤１１を静置することによって、湿気が空室Ｒｂ内に浸入することを防ぐ防浸性能をさらに向上させてもかまわない。
【００４１】
ここで、図３〜図６を参照して、上述した第１および第２の実施形態に係るスピーカ装置１ａおよび１ｂで得られる低音域増強効果について説明する。なお、図３は、密閉型スピーカ装置における音圧周波数特性およびキャビネット内部音圧特性を示すグラフである。図４は、バスレフ型スピーカ装置における音圧周波数特性およびキャビネット内部音圧特性を示すグラフである。図５は、パッシブラジエータ型スピーカ装置における音圧周波数特性およびキャビネット内部音圧特性を示すグラフである。図６は、キャビネット内に活性炭を配置したパッシブラジエータ型スピーカ装置における音圧周波数特性およびキャビネット内部音圧特性を示すグラフである。図３〜図６に示すグラフは、全て横軸：周波数（Ｈｚ）および縦軸：音圧レベル（ｄＢ）で示し、音圧周波数特性を実線、キャビネット内部音圧特性を破線で示している。また、図３〜図５に示す特性が得られるスピーカ装置の内部容積は、全て同一である。
【００４２】
上述したように本発明では、吸着体の物理吸着作用と位相反転方式とを両立させるために、パッシブラジエータ方式（第１の実施形態）や除湿剤をポート内部に配置したバスレフ方式（第２の実施形態）を用いてスピーカ装置を構成している。以下、これらの音圧周波数特性およびキャビネット内部音圧特性について比較する。
【００４３】
背景技術で説明した特許文献１で開示されたスピーカ装置は密閉型であり、図３に示すようにキャビネット内部音圧が高いため、キャビネット内部に設置された吸着体の物理吸着効果を比較的得やすい状態にある。しかしながら、位相反転方式による共振を利用できないので、物理吸着効果以上に低音域特性を伸ばすことができない。
【００４４】
一方、図４に示すように、バスレフ型のスピーカ装置は、キャビネット内部音圧が密閉型より低下するので、キャビネット内部に設置された吸着体の物理吸着効果を得にくい状態にある。つまり、バスレフ型のスピーカ装置のキャビネット内部に吸着体を設置することによって図４に示す音圧周波数特性よりも低音域特性を伸ばすことができるが、キャビネット内部音圧が低いため、その物理吸着効果を十分に得ることができない。しかしながら、第２の実施形態で説明したスピーカ装置１ｂは、音響ポート７の内部に除湿剤１１を設置しているため、キャビネット内部音圧の低下を抑制することも可能である。したがって、スピーカ装置１ｂは、吸着体３の物理吸着効果を維持する効果と共に、高い低音域再生能力を得る効果も期待できるものである。
【００４５】
また、図５に示すように、パッシブラジエータ型のスピーカ装置は、バスレフ型よりもキャビネット内部音圧が高くなるので、吸着体の物理吸着効果による容積拡大効果が高く、かつ、バスレフ型と同等の共振による低域拡大効果が得られる。つまり、吸着体の物理吸着効果を十分に得て、かつ共振による低音域拡大を図るには、パッシブラジエータ型がさらに有利である。したがって、第１の実施形態で説明したスピーカ装置１ａは、単純に物理吸着効果および位相反転方式を足し合わせて予想される効果以上の低音域拡大効果を期待することができ、共振による効果および物理吸着効果を両立したより高い低音域再生能力が得られるものである。例えば、キャビネット内部に吸着体を配置して、その内部容積が２倍になる物理吸着効果が得られたとすると、図６に示すような十分に低音域が向上した音圧周波数特性を得ることができる。
【００４６】
なお、上述した第１および第２の実施形態で説明したスピーカ装置１ａおよび１ｂは、例えば車載用のスピーカ装置として用いられる。図７は、自動車の車内で用いられるスピーカ装置１ａの一例を示す図である。
【００４７】
図７において、スピーカ装置１ａは、自動車のドア内部に固設される。なお、図７においては、スピーカ装置１ａを破線で示しており、その構成要素としてスピーカユニット２、キャビネット４ａ、およびドロンコーン８のみを示している。
【００４８】
一般的に、低音域の再生能力に優れたスピーカ装置を搭載する場合、所望の低音を再生するために、容積の大きなキャビネットが必要とされる。一方、自動車のドア内部空間で許容されるスピーカ装置の設置のための空間は、非常に狭い空間となる。一方、スピーカ装置１ａは、容積の小さいキャビネットであっても、吸着体３の物理吸着効果および位相反転方式による効果によって高い低音域再生能力を有している。つまり、許容される空間が狭いためにキャビネット４ａの容積が制限されても、豊かな低音再生が可能な車載用スピーカ装置１ａが実現される。
【００４９】
また、上述した第１および第２の実施形態で説明したスピーカ装置１ａおよび１ｂは、例えば携帯電話等の携帯型情報処理装置用のスピーカ装置として用いられる。図８は、携帯電話に搭載されるスピーカ装置１ａの一例を示す正面図および側面図である。
【００５０】
図８において、スピーカ装置１ａは、携帯電話の筐体内部に固設される。なお、図８においては、スピーカ装置１ａを破線で示しており、その構成要素としてスピーカユニット２、吸着体３、キャビネット４ａ、およびドロンコーン８のみを示している。
【００５１】
