音響再生装置
【課題】 開放的で同室の他人に迷惑をかけずに音楽や楽器演奏を楽しむ音響空間を提供できる音響再生装置を提供する。
【解決手段】 音場ＳＦを挟んで対向する側の平面スピーカ２ａ及び２ｂから出力された音響出力の拡散した音響成分が、反対側の吸音材からなる吸音パネル３ｂ及び３ａによって吸音され、目的とする音場ＳＦ以外には、音が漏れ出ることが少なくなる。
【解決手段】 音場ＳＦを挟んで対向する側の平面スピーカ２ａ及び２ｂから出力された音響出力の拡散した音響成分が、反対側の吸音材からなる吸音パネル３ｂ及び３ａによって吸音され、目的とする音場ＳＦ以外には、音が漏れ出ることが少なくなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開放的なパーソナル音響空間を得るための音響再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、音楽などのオーディオ信号を再生するための音響再生装置は、ステレオ再生装置や５．１チャンネルサラウンドなどの再生装置が一般的である。
【０００３】
また、電子ピアノや消音ピアノなどの楽器においても、左右に配置した内蔵スピーカや外部モニタスピーカで再生する方法が、一般的である。
【０００４】
この種の音響再生装置は、その部屋にいる複数の聴き手（聴取者）やプレーヤ（演奏者）にとって、良い音響空間を提供することを目的としており、音質や音像定位などが良くなるように、できるだけ最適化した音を再生するものであった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の音響再生装置は、前述の通り音質や音像定位が最適になるように考慮されているが、部屋中に音が響き、同室にいる人全員が同じ音量で聴くしかなかった。このため他人に迷惑をかけずに個人的に音楽を楽しむためには、部屋全体を防音工事するか防音室を設置する以外には、音量を下げてしまうか、ヘッドホンを着用するしかなかった。
【０００６】
しかしヘッドホンを長時間着用することを嫌う人は多く、特に電子ピアノや消音ピアノなどの楽器の練習においては、防音室に楽器を入れるなどの対策が取られていた。
【０００７】
本発明は、以上のような問題に鑑み創案されたもので、ヘッドホンなど直接人体に着用することなく、また部屋の防音工事などをすることなく、開放的で同室の他人に迷惑をかけずに音楽や楽器演奏を楽しむ音響空間を提供できる音響再生装置を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明にかかる音響再生装置の構成は、
音響信号を入力し、該入力された音響信号を夫々制御（増幅処理やサラウンド処理など）して出力する音響信号出力回路と、
形成しようとする音場の両側に対向して夫々配置され、入力された音響信号を楽音にして出力する平面スピーカと、
上記音場に対して一の平面スピーカの後部乃至後方に、該平面スピーカと対向する側の平面スピーカが出力した音響出力の拡散した音響成分を吸音し、音場を挟んで上記（音響出力の）拡散した範囲に相当する大きさを有する吸音材と
を備えたことを基本的特徴としている。
【０００９】
平面スピーカから放出される音は、基本的に直進する指向性を持っているが、その一部、音の周波数が低い音については音の性質上指向性が弱く、拡散する。上記構成にあっては、対向する側の平面スピーカから出力された音響出力の拡散した音響成分は、反対側の吸音材によって吸音され、目的とする音場以外には、音が漏れ出ることが少なくなる。そのため、ヘッドホンなど直接人体に着用せずとも、また部屋の防音工事などをする必要もなく、開放的で同室の他人に迷惑をかけずに音楽や楽器演奏を楽しむ音響空間を提供できるようになる。
【００１０】
また、音場に対して一の平面スピーカの後方に、該平面スピーカと対向する側の平面スピーカから出力された楽音を吸音する吸音材が、その前方にある平面スピーカと離間しつつ、これらが１つの構造体として設置されるようにすると、後述するように、平面スピーカの正面より放射される音と、背面より放射される逆位相の音とを、その平面スピーカの平面周囲の側方で干渉させることにより、平面スピーカ側方（周囲真横）への放音を抑制することが可能となる。
【００１１】
以下その原理を説明する。平面スピーカから放射される音は、数キロＨｚの高音域では指向性が高く、直進するが、周波数が低くなると、音の性質上回折して、指向性が小さくなり拡散するようになる。
【００１２】
一方、平面スピーカの背面からは逆位相の音が発音しており、原理的に平面スピーカの面と同じ平面上は、正面の音と裏の音が干渉し音が打ち消されることになる。
【００１３】
従って、音場に対して一の平面スピーカの後方に、該平面スピーカと対向する側の平面スピーカから出力された楽音を吸音する吸音材が、その前方にある平面スピーカと離間しつつ、これらが１つの構造体として設置されるようにする（平面スピーカをその近傍にある吸音材から少し離して配置する）ことにより、背面から放射される逆位相の音により、特に低音域では音の回折によって拡散される音を押さえることが可能となる（この作用は、その吸音材の本来の吸音機能を発揮する対向側にある平面スピーカ側へ対してではなく、近傍にある１つの構造体としての平面スピーカ自身の放つ音響に対するものである）。なお、高音域の音に関しては、その背面近傍にある吸音材で吸音されるため、結果、正面への指向性が高まり音の拡散が減少することになる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のような本発明の構成によれば、対向する側の平面スピーカから出力された音響出力の拡散した音響成分が、反対側の吸音材によって吸音され、目的とする音場以外には、音が漏れ出ることが少なくなるため、ヘッドホンなど直接人体に着用することなく、また部屋の防音工事などをすることなく、開放的で同室の他人に迷惑をかけずに音楽や楽器演奏を楽しむ音響空間を提供できるようになるという優れた効果を奏し得る。
