音響発生装置および音響システム
【課題】自動二輪車の走行中にも音声を聞き取りやすく、かつ高音質な音響発生装置および音響システムを提供すること。
【解決手段】入力される信号に応じて磁界を発生させるコイル１７と、コイル１７からの磁界に応じて変形する磁歪素子１６と、磁歪素子１６およびコイル１７が収容されるケース体１２と、磁歪素子１６と当接すると共に、ケース体１２から突出する接触部材１１と、ケース体１２を被振動部材５１に固定するための固定用部品２０と、を有し、固定用部品２０は、磁歪素子１６が接触部材１１を介して被振動部材５１に当接するよう固定される音響発生装置１としている。
【解決手段】入力される信号に応じて磁界を発生させるコイル１７と、コイル１７からの磁界に応じて変形する磁歪素子１６と、磁歪素子１６およびコイル１７が収容されるケース体１２と、磁歪素子１６と当接すると共に、ケース体１２から突出する接触部材１１と、ケース体１２を被振動部材５１に固定するための固定用部品２０と、を有し、固定用部品２０は、磁歪素子１６が接触部材１１を介して被振動部材５１に当接するよう固定される音響発生装置１としている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響発生装置および音響システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動二輪車を運転する際には、ヘルメットの装着が義務付けられている。したがって、携帯用音響機器等を用いて、運転者が自動二輪車の運転中に音楽を楽しむためには、イヤホンを耳に装着する必要がある。このため、ヘルメットの着脱時に耳に装着したイヤホンが引っ張られることで耳が痛くなる等の問題があった。また、ヘルメットやチンガードにスピーカを内蔵することも考えられるが、この場合、ヘルメットを改造する必要がある。ヘルメットを改造すると、コードがヘルメットに接続されるため、運転者に該コードが絡まる等、ヘルメット自体の取り扱いが煩雑になる。
【０００３】
このような問題を解消するために、振動素子としての圧電素子を内部に格納し、圧電素子の振動を、圧電素子の貼付面を介して板材に伝達させることにより音声を発生させる音響発生装置が知られている（特許文献１を参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１１０６０８号公報（要約書）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の音響発生装置をヘルメットに装着すると、音響発生装置が取り付けられた、板材としてのヘルメットの一部あるいは全部が発音する。したがって、自動二輪車のユーザは、イヤホンをすることなく、良好な音声を聴取することができる。しかしながら、自動二輪車の走行速度が高速になるにつれて、風音、エンジン音あるいは路面の走行ノイズ等により、ユーザが音声を聞き取りにくいという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、上記課題を解決すること、すなわち、自動二輪車の走行中にも音声を聞き取りやすく、かつ高音質な音響発生装置および音響システム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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る音響発生装置の１側面として、入力される電流に応じて磁界を発生させるコイルと、コイルからの磁界に応じて伸縮する磁歪素子と、磁歪素子およびコイルが収容されるケース体と、磁歪素子と当接すると共に、ケース体から突出する接触部材と、ケース体を被振動部材に固定させるための固定用部品と、を備え、固定用部品は、磁歪素子が接触部材を介して上記被振動部材に当接するように固定する音響発生装置としている。
【０００８】
また、他の発明の１側面として、上述の発明に加えて更に、接触部材は、被振動部材との接触部分に倣う形状に形成されるものとしている。
【０００９】
また、本発明の他の側面として、上述の発明に加えて更に、ケース体と接触部材との間隙は、異物の進入を防ぐ保護部材で覆われているものとしている。
【００１０】
また、他の発明に係る音響システムの１側面は、入力される電流に応じて磁界を生じる第１のコイルと、第１のコイルからの磁界に応じて伸縮する磁歪素子と、磁歪素子および第１のコイルが収容されるケース体と、磁歪素子と当接すると共に、ケース体から突出する接触部材と、ケース体を被振動部材に固定させると共に、磁歪素子が接触部材を介して被振動部材に当接するよう固定される固定用部品と、を備える第１の音響発生装置に加えて、着磁した磁性素子と、磁性素子の周囲から間隙を設けて周回する第２のコイルと、を備える第２の音響発生装置を有し、第２の音響発生装置は、第２のコイルにより生じた磁界に応じて、磁性素子が移動することにより、被振動部材に振動を伝達するものとしている。
【００１１】
さらに、他の発明の１側面は、上述の発明に加えて更に、被振動部材は、ヘルメットの一部であるものとしている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、自動二輪車の走行中にも音声を聞き取りやすく、高音質な音響発生装置および音響システムとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の一実施の形態に係る音響発生装置１について、図１〜３を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施の形態に係る音響発生装置１の斜視図である。
【００１５】
音響発生装置１は、被振動部材を振動させることで、音声を再生する装置である。音響発生装置１は、入力される信号を振動に変換する磁歪装置１０およびクリップ２０を主に有する。また、接触部材１１、ケース体１２、および、接触部材１１とケース体１２との接続部を囲む保護部材１５は、磁歪装置１０の外側に露出している。なお、図１〜図３において、接触部材１１の被振動部材に接する面側をＺ１方向、そしてＺ１方向と逆側をＺ２方向とする。また、クリップ２０の長手方向のうち、開口側をＸ２方向、その逆をＸ１方向とする。そして、クリップ２０の短辺方向のうち、紙面奥側をＹ１方向、紙面手前側をＹ２方向とする。
【００１６】
図２は、音響発生装置１の磁歪装置１０をＹ２方向から見た場合の斜視図である。また、図３は、磁歪装置１０を図２に示すＷ−Ｗ線を含むＸＺ平面で切断した場合の断面図である。
【００１７】
磁歪装置１０のケース体１２は、ケース基体部１３および封口部１４から主に構成されている。また、そのケース体１２には、磁歪素子１６およびコイル１７が内包されている。磁歪素子１６のＺ１方向側の面は、接触部材１１と当接あるいは接着されている。また、コイル１７は、Ｚ軸方向を軸として、磁歪素子１６の周囲を周回している。
【００１８】
接触部材１１は、被振動部材に接触する部分である。具体的には、接触部材１１は、接触板１１ａ、支持部１１ｂ、および磁歪素子接続部１１ｃをこの順で、Ｚ２方向に有すると共に、接触板１１ａのＺ１方向側の面が、被振動部材に接触する。また、磁歪素子接続部１１ｃのＺ２方向側の面は、磁歪素子１６のＺ１方向側の面に接触している。
【００１９】
接触板１１ａ、支持部１１ｂおよび磁歪素子接続部１１ｃは、ＸＹ断面が円をなす円柱形であり、支持部１１ｂのＸＹ平面の断面積は、接触板１１ａよりもＸＹ平面の断面積が小さい。さらに、磁歪素子接続部１１ｃのＸＹ平面の断面積は、支持部１１ｂのＸＹ平面の断面積よりも小さい。また、接触板１１ａのＺ１方向の面は、被振動部材の面に密着できるように、被振動部材の取り付け面と略同一の湾曲率で湾曲している。