上述したように、低音域の再生能力に優れたスピーカ装置を搭載する場合、所望の低音を再生するために、容積の大きなキャビネットが必要とされる。一方、携帯電話等の携帯型装置は小型化が常に求められ、携帯電話の筐体内部空間で許容されるスピーカ装置の設置のための空間は、非常に狭い空間となる。一方、スピーカ装置１ａは、容積の小さいキャビネットであっても、吸着体３の物理吸着効果および位相反転方式による効果によって高い低音域再生能力を有している。つまり、許容される空間が狭いためにキャビネット４ａの容積が制限されても、豊かな低音再生が可能な携帯型情報処理装置用スピーカ装置１ａが実現される。
【００５２】
また、上述した第１および第２の実施形態で説明したスピーカ装置１ａおよび１ｂは、薄型化が進む液晶テレビ、ＰＤＰ（プラズマディスプレイ）、ステレオ装置、５．１チャンネル再生のホームシアター等のＡＶシステムに用いられるスピーカシステムに適用される。具体的には、スピーカ装置１ａおよび１ｂは、薄型テレビに搭載されるスピーカシステムとして用いられる。図９は、スピーカ装置１ａをテレビに搭載した構成の一例を示す正面図およびその一部の内部構造を図示Ａ−Ａ断面で示した側面図である。
【００５３】
図９において、スピーカ装置１ａは、薄型テレビの筐体内部の左右にそれぞれ固設される。なお、図９においては、スピーカ装置１ａの構成要素としてスピーカユニット２、吸着体３、キャビネット４ａ、およびドロンコーン８のみを示している。
【００５４】
上述したように、低音域の再生能力に優れたスピーカ装置を搭載する場合、所望の低音を再生するために、容積の大きなキャビネットが必要とされる。一方、薄型テレビは薄型化が常に求められ、薄型テレビの筐体内部空間で許容されるスピーカ装置の設置のための空間は、非常に狭い空間となる。一方、スピーカ装置１ａは、容積の小さいキャビネットであっても、吸着体３の物理吸着効果および位相反転方式による効果によって高い低音域再生能力を有している。つまり、許容される空間が狭いためにキャビネット４ａの容積が制限されても、豊かな低音再生が可能なＡＶシステム用スピーカ装置１ａが実現される。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明に係るスピーカ装置は、小型のキャビネット容積で低音域再生可能であり、車載用、携帯型デバイス用、ＡＶシステム用等の様々なスピーカ装置等として有用である。
【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、小型のスピーカキャビネットで低音再生を実現するスピーカ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に小型のスピーカ装置は、スピーカキャビネットの空室が呈する音響スティフネスの影響で、低音再生が可能なスピーカシステムを実現することが困難である。従来、この小型スピーカ装置で低音再生を実現するために、キャビネット容積で決定される低音再生限界の課題を解決する１つの手段として、キャビネットの内部に活性炭の塊を配置する密閉型スピーカ装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１０は、上記特許文献１で開示されたスピーカ装置における主要部の構造断面図である。図１０において、当該スピーカ装置は、キャビネット１０１、低音用スピーカ１０２、活性炭１０３、支持部材１０４、ダイヤフラム１０５、通気管１０６を備えている。低音用スピーカ１０２は、キャビネット１０１の前面に取り付けられている。活性炭１０３は、キャビネット１０１内部に塊状で配置され、キャビネット１０１の背面、底面、上面、左右側面、および支持部材１０４によって支持される。なお、支持部材１０４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。通気管１０６は、ダイヤフラム１０５に設けられ、活性炭１０３と低音用スピーカ１０２との間を通気する。
【０００４】
次に、上記スピーカ装置の動作について説明する。低音用スピーカ１０２に電気信号が印加されるとキャビネット１０１内の圧力が変化し、この圧力によりダイヤフラム１０５が振動する。そして、ダイヤフラム１０５の振動によって、活性炭１０３が配置された空室の圧力が変化する。活性炭１０３は、支持部材１０４およびキャビネット１０１によって塊状に支持されているが、支持部材１０４の全表面に細孔が設けられているため、ダイヤフラム１０５の振動による圧力変化に伴う空気分子が活性炭１０３に吸着されて、キャビネット１０１内の圧力変動は抑制される。
【０００５】
このように、従来のスピーカ装置は、キャビネット１０１が等価的に大きな容積のキャビネットとして動作して、小型のキャビネットでありながら、あたか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。また、通気管１０６は、スピーカ装置の周囲温度や内部の圧力変化により、活性炭１０３を含むダイヤフラム１０５およびキャビネット１０１で囲われた空間に対する圧力変動を防ぐものであった。
【０００６】
一方、密閉型のキャビネットよりも低音を増強する方式として、バスレフ型のスピーカキャビネットが一般的に用いられている。図１１は、バスレフ型スピーカ装置の構造断面図である。図１１において、当該スピーカ装置は、キャビネット１１１、スピーカユニット１１２、および音響ポート１１３を備えている。スピーカユニット１１２は、キャビネット１１１の前面に取り付けられている。音響ポート１１３は、キャビネット１１１の前面に設けられ、当該音響ポート１１３を介してキャビネット１１１が形成する空室Ｒは外部へ開放される。そして、キャビネット１１１の音響容積とキャビネット１１１に設けた音響ポート１１３による音響共振を利用して、スピーカ装置から低音を放射するものである。
【特許文献１】特表昭６０−５００６４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、活性炭による空気分子の吸着効果とバスレフ方式のスピーカ装置とを組み合わせれば、小型でありながら、効果的に低音が再生可能なスピーカ装置を構成できることが考えられる。しかしながら、図１１に示す空室Ｒは外部に開放されており、外気中の湿気が音響ポート１１３を介してキャビネット１１１内に浸入する。そして、活性炭１０３は、親水性が高いために浸入した水分子を吸着してしまい、ダイヤフラム１０５（図１０参照）の振動による圧力変化に伴う空気分子を活性炭１０３が吸着することができなくなる。その結果、キャビネットが等価的に大きな容積となる活性炭１０３の効果が失われ、スピーカ装置で目論む低音再生が困難となる。
【０００８】
それ故に、本発明の目的は、キャビネット内に気体を物理吸着する吸着体（活性炭）を備えたスピーカ装置において、当該吸着体の物理吸着能力を維持しながらさらに低音再生能力を向上させるスピーカ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、以下に述べるような特徴を有している。
第１の局面は、キャビネット、スピーカユニット、吸着体、および位相反転機構を備えるスピーカ装置である。スピーカユニットは、キャビネットに取り付けられる。吸着体は、キャビネット内部の空室に配置され、その空室内の気体を物理吸着する。位相反転機構は、スピーカユニットから空室内に放射される特定の周波数の音と共振させて位相を反転し、外部へその音を放射する。位相反転機構は、防浸手段を含む。防浸手段は、キャビネット外部からその位相反転機構を介して空室への湿気の浸入を防浸する。
【００１０】
第２の局面は、上記第１の局面において、位相反転機構は、キャビネットに形成された開口部に設けられたドロンコーンである。防浸手段は、キャビネット外部から空室との間の通気を遮断するドロンコーンである。
【００１１】
第３の局面は、上記第２の局面において、ドロンコーンは、ワックスおよび樹脂材料の少なくとも一方でコーティングされている。
【００１２】
第４の局面は、上記第１の局面において、位相反転機構は、キャビネットに形成された開口部に設けられた音響ポートである。防浸手段は、音響ポート内に静置された除湿剤である。
【００１３】
第５の局面は、上記第１の局面において、吸着体は、活性炭である。
【００１４】
第６の局面は、上記第１〜第５の局面におけるスピーカ装置と、スピーカ装置を固設する筐体とを備える携帯型情報処理装置である。
【００１５】
第７の局面は、上記第１〜第５の局面におけるスピーカ装置と、スピーカ装置を固設する筐体とを備えるオーディオビジュアルシステムである。
【００１６】
第８の局面は、上記第１〜第５の局面におけるスピーカ装置と、スピーカ装置を車内に固設する車体とを備える車両である。
【発明の効果】
【００１７】
上記第１の局面によれば、吸着体が有する物理吸着効果によって見かけ上大きな容積を有する位相反転方式キャビネットとなり、一般的にキャビネットの大きさで決まる低音再生限界よりも低い周波数から低音を再生できる。また、防湿手段により、位相反転機構を介して外気に含まれる湿気がキャビネット内へ浸入することを防止している。したがって、吸着体が外気の湿気を吸着して、キャビネット内の気体を物理吸着する作用を阻害することがない。したがって、吸着体が有する物理吸着能力を低下させることがなく、音響容積が見かけ上大きくなる効果を阻害しない。
【００１８】
上記第２の局面によれば、通気性の低いドロンコーンを用いて位相反転方式を実現することにより、外気に含まれる湿気がキャビネット内へ浸入することを容易に防浸することができる。また、パッシブラジエータ型のスピーカ装置は、バスレフ型よりもキャビネット内部音圧が高くなるので、吸着体の物理吸着効果による容積拡大効果が高く、かつ、バスレフ型と同等の共振による低域拡大効果が得られる。したがって、単純に物理吸着効果および位相反転方式を足し合わせて予想される効果以上の低音域拡大効果を期待することができ、共振による効果および物理吸着効果を両立したより高い低音域再生能力が得られる。
【００１９】
上記第３の局面によれば、ドロンコーンを構成する振動板やサスペンション等をワックスや樹脂材料でコーティングすることによって、外気に含まれる湿気が空室へ浸入することを防ぐ防浸作用をさらに向上させることができる。
【００２０】
上記第４の局面によれば、音響ポート内に除湿剤を静置して位相反転方式を実現することにより、外気に含まれる湿気が音響ポートを介してキャビネット内へ浸入することを容易に防止することができる。また、顆粒状や粉状の除湿剤は、通気性のある袋やメッシュ状部材で塞がれて音響ポート内に静置することによって、当該音響ポートにおける音響抵抗として作用する。したがって、除湿剤が音響ポートから放射される低音を制動するため、スピーカ装置は、より平坦な低域特性を得ることができる。さらに、バスレフ型のスピーカ装置は、キャビネット内部音圧が密閉型やパッシブラジエータ型より低下するので、キャビネット内部に設置された吸着体の物理吸着効果を得にくい状態にあるが、音響ポートの内部に除湿剤を設置しているため、キャビネット内部音圧の低下を抑制することも可能である。したがって、吸着体の物理吸着効果を維持する効果と共に、高い低音域再生能力を得る効果も期待できるものである。