【００２０】
ケース体１２は、円筒形状の外観を有する。ケース体１２は、ケース体１２の外周と略同一の外周を有するケース基体部１３および封口部１４を有する。ケース基体部１３は、ＸＹ平面に面する底部１３ａ、および底部１３ａの外周部からＺ軸方向に立設する側壁１３ｂとを有する。そのため、ケース基体部１３は、磁歪素子１６およびコイル１７を配置するための空間が設けられ、Ｚ１方向側が開口している。さらに、側壁１３ｂのＺ１方向側末端には、延出部１３ｃが設けられている。延出部１３ｃの外周と、側壁１３ｂの外周とは、面一である。しかし、延出部１３ｃの径方向への肉厚は、側壁１３ｂの径方向への肉厚よりも薄い。そのため、側壁１３ｂのＺ１方向側末端は、外側に向かって凹んでいるように設けられる。
【００２１】
封口部１４は、ケース基体部１３と同一の直径を有し、Ｚ軸方向に貫通する孔１４ｃを有する。孔１４ｃは、磁歪素子１６のＸＹ平面の断面と略同一あるいはそれよりも大きい。また、封口部１４のＺ２方向側には、封口部１４のＺ１方向側よりもＸＹ断面が小さい挿入部１４ｂが設けられている。挿入部１４ｂの外周は、延出部１３ｃの内周と同一の外周を有する。したがって、ケース基体部１３の開口部に封口部１４が配置されると、封口部１４の挿入部１４ｂが、ケース基体部１３の延出部１３ｃの内周側に嵌合される。
【００２２】
保護部材１５は、封口部１４の孔１４ｃの内周面と磁歪素子１６の外周面との間隙から、異物として、水や塵埃等が入らないようにするための部材である。保護部材１５は、封口部１４のＺ１方向の面と、接触部材１１の支持部１１ｂのＺ２方向の面とに当接し、接触部材１１の周囲をＺ１軸を軸として周回する。保護部材１５のＺ２側の末端の外周は、孔１４ｃの大きさよりも大きい。一方、保護部材１５のＺ１側の末端の外周は、保護部材１５のＺ２側の外周よりも小さくなっている。保護部材１５は、磁歪素子１６の伸縮により生じる接触部材１１の振動を妨げないように、例えば、ゴムなどの弾性体で構成されている。さらに、保護部材１５は、内側が中空の階段状に構成されている。そのため、保護部材１５は、Ｚ軸方向に容易に伸縮できる。接触部材１１の振動に追随して保護部材１５がＺ軸方向に伸縮できるため、封口部１４と接触部材１１との間に間隙が生じにくいものとすることができる。
【００２３】
磁歪素子１６は、周囲の磁界により、Ｚ軸方向に主に伸縮する素子である。磁歪素子１６は、例えば、大きな磁気モーメントを有するテルビウムなどのランタノイド系元素および鉄元素等の金属化合物から構成されることが好ましい。そのような金属化合物は、磁界による伸縮量が大きく、かつ、磁界に対する応答速度が高速である。本実施の形態では、磁歪素子１６は、Ｚ軸方向に長い円柱形状であり、そのＺ１方向末端は、接触部材１１の自歪素子接続部１１ｃと当接あるいは接着されている。
【００２４】
コイル１７は、中空のボビン（不図示）と巻線（不図示）とを有する。例えば、巻回軸に相当する部分が中空である樹脂製のボビンに、銅製の極細線を巻回してなる。巻線の両末端を引き出し、巻線の末端より電気信号を入力すると、その電気信号に対応してコイル１７が磁界を発生させる。このコイル１７から発せられる可変磁界が、磁歪素子１６を貫くことで、その可変磁界の強さに対応して磁歪素子１６が伸縮する。本実施の形態では、ボビンの中空部に、磁歪素子１６が配置されている。すなわち、磁歪素子１６の周りを周回するように巻線が巻回され、コイル１７が構成されている。
【００２５】
クリップ２０は、弾性変形可能な金属や樹脂等の棒状部材を折り曲げて一体に形成したバネ状の部材である。なお、クリップ２０を折り曲げ形成ではなく、成形により形成するようにしても良い。クリップ２０は、接触部材１１のＺ１方向の面と略平行に接触するように形成されており、略Ｕ字形状を有する。クリップ２０の一端側には、ケース体１２の外周と略同一の外周を有する穴部２１が設けられていて、その穴部２１には、磁歪装置１０のケース体１２部分がはめ込まれ、接着されている。
【００２６】
以上のように構成された音響発生装置１は、クリップ２０と接触部材１１によって被振動部材を挟み込むことで、音響発生装置１を被振動部材に容易に着脱できる。また、接触部材１１は、被振動部材に倣うような曲面を有しているため、音響発生装置１を被振動部材に装着すると、接触部材１１と被振動部材とが密着した状態となる。したがって、音響発生装置１を被振動部材に確実に固定できるので、接触部材１１を介して被振動部材を振動させることができる、すなわち、被振動部材を振動面として音声を再生させることが可能となる。
【００２７】
また、音響発生装置１では、接触部材１１を被振動部材に接触させ、磁歪素子１６の伸縮により生じる振動を、接触部材１１を介して被振動部材に伝達させて音声を再生している。このため、音楽鑑賞等を行う場合にのみ音響発生装置１を被振動部材に装着すれば良く、様々な環境に応じて適宜使用することができる。
【００２８】
また、磁歪素子を有する音響発生装置１は、自動二輪車に搭乗し走行した状態で、良好な音声を聴取することが可能となる。なぜなら、後述の実施例で説明するように、約１ＫＨｚ以上１０ＫＨｚ以下付近の周波数帯域において、本発明にかかる音響発生装置１の音圧の方が、磁歪素子１６以外の振動素子を用いる音響発生装置の音圧よりも大きくなるためである。
【００２９】
次に、音響システム１００について説明する。
【００３０】
図４は、音響発生装置１，１がヘルメット６０に装着された音響システム１００を示す斜視図である。
【００３１】
ヘルメット５０は、顔の前面を覆うバイザー５１を有する一般的なものである。バイザー５１は、例えば、ポリカーボネイト等の透明な樹脂からなる。バイザー５１は、その表面が対向する音響発生装置１の接触部材１１の面と略同一の曲面形状を有する凸面を備えているので、接触部材１１の面の少なくとも一部と接触するように形成されている。そして、顔の正中線から対称となるようにバイザー５１の左右にそれぞれ一つずつの音響発生装置１，１が装着されている。具体的には、クリップ２０の一端と、クリップ２０の他端に設けられた音響発生装置１の接触部材１１との間にバイザー５１が挟み込まれて固定されている。これによって、バイザー５１が接触部材１１に接触した状態となる。このため、コード５２を介して音楽信号・音声信号が入力されたコイル１７が磁界を発し、その磁界に応じて磁歪素子１６が伸縮振動することにより、その振動が接触部材１１を介してバイザー５１に伝達され音声が再生される。
【００３２】
このように音響発生装置１をヘルメット５０のバイザー５１に装着した場合には、従来のようにイヤホンを使用して耳に直接音源を入れる必要がないので、ヘルメット５０の脱着時に耳を痛めることがなくなる。また、接触部材１１がバイザー５１と接離可能とされているので、ヘルメット５０を直接改造する必要もなく、従来からあるヘルメット５０を使用することができる。さらに、音楽鑑賞等をしない状況でヘルメット５０を装着する場合は、音響発生装置１をヘルメット５０に装着する必要がないため、コード５２などの邪魔になるものがヘルメット５０に付属しなくなる。このため、ヘルメット５０の取り扱いが容易となる。また、バイザー５１が振動することによって音が再生するため、自動二輪車の搭乗者は十分な音量を確保でき、周囲への音漏れを極めて少なくすることができる。
【００３３】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態に係る、音響システム２００を説明する。なお、第２の実施の形態に係る音響システム２００において、第１の実施の形態と共通する部分については、同一の符号を付すと共に、その説明を省略または簡略化する。
【００３４】
図５は、音響発生装置１，１および音響発生装置９０がヘルメット５０に装着された状態を示す斜視図である。
【００３５】
第２の実施の形態に係る音響システム２００では、第１の実施の形態の音響システム１００と同様に、音響発生装置１，１をヘルメット５０のバイザー５１に取り付ける。また、音響発生装置１とは別に、音響発生装置９０が、ヘルメット５０の後頭部に配置されている。さらに、音響発生装置１，１および音響発生装置９０から延出するコード５２が、接続部５３に接続されている。
【００３６】
音響発生装置９０は、いわゆる、ムービングコイル型の音響発生装置である。図６は、図５のＴ−Ｔ線を含む音響発生装置９０とヘルメット５０との貼り付け面に垂直な面で、音響発生装置９０を切断した場合の断面図である。また図７は、図６の断面を含む音響発生装置９０の切断斜視図である。
【００３７】
図５に示すように、音響発生装置９０は、略円盤状のものであり、磁気回路６１およびボイスコイル６２等が収納されるケース６３を有している。また、磁気回路６１は、永久磁石７１、内プレート７２、外プレート７３により主に構成されている。ケース６３は、有底円筒状のケース本体６４およびこのケース本体６４の開口部を塞ぐベース板６５にて主に構成されている。
【００３８】
ケース本体６４の内周側底部には、円盤状の設置部６４ａが突出形成されている。設置部６４ａには、円盤状の永久磁石７１が載置されている。永久磁石７１には、円盤状の内プレート７２が配置されている。また、ケース本体６４の内周側側面には、リング状の外プレート７３が配置されている。内プレート７２と外プレート７３とは、リングの外周方向に、磁気隙間Ｓを隔てて固定されている。また、磁気隙間Ｓには、筒状のボイスコイル６２が、配置されている。
【００３９】
ボイスコイル６２の外周部には、２つのリング状のダンパー７４，７５が、ボイスコイル６２の軸方向に離間して取り付けられている。ダンパー７４，７５の外周部は、ケース本体６４の内面に固定されている。これにより、ボイスコイル６２は、磁気隙間Ｓ内の所定位置からずれることなく保持されている。なお、ダンパー７４，７５には、周方向および径方向に所定間隔でスリットが形成されている。また、ボイスコイル６２の一端部（図６および図７において上端部）は、ベース板６５の下面に突設された円板状の凸部６５ｄに外側から嵌め込まれ、これによって、ボイスコイル６２はベース板６５に接続されている。
【００４０】
ケース本体６４の開口内周部と、ベース板６５の外周部との間には、弾性部材で形成されたリング状のパッキン７６が設けられている。このパッキン７６によってケース本体６４内への塵埃等の侵入を防止している。
【００４１】
ボイスコイル６２に音響信号を入力するコード２５は、ケース本体６２の上端部に形成された溝７７からケース本体６４内に挿入され、ボイスコイル６２の巻き線に接続されるようになっている。また、図５に示すように、コード５２はアンプやプレイヤーからのコード２５に接続するためのジョイントに接続されている。なお、ボイスコイル６２の巻き線は、２層、１回路としているが、Ｌ／Ｒ信号を混合して音楽再生する場合は、巻き線を４層、２回路とすればよい。
【００４２】
ベース板６５のヘルメット５０に対向する面は、凹曲面とされている。曲面は取付対象物であるヘルメット５０の外周曲面（凸曲面）に倣う形状に形成されている。例えば、ベース板６５のヘルメット５０に対向する面は、ヘルメットの外周曲面が球面の一部である場合、その球面とほぼ同一の曲率を有する凹曲面に形成されている。ここで、ベース板６５やヘルメット５０は、金属や硬質樹脂等の硬い素材で形成されているため、ベース板６５のヘルメット５０に対向する面とヘルメット５０の外周曲面とを完全に密着させることは難しい。そこで、ベース板６５のヘルメット５０に対向する面をヘルメット５０の外周曲面に密着されるための膜材７８が設けられている。この膜材７８としては、例えば、柔軟性を有する両面接着テープが好適に使用される。そして、膜材を介在させることで、ベース板６５の凹曲面がヘルメット５０の外周曲面に密着固定される。
【００４３】
上記のような構成の音響発生装置９０をヘルメット５０に装着する場合、膜材７８によって、ベース板６５の凹曲面をヘルメット５０の外周曲面に密着固定することで十分な固定強度が得られ、十分な音楽特性を得られる。
【００４４】
また、音響発生装置９０は、野外使用、天候などを考慮し、より信頼性を高めるために、固定部材７７により、ヘルメット５０の壁面に固定されても良い。固定部材７７は、第１の音響発生装置１の固定部材２０と同様に、弾性変形可能な金属や樹脂等の棒状部材を折り曲げて一体に形成した、いわゆるクリップ状の部材である。したがって、音響発生装置９０を、ヘルメット５０へ容易に脱着できる。また、音響発生装置９０から延出するコード５２は、接続部５３に接続される。
【００４５】
以上のように構成された音響システム２００は、より幅広い周波数領域の音声を保ちつつ、走行時に音声を聞きやすいものとなる。なぜなら、マグネット６２及びプレート６４が振動すると、ケース７０全体が振動して被振動部材が共振、すなわちヘルメット５０に振動が伝達することで、ヘルメット５０が共振する。そして、音響発生装置９０は、ヘルメット５０を振動板として利用することで、低音（例えば、１ＫＨｚ以下の音域の音声）をヘルメット５０の後頭部分より発する。また、音響発生装置１，１は、バイザー５１側から高音（例えば、１ＫＨｚ以上の音域の音声）を発する。
【００４６】
また、音響発生装置１，１を、ヘルメット５０のバイザー５１部分に取り付けることで、高音を発しやすいものとなる。なぜなら、バイザー５１は、ヘルメット５０よりも薄いために、微細な振動を伝播しやすいためである。一方、音響発生装置９０を、ヘルメット５０の本体側に取り付けることで、低音を発する被振動部材と、高音を発するための被振動部材とが別部材になるため、立体感のある高音質な音声が再現できる。
【実施例１】
【００４７】
（実施例１）
図８は、本発明の一実施の形態に係る音響発生装置１、すなわち、振動素子として磁歪素子１６を用いた音響発生装置１（実施装置Ａ）と、振動素子として圧電素子を用いた音響発生装置（比較装置Ｂ）の周波数特性を示す図である。音圧は、ヘルメット５０に実施装置Ａおよび比較装置Ｂをそれぞれ取り付けて、ダミーヘッドで無響室にて測定した。
【００４８】
図８に示すように、４Ｈｚ以下の領域では、実施装置Ａの音圧は、比較装置Ｂの音圧と比較して大差がない。しかし、約４Ｈｚ以上１０ＫＨｚ以下付近の周波数帯域（図８の「Ｃ」で示した周波数帯域）に着目すると、実施装置Ａの音圧の方が、比較装置Ｂの音圧よりも大きくなった。すなわち、３〜４ＫＨｚ以上では、比較装置Ｂの音圧が顕著に下がり始め、高域においては明らかに実施装置Ａの方が音質に優れていることが分かった。また、実際に自動二輪車で走行しながら両装置の音声を試聴した結果、実施装置の方が、比較装置Ｂに比べて音質に優れていた。
【００４９】
以上の実験結果から、圧電素子を振動素子として用いた音響発生装置よりも、磁歪素子１６を振動素子として用いた音響発生装置１を用いることで、約１ＫＨｚ以上１０ＫＨｚ以下付近の音声出力を向上させることができ、その結果、自動二輪車で走行しながら試聴した場合に良好な音声を聴取できることがわかった。
【００５０】
（実施例２）
図９は、本発明の第２実施の形態に係る音響システム２００を構成する音響発生装置１（実施装置Ａ）および音響発生装置９０（音響装置Ｍ）の周波数特性を示す図である。音圧は、実施例１と同様の方法で測定した。
【００５１】
図９に示すように、５ＫＨｚ以下の低域では、音響装置Ｍが担当し、音響装置Ｍでは音圧が急に落ちる５ＫＨｚ以上の周波数領域では、実施装置Ａが高い音圧を保っていることが分かる。したがって、実施装置Ａと音響装置Ｍこれらを組み合わせたシステムにおいては全体として良好な音圧が得られることになる。実際に自動二輪車で走行しながら音声を試聴した結果、高速で走行した場合にも音声が聞き取れる他、低速あるいは停車した場合に聴取できる音の質感が向上した。