【００２１】
上記第５の局面によれば、吸着体を活性炭で構成することによって、キャビネット容積を等価的に大きくして、小型キャビネットで低音再生を実現することができる。
【００２２】
また、本発明の携帯型情報処理装置、オーディオビジュアルシステム、および車両によれば、上述したスピーカ装置を搭載することによって同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係るスピーカ装置１ａの内部概略構造を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の第２の実施形態に係るスピーカ装置１ｂの内部概略構造を示す断面図である。
【図３】図３は、密閉型スピーカ装置における音圧周波数特性およびキャビネット内部音圧特性を示すグラフである。
【図４】図４は、バスレフ型スピーカ装置における音圧周波数特性およびキャビネット内部音圧特性を示すグラフである。
【図５】図５は、パッシブラジエータ型スピーカ装置における音圧周波数特性およびキャビネット内部音圧特性を示すグラフである。
【図６】図６は、キャビネット内に活性炭を配置したパッシブラジエータ型スピーカ装置における音圧周波数特性およびキャビネット内部音圧特性を示すグラフである。
【図７】図７は、自動車の車内で用いられる図１のスピーカ装置１ａの一例を示す図である。
【図８】図８は、携帯電話に搭載される図１のスピーカ装置１ａの一例を示す正面図および側面図である。
【図９】図９は、図１のスピーカ装置１ａをテレビに搭載した構成の一例を示す正面図およびその一部の内部構造を図示Ａ−Ａ断面で示した側面図である。
【図１０】図１０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１１】図１１は、従来のバスレフ型スピーカ装置の構造断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１…スピーカ装置
２…スピーカユニット
３…吸着体
４…キャビネット
７…音響ポート
８…ドロンコーン
９…振動板
１０…サスペンション
１１…除湿剤
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
（第１の実施形態）
図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係るスピーカ装置について説明する。第１の実施形態に係るスピーカ装置は、位相反転方式の一例としてパッシブラジエータ（ドロンコーン）方式を用いている。なお、図１は、当該スピーカ装置１ａの内部概略構造を示す断面図である。
【００２６】
図１において、当該スピーカ装置１ａは、スピーカユニット２、吸着体３、キャビネット４ａ、およびドロンコーン８を備えている。キャビネット４ａは、スピーカ装置１ａの筐体の前面、背面、上面、下面、および左右側面を構成する。スピーカユニット２は、動電型スピーカであり、キャビネット４ａの前面開口部に取り付けられる。そして、キャビネット４ａの内部にスピーカ装置１ａの空室Ｒａが形成される。
【００２７】
吸着体３は、空室Ｒａの内部に配置される。吸着体３は、気体を物理吸着する多孔性材料であり、例えば活性炭である。多孔性材料は、ミクロ単位の大きさの細孔で空気を物理吸着することができる。他の吸着体３の例として、ゼオライト、シリカ（ＳｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、ジルコニア（ＺｒＯ３）、マグネシア（ＭｇＯ）、四三酸化鉄（Ｆｅ３Ｏ４）、モレキュラーシーブ、フラーレン、およびカーボンナノチューブなどでも実現可能である。なお、吸着体３の上部等には、スピーカ装置１ａ前後方向に通気する隙間が形成される。
【００２８】
ドロンコーン８は、振動板９およびサスペンション１０を備えており、キャビネット４ａの前面開口部に取り付けられる。サスペンション１０は、キャビネット４ａの前面開口部に固設され、振動板９を支持している。振動板９およびサスペンション１０は、一般的なスピーカに用いられるものと同様に通気性の低いものが選ばれ、ドロンコーン８を通過して空室Ｒａ内に外気や外気に含まれる湿気が浸入することはない。一例として、振動板９がポリプロピレン等の樹脂材料で構成され、サスペンション１０が合成ゴム等で構成されることによって、外気や外気に含まれる湿気が空室Ｒａへ浸入することが防止される。他の例として、振動板９およびサスペンション１０をワックスや樹脂材料でコーティングすることによって、外気や外気に含まれる湿気が空室Ｒａへ浸入することが防止される。したがって、キャビネット４ａの内部に形成される空室Ｒａは、外気や外気に含まれる湿気から遮蔽された密閉空間となる。このように、ドロンコーン８は、外部空間と空室Ｒａとの間を防浸しており、このようなドロンコーン８の構造および当該ドロンコーン８に施された処理が本発明の防浸手段に相当する。