【００５２】
以上の実験結果から、ムービングマグネット式の音響発生装置９０と磁歪装置１０を用いる音響発生装置１とを両方設けることで、高速走行中にも低速走行中にも視聴者が音声を聞くことができる他、低速走行中には、聞こえる音声の音質を向上することができることがわかった。
【００５３】
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明は上述の形態に限定されることなく、種々変形した形態にて実施可能である。
【００５４】
例えば、上述の実施の形態では、被振動部材に音響発生装置１および音響発生装置９０を取り付ける手段として固定用部品であるクリップ２０あるいは固定用部品７７を採用したが、固定用部品はクリップ２０および固定用部品７７に限定されるものではない。例えば、吸盤、マグネットまたはネジ止め固定等の他の手段を採用しても良い。
【００５５】
また、上述の実施の形態では、磁歪装置１０は、保護部材１５を備えているが、保護部材１５は、必須ではない。しかし、保護部材１５があることで、防水あるいは防塵に優れた音響発生装置１とすることができる。
【００５６】
また、上述の実施の形態では、磁歪装置１０のケース体１２は、円筒形の外観を有しているが、このような形態に限らない。音響発生装置１を、音響発生装置１において生じる空気の抵抗を減らすことのできる形状、例えば、流線型状等にしてもよい。
【００５７】
また、第２の実施の形態において、接続部５３を設けているが、接続部５３は、必須ではない。しかし、接続部５３を設けることで、音響発生装置１あるいは音響発生装置９０をヘルメット５０等に装着した状態で、ヘルメット５０を着脱する際に、複数のコード５２を挿抜する必要がないため好ましい。また、接続部５３は、音声信号を増幅するアンプあるいは、音域毎に音声信号を分別する分配器として機能するようなものとしてもよい。
【００５８】
また、上述の実施の形態では、音響発生装置１が有するクリップ２０は、バイザーに磁歪装置１０をバイザー５１固定するために用いられるものとしたが、クリップ２０に他の用途があってもよい。例えば、クリップ２０は、バイザー５１に付着した水滴あるいは汚れを除去する機能を有していても良い。
【００５９】
また、上述の実施の形態では、音響システム１００あるいは音響システム２００において、２個の音響発生装置１をバイザー５１に取り付けているが、このような形態に限らない。１個の音響発生装置１を取り付けても良いし、３個以上の音響発生装置１をバイザー５１に取り付けても良い。
【００６０】
また、上述の実施の形態では、音響発生装置１はヘルメット５０に装着する場合を例として示しているが、音響発生装置１はヘルメット５０以外にも、例えば、自動二輪車のカウルや室内に設置された板材等の他の部材に装着するようにしても良い。また、自動二輪車以外の移動体に設けても良い。また、自動二輪車用のヘルメット５０以外のヘルメット５０に用いられてもよい。例えば、騒音の大きい工事現場等にて装着するためのヘルメットに用いられてもよい。また、バイザー５１を有していないヘルメットに音響発生装置１を設けるようにしてもよい。
【００６１】
また、第２の実施の形態では、音響発生装置１，１は、バイザー５１に固定され、音響発生装置９０は、ヘルメット５０のバイザー５１ではない部分に固定されているが、このような形態に限らない。例えば、バイザー５１に音響発生装置１，１およびバイザー５１を設けても良いし、バイザー５１以外の部分にそれらが固定されるようにしてもよい。また、音響発生装置１および音響発生装置９０以外の音響発生装置を備えるような音響システムとしてもよい。例えば、圧電素子を用いる音響発生装置を、中音域の音声を発するミッドレンジとして用いてもよい。また、音響発生装置１は、高音域のみでなく中音域あるいは低音域の音声を発しても良いし、同様に、音響発生装置９０が低音域以外の音声を発してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の音響発生装置は、各種音響機器あるいは自動二輪車を製造する産業等において利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る音響発生装置の斜視図である。
【図２】図１の磁歪装置の外観を示す斜視図である。
【図３】図１のＷ−Ｗ線を含むＸＺ平面で磁歪装置を切断した場合の断面図である。
【図４】図１に示す音響発生装置を用いる音響システムの外観を示す斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る音響システムの外観を示す斜視図である。
【図６】第２の音響発生装置を図５のＴ−Ｔ線を含む面で切断した場合の、断面図である。
【図７】図６の断面で音響発生装置を切断した状態の斜視図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る音響発生装置と、従来の音響発生装置の周波数特性を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る音響システムを構成する２種類の音響発生装置の周波数特性を示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
１…音響発生装置（音響発生装置、第１の音響発生装置）、１１…接触部材（接触部材）、１２…ケース体、１６…磁歪素子（振動素子）、１７…コイル（コイル、第１のコイル）、２０…クリップ（固定用部品）、３４ａ…張付面、３５…板材（被振動部材）、５０…ヘルメット（被振動部材）、５１…バイザー（被振動部材）、６２…マグネット（磁性素子）、６７…ボイスコイル（第２のコイル）９０…音響発生装置（第２の音響発生装置）、１００，２００…音響システム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響発生装置および音響システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動二輪車を運転する際には、ヘルメットの装着が義務付けられている。したがって、携帯用音響機器等を用いて、運転者が自動二輪車の運転中に音楽を楽しむためには、イヤホンを耳に装着する必要がある。このため、ヘルメットの着脱時に耳に装着したイヤホンが引っ張られることで耳が痛くなる等の問題があった。また、ヘルメットやチンガードにスピーカを内蔵することも考えられるが、この場合、ヘルメットを改造する必要がある。ヘルメットを改造すると、コードがヘルメットに接続されるため、運転者に該コードが絡まる等、ヘルメット自体の取り扱いが煩雑になる。
【０００３】
このような問題を解消するために、振動素子としての圧電素子を内部に格納し、圧電素子の振動を、圧電素子の貼付面を介して板材に伝達させることにより音声を発生させる音響発生装置が知られている（特許文献１を参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１１０６０８号公報（要約書）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の音響発生装置をヘルメットに装着すると、音響発生装置が取り付けられた、板材としてのヘルメットの一部あるいは全部が発音する。したがって、自動二輪車のユーザは、イヤホンをすることなく、良好な音声を聴取することができる。しかしながら、自動二輪車の走行速度が高速になるにつれて、風音、エンジン音あるいは路面の走行ノイズ等により、ユーザが音声を聞き取りにくいという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、上記課題を解決すること、すなわち、自動二輪車の走行中にも音声を聞き取りやすく、かつ高音質な音響発生装置および音響システム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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る音響発生装置の１側面として、入力される電流に応じて磁界を発生させるコイルと、コイルからの磁界に応じて伸縮する磁歪素子と、磁歪素子およびコイルが収容されるケース体と、磁歪素子と当接すると共に、ケース体から突出する接触部材と、ケース体を被振動部材に固定させるための固定用部品と、を備え、固定用部品は、磁歪素子が接触部材を介して上記被振動部材に当接するように固定する音響発生装置としている。
【０００８】
また、他の発明の１側面として、上述の発明に加えて更に、接触部材は、被振動部材との接触部分に倣う形状に形成されるものとしている。
【０００９】
また、本発明の他の側面として、上述の発明に加えて更に、ケース体と接触部材との間隙は、異物の進入を防ぐ保護部材で覆われているものとしている。
【００１０】
また、他の発明に係る音響システムの１側面は、入力される電流に応じて磁界を生じる第１のコイルと、第１のコイルからの磁界に応じて伸縮する磁歪素子と、磁歪素子および第１のコイルが収容されるケース体と、磁歪素子と当接すると共に、ケース体から突出する接触部材と、ケース体を被振動部材に固定させると共に、磁歪素子が接触部材を介して被振動部材に当接するよう固定される固定用部品と、を備える第１の音響発生装置に加えて、着磁した磁性素子と、磁性素子の周囲から間隙を設けて周回する第２のコイルと、を備える第２の音響発生装置を有し、第２の音響発生装置は、第２のコイルにより生じた磁界に応じて、磁性素子が移動することにより、被振動部材に振動を伝達するものとしている。
【００１１】
さらに、他の発明の１側面は、上述の発明に加えて更に、被振動部材は、ヘルメットの一部であるものとしている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、自動二輪車の走行中にも音声を聞き取りやすく、高音質な音響発生装置および音響システムとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の一実施の形態に係る音響発生装置１について、図１〜３を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施の形態に係る音響発生装置１の斜視図である。
【００１５】
音響発生装置１は、被振動部材を振動させることで、音声を再生する装置である。音響発生装置１は、入力される信号を振動に変換する磁歪装置１０およびクリップ２０を主に有する。また、接触部材１１、ケース体１２、および、接触部材１１とケース体１２との接続部を囲む保護部材１５は、磁歪装置１０の外側に露出している。なお、図１〜図３において、接触部材１１の被振動部材に接する面側をＺ１方向、そしてＺ１方向と逆側をＺ２方向とする。また、クリップ２０の長手方向のうち、開口側をＸ２方向、その逆をＸ１方向とする。そして、クリップ２０の短辺方向のうち、紙面奥側をＹ１方向、紙面手前側をＹ２方向とする。
【００１６】
図２は、音響発生装置１の磁歪装置１０をＹ２方向から見た場合の斜視図である。また、図３は、磁歪装置１０を図２に示すＷ−Ｗ線を含むＸＺ平面で切断した場合の断面図である。
【００１７】
磁歪装置１０のケース体１２は、ケース基体部１３および封口部１４から主に構成されている。また、そのケース体１２には、磁歪素子１６およびコイル１７が内包されている。磁歪素子１６のＺ１方向側の面は、接触部材１１と当接あるいは接着されている。また、コイル１７は、Ｚ軸方向を軸として、磁歪素子１６の周囲を周回している。
【００１８】
接触部材１１は、被振動部材に接触する部分である。具体的には、接触部材１１は、接触板１１ａ、支持部１１ｂ、および磁歪素子接続部１１ｃをこの順で、Ｚ２方向に有すると共に、接触板１１ａのＺ１方向側の面が、被振動部材に接触する。また、磁歪素子接続部１１ｃのＺ２方向側の面は、磁歪素子１６のＺ１方向側の面に接触している。
【００１９】
接触板１１ａ、支持部１１ｂおよび磁歪素子接続部１１ｃは、ＸＹ断面が円をなす円柱形であり、支持部１１ｂのＸＹ平面の断面積は、接触板１１ａよりもＸＹ平面の断面積が小さい。さらに、磁歪素子接続部１１ｃのＸＹ平面の断面積は、支持部１１ｂのＸＹ平面の断面積よりも小さい。また、接触板１１ａのＺ１方向の面は、被振動部材の面に密着できるように、被振動部材の取り付け面と略同一の湾曲率で湾曲している。
【００２０】
ケース体１２は、円筒形状の外観を有する。ケース体１２は、ケース体１２の外周と略同一の外周を有するケース基体部１３および封口部１４を有する。ケース基体部１３は、ＸＹ平面に面する底部１３ａ、および底部１３ａの外周部からＺ軸方向に立設する側壁１３ｂとを有する。そのため、ケース基体部１３は、磁歪素子１６およびコイル１７を配置するための空間が設けられ、Ｚ１方向側が開口している。さらに、側壁１３ｂのＺ１方向側末端には、延出部１３ｃが設けられている。延出部１３ｃの外周と、側壁１３ｂの外周とは、面一である。しかし、延出部１３ｃの径方向への肉厚は、側壁１３ｂの径方向への肉厚よりも薄い。そのため、側壁１３ｂのＺ１方向側末端は、外側に向かって凹んでいるように設けられる。
【００２１】
封口部１４は、ケース基体部１３と同一の直径を有し、Ｚ軸方向に貫通する孔１４ｃを有する。孔１４ｃは、磁歪素子１６のＸＹ平面の断面と略同一あるいはそれよりも大きい。また、封口部１４のＺ２方向側には、封口部１４のＺ１方向側よりもＸＹ断面が小さい挿入部１４ｂが設けられている。挿入部１４ｂの外周は、延出部１３ｃの内周と同一の外周を有する。したがって、ケース基体部１３の開口部に封口部１４が配置されると、封口部１４の挿入部１４ｂが、ケース基体部１３の延出部１３ｃの内周側に嵌合される。
【００２２】
保護部材１５は、封口部１４の孔１４ｃの内周面と磁歪素子１６の外周面との間隙から、異物として、水や塵埃等が入らないようにするための部材である。保護部材１５は、封口部１４のＺ１方向の面と、接触部材１１の支持部１１ｂのＺ２方向の面とに当接し、接触部材１１の周囲をＺ１軸を軸として周回する。保護部材１５のＺ２側の末端の外周は、孔１４ｃの大きさよりも大きい。一方、保護部材１５のＺ１側の末端の外周は、保護部材１５のＺ２側の外周よりも小さくなっている。保護部材１５は、磁歪素子１６の伸縮により生じる接触部材１１の振動を妨げないように、例えば、ゴムなどの弾性体で構成されている。さらに、保護部材１５は、内側が中空の階段状に構成されている。そのため、保護部材１５は、Ｚ軸方向に容易に伸縮できる。接触部材１１の振動に追随して保護部材１５がＺ軸方向に伸縮できるため、封口部１４と接触部材１１との間に間隙が生じにくいものとすることができる。
【００２３】
磁歪素子１６は、周囲の磁界により、Ｚ軸方向に主に伸縮する素子である。磁歪素子１６は、例えば、大きな磁気モーメントを有するテルビウムなどのランタノイド系元素および鉄元素等の金属化合物から構成されることが好ましい。そのような金属化合物は、磁界による伸縮量が大きく、かつ、磁界に対する応答速度が高速である。本実施の形態では、磁歪素子１６は、Ｚ軸方向に長い円柱形状であり、そのＺ１方向末端は、接触部材１１の自歪素子接続部１１ｃと当接あるいは接着されている。
【００２４】