【００２９】
次に、スピーカ装置１ａの動作について説明する。動電型スピーカであるスピーカユニット２の動作は周知であるのでここでは詳細な説明を省略するが、スピーカユニット２に音楽信号を印加するとボイスコイルに力が発生して、コーン型振動板を振動させて音が発生する。そして、スピーカユニット２は、キャビネット４ａの内部の空室Ｒａにも音を放射する。ここで、キャビネット４ａの内部容積（空室Ｒａの容積）、ドロンコーン８のサスペンション１０のスティフネス、およびドロンコーン８の振動板９の質量により、共振器が構成されている。その共振周波数においては、キャビネット４ａの内部空間に放射された音によって、ドロンコーン８の振幅が最も大きくなり、ドロンコーン８の振動板９より音が大きく放射される。そして、ドロンコーン８から放射される音は、スピーカユニット２から放射される音と同位相であるため、上記共振周波数を低域に設定することにより、スピーカ装置１ａが再生する低音が増強される。このようにスピーカ装置１ａは、低音を増強する位相反転方式を用いた装置として機能する。
【００３０】
また、スピーカユニット２のコーン型振動板で発生した音圧は、キャビネット４ａ内部の空室Ｒａの内部圧力を上昇させる。そして、空室Ｒａには吸着体３が配置されているため、吸着体３の気体吸着作用により空室Ｒａ内の圧力変動が抑制され、空室Ｒａは、等価的に大きな容積となる。つまり、上記スピーカ装置１ａは、あたかも大きな容積のキャビネット４ａにスピーカユニット２が取り付けられているように動作する。
【００３１】
このように、本実施形態のスピーカ装置１ａは、見かけ上大きな容積を有する位相反転方式キャビネットとなり、一般的にキャビネットの大きさで決まる低音再生限界よりも低い周波数から低音を再生できる。また、スピーカ装置１ａは、通気性の低いドロンコーン８を用いて位相反転方式を実現することにより、外気に含まれる湿気がキャビネット４ａ内へ浸入することを防止している。したがって、活性炭等の吸着体３が外気の湿気を吸着して、空室Ｒａ内の気体を物理吸着する作用を阻害することがない。したがって、吸着体３が有する物理吸着能力を低下させることがなく、音響容積が見かけ上大きくなる効果を阻害しない。さらに、振動板９およびサスペンション１０を、それぞれ樹脂材料および合成ゴム等で構成したり、ワックスや樹脂材料でコーティングして撥水性を向上させたりすると、さらに外気の湿気が空室Ｒａ内に浸入することを防止できる。
【００３２】
（第２の実施形態）
図２を参照して、本発明の第２の実施形態に係るスピーカ装置について説明する。第２の実施形態に係るスピーカ装置は、位相反転方式の一例としてバスレフ方式を用いている。なお、図２は、当該スピーカ装置１ｂの内部概略構造を示す断面図である。
【００３３】
図２において、当該スピーカ装置１ｂは、スピーカユニット２、吸着体３、キャビネット４ｂ、音響ポート７、および除湿剤１１を備えている。キャビネット４ｂは、スピーカ装置１ｂの筐体の前面、背面、上面、下面、および左右側面を構成する。スピーカユニット２は、動電型スピーカであり、キャビネット４ｂの前面開口部に取り付けられる。そして、キャビネット４ｂの内部にスピーカ装置１ｂの空室Ｒｂが形成される。
【００３４】
吸着体３は、空室Ｒｂの内部に配置される。吸着体３は、第１の実施形態と同様に気体を物理吸着する多孔性材料であり、例えば活性炭である。多孔性材料は、ミクロ単位の大きさの細孔で空気を物理吸着することができる。他の吸着体３の例として、カーボンナノチューブやフラーレンなどでも実現可能である。なお、吸着体３の上部等には、スピーカ装置１ｂ前後方向に通気する隙間が形成される。
【００３５】
音響ポート７は、キャビネット４ｂの前面に設けられ、当該音響ポート７を介してキャビネット４ｂが形成する空室Ｒｂは外部へ開放される。そして、キャビネット４ｂの音響容積とキャビネット４ｂに設けた音響ポート７による音響共振を利用して、スピーカ装置１ｂから低音を放射するものである。
【００３６】
音響ポート７の内部空間には、シリカゲル等の除湿剤１１が配置される。除湿剤１１を配置することによって、音響ポート７を介して空室Ｒに出入りする外気の湿気を吸収し、キャビネット４ｂ内への湿気の浸入を防浸している。一例として、除湿剤１１は顆粒状や粉状であり、音響ポート７の内部空間に静置された後、当該音響ポート７の両端が除湿剤１１の粒径より細かいメッシュ状の布や金属で塞がれて、その位置が音響ポート７内に固定される。他の例として、通気性のある袋に顆粒状や粉状の除湿剤１１が封入されて音響ポート７内に設置される。いずれの例においても、音響ポート７の内部空間を全て除湿剤１１で埋める必要はなく、上記バスレフ方式の低音域増強効果、制動効果、および除湿剤１１の防浸効果を鑑みながら、除湿剤１１を音響ポート７内に配置する量を適切に調整すればよい。このように、音響ポート７は、除湿剤１１によって外部空間と空室Ｒａとの間を防浸しており、このような音響ポート７の構造および除湿剤１１が本発明の防浸手段に相当する。
【００３７】