コイル１７は、中空のボビン（不図示）と巻線（不図示）とを有する。例えば、巻回軸に相当する部分が中空である樹脂製のボビンに、銅製の極細線を巻回してなる。巻線の両末端を引き出し、巻線の末端より電気信号を入力すると、その電気信号に対応してコイル１７が磁界を発生させる。このコイル１７から発せられる可変磁界が、磁歪素子１６を貫くことで、その可変磁界の強さに対応して磁歪素子１６が伸縮する。本実施の形態では、ボビンの中空部に、磁歪素子１６が配置されている。すなわち、磁歪素子１６の周りを周回するように巻線が巻回され、コイル１７が構成されている。
【００２５】
クリップ２０は、弾性変形可能な金属や樹脂等の棒状部材を折り曲げて一体に形成したバネ状の部材である。なお、クリップ２０を折り曲げ形成ではなく、成形により形成するようにしても良い。クリップ２０は、接触部材１１のＺ１方向の面と略平行に接触するように形成されており、略Ｕ字形状を有する。クリップ２０の一端側には、ケース体１２の外周と略同一の外周を有する穴部２１が設けられていて、その穴部２１には、磁歪装置１０のケース体１２部分がはめ込まれ、接着されている。
【００２６】
以上のように構成された音響発生装置１は、クリップ２０と接触部材１１によって被振動部材を挟み込むことで、音響発生装置１を被振動部材に容易に着脱できる。また、接触部材１１は、被振動部材に倣うような曲面を有しているため、音響発生装置１を被振動部材に装着すると、接触部材１１と被振動部材とが密着した状態となる。したがって、音響発生装置１を被振動部材に確実に固定できるので、接触部材１１を介して被振動部材を振動させることができる、すなわち、被振動部材を振動面として音声を再生させることが可能となる。
【００２７】
また、音響発生装置１では、接触部材１１を被振動部材に接触させ、磁歪素子１６の伸縮により生じる振動を、接触部材１１を介して被振動部材に伝達させて音声を再生している。このため、音楽鑑賞等を行う場合にのみ音響発生装置１を被振動部材に装着すれば良く、様々な環境に応じて適宜使用することができる。
【００２８】
また、磁歪素子を有する音響発生装置１は、自動二輪車に搭乗し走行した状態で、良好な音声を聴取することが可能となる。なぜなら、後述の実施例で説明するように、約１ＫＨｚ以上１０ＫＨｚ以下付近の周波数帯域において、本発明にかかる音響発生装置１の音圧の方が、磁歪素子１６以外の振動素子を用いる音響発生装置の音圧よりも大きくなるためである。
【００２９】
次に、音響システム１００について説明する。
【００３０】
図４は、音響発生装置１，１がヘルメット６０に装着された音響システム１００を示す斜視図である。
【００３１】
ヘルメット５０は、顔の前面を覆うバイザー５１を有する一般的なものである。バイザー５１は、例えば、ポリカーボネイト等の透明な樹脂からなる。バイザー５１は、その表面が対向する音響発生装置１の接触部材１１の面と略同一の曲面形状を有する凸面を備えているので、接触部材１１の面の少なくとも一部と接触するように形成されている。そして、顔の正中線から対称となるようにバイザー５１の左右にそれぞれ一つずつの音響発生装置１，１が装着されている。具体的には、クリップ２０の一端と、クリップ２０の他端に設けられた音響発生装置１の接触部材１１との間にバイザー５１が挟み込まれて固定されている。これによって、バイザー５１が接触部材１１に接触した状態となる。このため、コード５２を介して音楽信号・音声信号が入力されたコイル１７が磁界を発し、その磁界に応じて磁歪素子１６が伸縮振動することにより、その振動が接触部材１１を介してバイザー５１に伝達され音声が再生される。
【００３２】
このように音響発生装置１をヘルメット５０のバイザー５１に装着した場合には、従来のようにイヤホンを使用して耳に直接音源を入れる必要がないので、ヘルメット５０の脱着時に耳を痛めることがなくなる。また、接触部材１１がバイザー５１と接離可能とされているので、ヘルメット５０を直接改造する必要もなく、従来からあるヘルメット５０を使用することができる。さらに、音楽鑑賞等をしない状況でヘルメット５０を装着する場合は、音響発生装置１をヘルメット５０に装着する必要がないため、コード５２などの邪魔になるものがヘルメット５０に付属しなくなる。このため、ヘルメット５０の取り扱いが容易となる。また、バイザー５１が振動することによって音が再生するため、自動二輪車の搭乗者は十分な音量を確保でき、周囲への音漏れを極めて少なくすることができる。
【００３３】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態に係る、音響システム２００を説明する。なお、第２の実施の形態に係る音響システム２００において、第１の実施の形態と共通する部分については、同一の符号を付すと共に、その説明を省略または簡略化する。
【００３４】
図５は、音響発生装置１，１および音響発生装置９０がヘルメット５０に装着された状態を示す斜視図である。
【００３５】
第２の実施の形態に係る音響システム２００では、第１の実施の形態の音響システム１００と同様に、音響発生装置１，１をヘルメット５０のバイザー５１に取り付ける。また、音響発生装置１とは別に、音響発生装置９０が、ヘルメット５０の後頭部に配置されている。さらに、音響発生装置１，１および音響発生装置９０から延出するコード５２が、接続部５３に接続されている。
【００３６】
音響発生装置９０は、いわゆる、ムービングコイル型の音響発生装置である。図６は、図５のＴ−Ｔ線を含む音響発生装置９０とヘルメット５０との貼り付け面に垂直な面で、音響発生装置９０を切断した場合の断面図である。また図７は、図６の断面を含む音響発生装置９０の切断斜視図である。
【００３７】
図５に示すように、音響発生装置９０は、略円盤状のものであり、磁気回路６１およびボイスコイル６２等が収納されるケース６３を有している。また、磁気回路６１は、永久磁石７１、内プレート７２、外プレート７３により主に構成されている。ケース６３は、有底円筒状のケース本体６４およびこのケース本体６４の開口部を塞ぐベース板６５にて主に構成されている。
【００３８】
ケース本体６４の内周側底部には、円盤状の設置部６４ａが突出形成されている。設置部６４ａには、円盤状の永久磁石７１が載置されている。永久磁石７１には、円盤状の内プレート７２が配置されている。また、ケース本体６４の内周側側面には、リング状の外プレート７３が配置されている。内プレート７２と外プレート７３とは、リングの外周方向に、磁気隙間Ｓを隔てて固定されている。また、磁気隙間Ｓには、筒状のボイスコイル６２が、配置されている。
【００３９】
ボイスコイル６２の外周部には、２つのリング状のダンパー７４，７５が、ボイスコイル６２の軸方向に離間して取り付けられている。ダンパー７４，７５の外周部は、ケース本体６４の内面に固定されている。これにより、ボイスコイル６２は、磁気隙間Ｓ内の所定位置からずれることなく保持されている。なお、ダンパー７４，７５には、周方向および径方向に所定間隔でスリットが形成されている。また、ボイスコイル６２の一端部（図６および図７において上端部）は、ベース板６５の下面に突設された円板状の凸部６５ｄに外側から嵌め込まれ、これによって、ボイスコイル６２はベース板６５に接続されている。
【００４０】
ケース本体６４の開口内周部と、ベース板６５の外周部との間には、弾性部材で形成されたリング状のパッキン７６が設けられている。このパッキン７６によってケース本体６４内への塵埃等の侵入を防止している。
【００４１】
ボイスコイル６２に音響信号を入力するコード２５は、ケース本体６２の上端部に形成された溝７７からケース本体６４内に挿入され、ボイスコイル６２の巻き線に接続されるようになっている。また、図５に示すように、コード５２はアンプやプレイヤーからのコード２５に接続するためのジョイントに接続されている。なお、ボイスコイル６２の巻き線は、２層、１回路としているが、Ｌ／Ｒ信号を混合して音楽再生する場合は、巻き線を４層、２回路とすればよい。
【００４２】
ベース板６５のヘルメット５０に対向する面は、凹曲面とされている。曲面は取付対象物であるヘルメット５０の外周曲面（凸曲面）に倣う形状に形成されている。例えば、ベース板６５のヘルメット５０に対向する面は、ヘルメットの外周曲面が球面の一部である場合、その球面とほぼ同一の曲率を有する凹曲面に形成されている。ここで、ベース板６５やヘルメット５０は、金属や硬質樹脂等の硬い素材で形成されているため、ベース板６５のヘルメット５０に対向する面とヘルメット５０の外周曲面とを完全に密着させることは難しい。そこで、ベース板６５のヘルメット５０に対向する面をヘルメット５０の外周曲面に密着されるための膜材７８が設けられている。この膜材７８としては、例えば、柔軟性を有する両面接着テープが好適に使用される。そして、膜材を介在させることで、ベース板６５の凹曲面がヘルメット５０の外周曲面に密着固定される。
【００４３】
上記のような構成の音響発生装置９０をヘルメット５０に装着する場合、膜材７８によって、ベース板６５の凹曲面をヘルメット５０の外周曲面に密着固定することで十分な固定強度が得られ、十分な音楽特性を得られる。
【００４４】
また、音響発生装置９０は、野外使用、天候などを考慮し、より信頼性を高めるために、固定部材７７により、ヘルメット５０の壁面に固定されても良い。固定部材７７は、第１の音響発生装置１の固定部材２０と同様に、弾性変形可能な金属や樹脂等の棒状部材を折り曲げて一体に形成した、いわゆるクリップ状の部材である。したがって、音響発生装置９０を、ヘルメット５０へ容易に脱着できる。また、音響発生装置９０から延出するコード５２は、接続部５３に接続される。
【００４５】
以上のように構成された音響システム２００は、より幅広い周波数領域の音声を保ちつつ、走行時に音声を聞きやすいものとなる。なぜなら、マグネット６２及びプレート６４が振動すると、ケース７０全体が振動して被振動部材が共振、すなわちヘルメット５０に振動が伝達することで、ヘルメット５０が共振する。そして、音響発生装置９０は、ヘルメット５０を振動板として利用することで、低音（例えば、１ＫＨｚ以下の音域の音声）をヘルメット５０の後頭部分より発する。また、音響発生装置１，１は、バイザー５１側から高音（例えば、１ＫＨｚ以上の音域の音声）を発する。
【００４６】
また、音響発生装置１，１を、ヘルメット５０のバイザー５１部分に取り付けることで、高音を発しやすいものとなる。なぜなら、バイザー５１は、ヘルメット５０よりも薄いために、微細な振動を伝播しやすいためである。一方、音響発生装置９０を、ヘルメット５０の本体側に取り付けることで、低音を発する被振動部材と、高音を発するための被振動部材とが別部材になるため、立体感のある高音質な音声が再現できる。
【実施例１】
【００４７】
（実施例１）
図８は、本発明の一実施の形態に係る音響発生装置１、すなわち、振動素子として磁歪素子１６を用いた音響発生装置１（実施装置Ａ）と、振動素子として圧電素子を用いた音響発生装置（比較装置Ｂ）の周波数特性を示す図である。音圧は、ヘルメット５０に実施装置Ａおよび比較装置Ｂをそれぞれ取り付けて、ダミーヘッドで無響室にて測定した。
【００４８】
図８に示すように、４Ｈｚ以下の領域では、実施装置Ａの音圧は、比較装置Ｂの音圧と比較して大差がない。しかし、約４Ｈｚ以上１０ＫＨｚ以下付近の周波数帯域（図８の「Ｃ」で示した周波数帯域）に着目すると、実施装置Ａの音圧の方が、比較装置Ｂの音圧よりも大きくなった。すなわち、３〜４ＫＨｚ以上では、比較装置Ｂの音圧が顕著に下がり始め、高域においては明らかに実施装置Ａの方が音質に優れていることが分かった。また、実際に自動二輪車で走行しながら両装置の音声を試聴した結果、実施装置の方が、比較装置Ｂに比べて音質に優れていた。
【００４９】
以上の実験結果から、圧電素子を振動素子として用いた音響発生装置よりも、磁歪素子１６を振動素子として用いた音響発生装置１を用いることで、約１ＫＨｚ以上１０ＫＨｚ以下付近の音声出力を向上させることができ、その結果、自動二輪車で走行しながら試聴した場合に良好な音声を聴取できることがわかった。
【００５０】
（実施例２）
図９は、本発明の第２実施の形態に係る音響システム２００を構成する音響発生装置１（実施装置Ａ）および音響発生装置９０（音響装置Ｍ）の周波数特性を示す図である。音圧は、実施例１と同様の方法で測定した。
【００５１】
図９に示すように、５ＫＨｚ以下の低域では、音響装置Ｍが担当し、音響装置Ｍでは音圧が急に落ちる５ＫＨｚ以上の周波数領域では、実施装置Ａが高い音圧を保っていることが分かる。したがって、実施装置Ａと音響装置Ｍこれらを組み合わせたシステムにおいては全体として良好な音圧が得られることになる。実際に自動二輪車で走行しながら音声を試聴した結果、高速で走行した場合にも音声が聞き取れる他、低速あるいは停車した場合に聴取できる音の質感が向上した。
【００５２】
以上の実験結果から、ムービングマグネット式の音響発生装置９０と磁歪装置１０を用いる音響発生装置１とを両方設けることで、高速走行中にも低速走行中にも視聴者が音声を聞くことができる他、低速走行中には、聞こえる音声の音質を向上することができることがわかった。
【００５３】
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明は上述の形態に限定されることなく、種々変形した形態にて実施可能である。
【００５４】
例えば、上述の実施の形態では、被振動部材に音響発生装置１および音響発生装置９０を取り付ける手段として固定用部品であるクリップ２０あるいは固定用部品７７を採用したが、固定用部品はクリップ２０および固定用部品７７に限定されるものではない。例えば、吸盤、マグネットまたはネジ止め固定等の他の手段を採用しても良い。
【００５５】
また、上述の実施の形態では、磁歪装置１０は、保護部材１５を備えているが、保護部材１５は、必須ではない。しかし、保護部材１５があることで、防水あるいは防塵に優れた音響発生装置１とすることができる。
【００５６】
また、上述の実施の形態では、磁歪装置１０のケース体１２は、円筒形の外観を有しているが、このような形態に限らない。音響発生装置１を、音響発生装置１において生じる空気の抵抗を減らすことのできる形状、例えば、流線型状等にしてもよい。
【００５７】
また、第２の実施の形態において、接続部５３を設けているが、接続部５３は、必須ではない。しかし、接続部５３を設けることで、音響発生装置１あるいは音響発生装置９０をヘルメット５０等に装着した状態で、ヘルメット５０を着脱する際に、複数のコード５２を挿抜する必要がないため好ましい。また、接続部５３は、音声信号を増幅するアンプあるいは、音域毎に音声信号を分別する分配器として機能するようなものとしてもよい。
【００５８】
また、上述の実施の形態では、音響発生装置１が有するクリップ２０は、バイザーに磁歪装置１０をバイザー５１固定するために用いられるものとしたが、クリップ２０に他の用途があってもよい。例えば、クリップ２０は、バイザー５１に付着した水滴あるいは汚れを除去する機能を有していても良い。
【００５９】
また、上述の実施の形態では、音響システム１００あるいは音響システム２００において、２個の音響発生装置１をバイザー５１に取り付けているが、このような形態に限らない。１個の音響発生装置１を取り付けても良いし、３個以上の音響発生装置１をバイザー５１に取り付けても良い。
【００６０】