次に、スピーカ装置１ｂの動作について説明する。動電型スピーカであるスピーカユニット２の動作は周知であるのでここでは詳細な説明を省略するが、スピーカユニット２に音楽信号を印加するとボイスコイルに力が発生して、コーン型振動板を振動させて音が発生する。そして、スピーカユニット２は、キャビネット４ｂの内部の空室Ｒｂにも音を放射する。ここで、キャビネット４ｂの内部容積（空室Ｒｂの容積）および音響ポート７の音響質量により、共振器が構成されている。その共振周波数においては、キャビネット４ｂの内部空間に放射された音が音響ポート７から大きく放射される。そして、音響ポート７から放射される音は、スピーカユニット２から放射される音と同位相であるため、上記共振周波数を低域に設定することにより、スピーカ装置１ｂが再生する低音が増強される。このようにスピーカ装置１ｂは、低音を増強する位相反転方式を用いた装置として機能する。
【００３８】
また、スピーカユニット２のコーン型振動板で発生した音圧は、キャビネット４ｂ内部の空室Ｒｂの内部圧力を上昇させる。そして、空室Ｒｂには吸着体３が配置されているため、吸着体３の気体吸着作用により空室Ｒｂ内の圧力変動が抑制され、空室Ｒｂは、等価的に大きな容積となる。つまり、上記スピーカ装置１ｂは、あたかも大きな容積のキャビネット４ｂにスピーカユニット２が取り付けられているように動作する。
【００３９】
このように、本実施形態のスピーカ装置１ｂは、見かけ上大きな容積を有する位相反転方式キャビネットとなり、一般的にキャビネットの大きさで決まる低音再生限界よりも低い周波数から低音を再生できる。また、スピーカ装置１ｂは、音響ポート７内に除湿剤１１を配置して位相反転方式を実現することにより、外気に含まれる湿気がキャビネット４ｂ内へ浸入することを防止している。したがって、活性炭等の吸着体３が外気の湿気を吸着して、空室Ｒｂ内の気体を物理吸着する作用を阻害することがない。したがって、吸着体３が有する物理吸着能力を低下させることがなく、音響容積が見かけ上大きくなる効果を阻害しない。さらに、顆粒状や粉状の除湿剤１１は、通気性のある袋やメッシュ状部材で塞がれて音響ポート７内に静置されるため、当該音響ポート７における音響抵抗として作用する。したがって、除湿剤１１が音響ポート７から放射される低音を制動するため、スピーカ装置１ｂは、より平坦な低域特性を得ることができる。
【００４０】
なお、音響ポート７を介して空室Ｒｂ内に湿気が浸入することを防止する防浸手段として、撥水性および気体透過性を有する材料を音響ポート７両端に貼設してもかまわない。上記材料は、外気に含まれる湿気が空室Ｒｂ内に浸入することを防止しながら、外気と空室Ｒｂとの通気性を確保する。これによって、上記除湿剤１１と同様の効果を得ることが可能となる。また、上記メッシュ状部材で塞ぐ代わりに上記撥水性および気体透過性を有する材料を貼設して音響ポート７内に除湿剤１１を静置することによって、湿気が空室Ｒｂ内に浸入することを防ぐ防浸性能をさらに向上させてもかまわない。
【００４１】
ここで、図３〜図６を参照して、上述した第１および第２の実施形態に係るスピーカ装置１ａおよび１ｂで得られる低音域増強効果について説明する。なお、図３は、密閉型スピーカ装置における音圧周波数特性およびキャビネット内部音圧特性を示すグラフである。図４は、バスレフ型スピーカ装置における音圧周波数特性およびキャビネット内部音圧特性を示すグラフである。図５は、パッシブラジエータ型スピーカ装置における音圧周波数特性およびキャビネット内部音圧特性を示すグラフである。図６は、キャビネット内に活性炭を配置したパッシブラジエータ型スピーカ装置における音圧周波数特性およびキャビネット内部音圧特性を示すグラフである。図３〜図６に示すグラフは、全て横軸：周波数（Ｈｚ）および縦軸：音圧レベル（ｄＢ）で示し、音圧周波数特性を実線、キャビネット内部音圧特性を破線で示している。また、図３〜図５に示す特性が得られるスピーカ装置の内部容積は、全て同一である。
【００４２】
上述したように本発明では、吸着体の物理吸着作用と位相反転方式とを両立させるために、パッシブラジエータ方式（第１の実施形態）や除湿剤をポート内部に配置したバスレフ方式（第２の実施形態）を用いてスピーカ装置を構成している。以下、これらの音圧周波数特性およびキャビネット内部音圧特性について比較する。
【００４３】
背景技術で説明した特許文献１で開示されたスピーカ装置は密閉型であり、図３に示すようにキャビネット内部音圧が高いため、キャビネット内部に設置された吸着体の物理吸着効果を比較的得やすい状態にある。しかしながら、位相反転方式による共振を利用できないので、物理吸着効果以上に低音域特性を伸ばすことができない。
【００４４】
一方、図４に示すように、バスレフ型のスピーカ装置は、キャビネット内部音圧が密閉型より低下するので、キャビネット内部に設置された吸着体の物理吸着効果を得にくい状態にある。つまり、バスレフ型のスピーカ装置のキャビネット内部に吸着体を設置することによって図４に示す音圧周波数特性よりも低音域特性を伸ばすことができるが、キャビネット内部音圧が低いため、その物理吸着効果を十分に得ることができない。しかしながら、第２の実施形態で説明したスピーカ装置１ｂは、音響ポート７の内部に除湿剤１１を設置しているため、キャビネット内部音圧の低下を抑制することも可能である。したがって、スピーカ装置１ｂは、吸着体３の物理吸着効果を維持する効果と共に、高い低音域再生能力を得る効果も期待できるものである。
【００４５】