また、上述の実施の形態では、音響発生装置１はヘルメット５０に装着する場合を例として示しているが、音響発生装置１はヘルメット５０以外にも、例えば、自動二輪車のカウルや室内に設置された板材等の他の部材に装着するようにしても良い。また、自動二輪車以外の移動体に設けても良い。また、自動二輪車用のヘルメット５０以外のヘルメット５０に用いられてもよい。例えば、騒音の大きい工事現場等にて装着するためのヘルメットに用いられてもよい。また、バイザー５１を有していないヘルメットに音響発生装置１を設けるようにしてもよい。
【００６１】
また、第２の実施の形態では、音響発生装置１，１は、バイザー５１に固定され、音響発生装置９０は、ヘルメット５０のバイザー５１ではない部分に固定されているが、このような形態に限らない。例えば、バイザー５１に音響発生装置１，１およびバイザー５１を設けても良いし、バイザー５１以外の部分にそれらが固定されるようにしてもよい。また、音響発生装置１および音響発生装置９０以外の音響発生装置を備えるような音響システムとしてもよい。例えば、圧電素子を用いる音響発生装置を、中音域の音声を発するミッドレンジとして用いてもよい。また、音響発生装置１は、高音域のみでなく中音域あるいは低音域の音声を発しても良いし、同様に、音響発生装置９０が低音域以外の音声を発してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の音響発生装置は、各種音響機器あるいは自動二輪車を製造する産業等において利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る音響発生装置の斜視図である。
【図２】図１の磁歪装置の外観を示す斜視図である。
【図３】図１のＷ−Ｗ線を含むＸＺ平面で磁歪装置を切断した場合の断面図である。
【図４】図１に示す音響発生装置を用いる音響システムの外観を示す斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る音響システムの外観を示す斜視図である。
【図６】第２の音響発生装置を図５のＴ−Ｔ線を含む面で切断した場合の、断面図である。
【図７】図６の断面で音響発生装置を切断した状態の斜視図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る音響発生装置と、従来の音響発生装置の周波数特性を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る音響システムを構成する２種類の音響発生装置の周波数特性を示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
１…音響発生装置（音響発生装置、第１の音響発生装置）、１１…接触部材（接触部材）、１２…ケース体、１６…磁歪素子（振動素子）、１７…コイル（コイル、第１のコイル）、２０…クリップ（固定用部品）、３４ａ…張付面、３５…板材（被振動部材）、５０…ヘルメット（被振動部材）、５１…バイザー（被振動部材）、６２…マグネット（磁性素子）、６７…ボイスコイル（第２のコイル）９０…音響発生装置（第２の音響発生装置）、１００，２００…音響システム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される電流に応じて磁界を発生させるコイルと、
上記コイルからの磁界に応じて伸縮する磁歪素子と、
上記磁歪素子および上記コイルが収容されるケース体と、
上記磁歪素子と当接すると共に、上記ケース体から突出する接触部材と、
上記ケース体を被振動部材に固定させるための固定用部品と、を有し、
上記固定用部品は、上記磁歪素子が上記接触部材を介して上記被振動部材に当接するよう固定されることを特徴とする音響発生装置。
【請求項２】
前記接触部材は、前記被振動部材との接触部分に倣う形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の音響発生装置。
【請求項３】
前記ケース体と前記接触部材との間隙は、異物の進入を防ぐ保護部材で覆われていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の音響発生装置。
【請求項４】
入力される電流に応じて磁界を生じる第１のコイルと、
上記第１のコイルからの磁界に応じて伸縮する磁歪素子と、
上記磁歪素子および上記第１のコイルが収容されるケース体と、
上記磁歪素子と当接すると共に、上記ケース体から突出する接触部材と、
上記ケース体を被振動部材に固定させると共に、上記磁歪素子が上記接触部材を介して上記被振動部材に当接するよう固定される固定用部品と、
を備える第１の音響発生装置に加えて、
着磁した磁性素子と、
上記磁性素子の周囲から間隙を設けて周回する第２のコイルと、
を備える第２の音響発生装置を有し、
上記第２の音響発生装置は、上記第２のコイルにより生じた磁界に応じて、上記磁性素子が移動することにより、上記被振動部材に振動を伝達することを特徴とする音響システム。
【請求項５】
前記被振動部材は、ヘルメットの一部であることを特徴とする請求項４に記載の音響システム。
【請求項１】
入力される電流に応じて磁界を発生させるコイルと、
上記コイルからの磁界に応じて伸縮する磁歪素子と、
上記磁歪素子および上記コイルが収容されるケース体と、
上記磁歪素子と当接すると共に、上記ケース体から突出する接触部材と、
上記ケース体を被振動部材に固定させるための固定用部品と、を有し、
上記固定用部品は、上記磁歪素子が上記接触部材を介して上記被振動部材に当接するよう固定されることを特徴とする音響発生装置。
【請求項２】
前記接触部材は、前記被振動部材との接触部分に倣う形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の音響発生装置。
【請求項３】
前記ケース体と前記接触部材との間隙は、異物の進入を防ぐ保護部材で覆われていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の音響発生装置。
【請求項４】
入力される電流に応じて磁界を生じる第１のコイルと、
上記第１のコイルからの磁界に応じて伸縮する磁歪素子と、
上記磁歪素子および上記第１のコイルが収容されるケース体と、
上記磁歪素子と当接すると共に、上記ケース体から突出する接触部材と、
上記ケース体を被振動部材に固定させると共に、上記磁歪素子が上記接触部材を介して上記被振動部材に当接するよう固定される固定用部品と、
を備える第１の音響発生装置に加えて、
着磁した磁性素子と、
上記磁性素子の周囲から間隙を設けて周回する第２のコイルと、
を備える第２の音響発生装置を有し、
上記第２の音響発生装置は、上記第２のコイルにより生じた磁界に応じて、上記磁性素子が移動することにより、上記被振動部材に振動を伝達することを特徴とする音響システム。
【請求項５】
前記被振動部材は、ヘルメットの一部であることを特徴とする請求項４に記載の音響システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−５７１１２（Ｐ２０１０−５７１１２Ａ）
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２２４４３（Ｐ２００８−２２２４４３）
【出願日】平成２０年８月２９日（２００８．８．２９）
【出願人】（０００００３５９５）株式会社ケンウッド (1,981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２９日（２００８．８．２９）
【出願人】（０００００３５９５）株式会社ケンウッド (1,981)
【Ｆターム（参考）】
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