また、図５に示すように、パッシブラジエータ型のスピーカ装置は、バスレフ型よりもキャビネット内部音圧が高くなるので、吸着体の物理吸着効果による容積拡大効果が高く、かつ、バスレフ型と同等の共振による低域拡大効果が得られる。つまり、吸着体の物理吸着効果を十分に得て、かつ共振による低音域拡大を図るには、パッシブラジエータ型がさらに有利である。したがって、第１の実施形態で説明したスピーカ装置１ａは、単純に物理吸着効果および位相反転方式を足し合わせて予想される効果以上の低音域拡大効果を期待することができ、共振による効果および物理吸着効果を両立したより高い低音域再生能力が得られるものである。例えば、キャビネット内部に吸着体を配置して、その内部容積が２倍になる物理吸着効果が得られたとすると、図６に示すような十分に低音域が向上した音圧周波数特性を得ることができる。
【００４６】
なお、上述した第１および第２の実施形態で説明したスピーカ装置１ａおよび１ｂは、例えば車載用のスピーカ装置として用いられる。図７は、自動車の車内で用いられるスピーカ装置１ａの一例を示す図である。
【００４７】
図７において、スピーカ装置１ａは、自動車のドア内部に固設される。なお、図７においては、スピーカ装置１ａを破線で示しており、その構成要素としてスピーカユニット２、キャビネット４ａ、およびドロンコーン８のみを示している。
【００４８】
一般的に、低音域の再生能力に優れたスピーカ装置を搭載する場合、所望の低音を再生するために、容積の大きなキャビネットが必要とされる。一方、自動車のドア内部空間で許容されるスピーカ装置の設置のための空間は、非常に狭い空間となる。一方、スピーカ装置１ａは、容積の小さいキャビネットであっても、吸着体３の物理吸着効果および位相反転方式による効果によって高い低音域再生能力を有している。つまり、許容される空間が狭いためにキャビネット４ａの容積が制限されても、豊かな低音再生が可能な車載用スピーカ装置１ａが実現される。
【００４９】
また、上述した第１および第２の実施形態で説明したスピーカ装置１ａおよび１ｂは、例えば携帯電話等の携帯型情報処理装置用のスピーカ装置として用いられる。図８は、携帯電話に搭載されるスピーカ装置１ａの一例を示す正面図および側面図である。
【００５０】
図８において、スピーカ装置１ａは、携帯電話の筐体内部に固設される。なお、図８においては、スピーカ装置１ａを破線で示しており、その構成要素としてスピーカユニット２、吸着体３、キャビネット４ａ、およびドロンコーン８のみを示している。
【００５１】
上述したように、低音域の再生能力に優れたスピーカ装置を搭載する場合、所望の低音を再生するために、容積の大きなキャビネットが必要とされる。一方、携帯電話等の携帯型装置は小型化が常に求められ、携帯電話の筐体内部空間で許容されるスピーカ装置の設置のための空間は、非常に狭い空間となる。一方、スピーカ装置１ａは、容積の小さいキャビネットであっても、吸着体３の物理吸着効果および位相反転方式による効果によって高い低音域再生能力を有している。つまり、許容される空間が狭いためにキャビネット４ａの容積が制限されても、豊かな低音再生が可能な携帯型情報処理装置用スピーカ装置１ａが実現される。
【００５２】
また、上述した第１および第２の実施形態で説明したスピーカ装置１ａおよび１ｂは、薄型化が進む液晶テレビ、ＰＤＰ（プラズマディスプレイ）、ステレオ装置、５．１チャンネル再生のホームシアター等のＡＶシステムに用いられるスピーカシステムに適用される。具体的には、スピーカ装置１ａおよび１ｂは、薄型テレビに搭載されるスピーカシステムとして用いられる。図９は、スピーカ装置１ａをテレビに搭載した構成の一例を示す正面図およびその一部の内部構造を図示Ａ−Ａ断面で示した側面図である。
【００５３】
図９において、スピーカ装置１ａは、薄型テレビの筐体内部の左右にそれぞれ固設される。なお、図９においては、スピーカ装置１ａの構成要素としてスピーカユニット２、吸着体３、キャビネット４ａ、およびドロンコーン８のみを示している。
【００５４】
上述したように、低音域の再生能力に優れたスピーカ装置を搭載する場合、所望の低音を再生するために、容積の大きなキャビネットが必要とされる。一方、薄型テレビは薄型化が常に求められ、薄型テレビの筐体内部空間で許容されるスピーカ装置の設置のための空間は、非常に狭い空間となる。一方、スピーカ装置１ａは、容積の小さいキャビネットであっても、吸着体３の物理吸着効果および位相反転方式による効果によって高い低音域再生能力を有している。つまり、許容される空間が狭いためにキャビネット４ａの容積が制限されても、豊かな低音再生が可能なＡＶシステム用スピーカ装置１ａが実現される。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明に係るスピーカ装置は、小型のキャビネット容積で低音域再生可能であり、車載用、携帯型デバイス用、ＡＶシステム用等の様々なスピーカ装置等として有用である。
【特許請求の範囲】
【請求項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、
前記キャビネット内部の空室に配置され、当該空室内の気体を物理吸着する吸着体と、
前記スピーカユニットから前記空室内に放射される特定の周波数の音と共振させて位相を反転し、外部へ当該音を放射する位相反転機構とを備え、
前記位相反転機構は、前記キャビネット外部から当該位相反転機構を介して前記空室への湿気の浸入を防浸する防浸手段を含む、スピーカ装置。
【請求項２】
前記位相反転機構は、前記キャビネットに形成された開口部に設けられたドロンコーンであり、
前記防浸手段は、前記キャビネット外部から前記空室との間の通気を遮断する前記ドロンコーン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。
【請求項３】
前記ドロンコーンは、ワックスおよび樹脂材料の少なくとも一方でコーティングされていることを特徴とする、請求項２に記載のスピーカ装置。
【請求項４】
前記位相反転機構は、前記キャビネットに形成された開口部に設けられた音響ポートであり、
前記防浸手段は、前記音響ポート内に静置された除湿剤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。
【請求項５】
前記吸着体は、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。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５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固設する筐体とを備える、携帯型情報処理装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項５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固設する筐体とを備える、オーディオビジュアルシステム。
【請求項８】
請求項１乃至請求項５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車内に固設する車体とを備える、車両。
【請求項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、
前記キャビネット内部の空室に配置され、当該空室内の気体を物理吸着する吸着体と、
前記スピーカユニットから前記空室内に放射される特定の周波数の音と共振させて位相を反転し、外部へ当該音を放射する位相反転機構とを備え、
前記位相反転機構は、前記キャビネット外部から当該位相反転機構を介して前記空室への湿気の浸入を防浸する防浸手段を含む、スピーカ装置。
【請求項２】
前記位相反転機構は、前記キャビネットに形成された開口部に設けられたドロンコーンであり、
前記防浸手段は、前記キャビネット外部から前記空室との間の通気を遮断する前記ドロンコーン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。
【請求項３】
前記ドロンコーンは、ワックスおよび樹脂材料の少なくとも一方でコーティングされていることを特徴とする、請求項２に記載のスピーカ装置。
【請求項４】
前記位相反転機構は、前記キャビネットに形成された開口部に設けられた音響ポートであり、
前記防浸手段は、前記音響ポート内に静置された除湿剤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。
【請求項５】
前記吸着体は、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。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５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固設する筐体とを備える、携帯型情報処理装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項５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固設する筐体とを備える、オーディオビジュアルシステム。
【請求項８】
請求項１乃至請求項５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車内に固設する車体とを備える、車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０９９３００
【国際公開日】平成１７年１０月２０日（２００５．１０．２０）
【発行日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５１２００６（Ｐ２００６−５１２００６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００５／００５３４２
【国際出願日】平成１７年３月２４日（２００５．３．２４）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【国際公開日】平成１７年１０月２０日（２００５．１０．２０）
【発行日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００５／００５３４２
【国際出願日】平成１７年３月２４日（２００５．３．２４）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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