【００１５】
また、音場に対して一の平面スピーカの後方に、該平面スピーカと対向する側の平面スピーカから出力された楽音を吸音する吸音材が、その前方にある平面スピーカと離間しつつ、これらが１つの構造体として設置されるようにすることで、吸音材の前方にある平面スピーカの正面より放射される音と、その背面より放射される逆位相の音とを、その平面スピーカの平面周囲の側方で干渉させることができ、平面スピーカ側方（周囲真横）への放音を抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づき説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１及び図２は、本発明構成の一実施例構成を示す説明図である。これらに示される例では、電子ピアノ１００の演奏時の音を聴く際に使用される音響再生装置が主に示されており、図１はその斜視図、図２はその使用状態の概略平面図である。
【００１８】
本実施例では、上記電子ピアノ１００の外部出力端子（図示無し）に接続される音響信号出力回路（図示無し）と、音場ＳＦを中心に向かい合って設けられた左右１対の平面スピーカ２ａ及び２ｂと、夫々の平面スピーカ２ａ及び２ｂの背後に立設された吸音材で構成される吸音パネル３ａ及び３ｂとを備えている。尚図１では、音場ＳＦ中に電子ピアノ１００を演奏する際に演奏者が着席するためのピアノソファ１０２が置かれた状態が示されている。
【００１９】
上記音響信号出力回路は、図面上は図示されていないが、上述のように、電子ピアノ１００の出力側に設けられたＡＵＸなどの出力端子に接続されて（無線接続などでも良い）、そこから入力された２系統（ステレオ）の音響信号を、夫々増幅処理などの制御を行って、２系統にて出力する回路である。
【００２０】
上記平面スピーカ２ａ及び２ｂは、平面波を出すタイプのスピーカであって、例えば、ＦＰＳ社のムービングマグネット方式やプロトロ社の平板スピーカ等が用いられる。図３（ａ）（ｂ）に示すように、これらの平面スピーカは、従来のコーンスピーカに比べて高い指向性を有している。従って、平面スピーカ２ａ及び２ｂは、基本的にその出力の大半が直進する指向性を持っている。しかし、上述のように、一部の音響出力は、拡散する。
【００２１】
上記吸音パネル３ａ及び３ｂは、上述のように、本発明の構成要素たる吸音材をパネル状に形成したものであって、その吸音材としては、多孔質材料が用いられるが、その代表例として、グラスウールやロックウールなどの無機質繊維材料、ポリウレタンフォームなどの高分子発泡材料、その他連続気泡材料（吸音材料としての多孔質材料は、材料の中に連続した小さな隙間や気泡があって、適度の通気性をもっている構造上の特徴を有していれば良い）などがある。
【００２２】
そのうち吸音パネル３ａは、直前にある平面スピーカ２ａの背面音と、音場ＳＦを挟んで、反対側にある平面スピーカ２ｂが出力した音響出力の拡散した音響成分を吸音するものであり、図２に示すように、音場ＳＦを挟んで平面スピーカ２ｂの出力の上記拡散した範囲に相当する大きさを有している。さらに、該吸音パネル３ａの側には、数ｍｍ〜数センチ程度離れた箇所に、その周囲四角に取り付けられた支持柱２０〜２３を介して、平面スピーカ２ａが設置されている。
【００２３】
同様に、吸音パネル３ｂは、直前にある平面スピーカ２ｂの背面音と、音場ＳＦを挟んで、反対側にある平面スピーカ２ａが出力した音響出力の拡散した音響成分を吸音するものであり、図２に示すように、音場ＳＦを挟んで平面スピーカ２ａの出力の上記拡散した範囲に相当する大きさを有している。上記の場合と同様、該吸音パネル３ｂの側には、数ｍｍ〜数センチ程度離れた箇所に、その周囲四角に取り付けられた支持柱２０〜２３を介して、平面スピーカ２ｂが設置されている。
【００２４】
従って、上記平面スピーカ２ａ及び２ｂ同士は、形成しようとする音場ＳＦの両側に対向して夫々配置されており、入力された音響信号を楽音にして、音場ＳＦ側に夫々出力するようにセットされている。尚図２では、音場ＳＦの手前に電子ピアノ１００が置かれた状態が示されており、上記ピアノソファ１０２に演奏者Ｐ（或いは聴取者）が座わり、音場ＳＦ中でこれらのものが電子ピアノから放音された楽音が聞こえる状態になっていることが示されている。
【００２５】
また、吸音パネル３ａ及び３ｂの表面は、小さな菱形をした透かし彫りに似た状態の凹凸曲面が設けられている。これは、平面スピーカから放射された平面波は、指向性が鋭く、距離による減衰が小さいという特性を有する。この特性を利用し、演奏者Ｐ（聴取者）の方向に有効な音を放射し、残響音となる天井や側壁方向への放射を低減することで音声の明瞭性を確保することに利用される。その反面、平面スピーカから放射された音波は距離減衰が小さいため、コーンスピーカを使用した場合と比較して、音場ＳＦの反対側にある壁（本実施例では吸音パネル３ａ又は３ｂ）に入射するエネルギーが非常に大きいことや、反射後の距離減衰が期待できないことから、通常の吸音仕様（例えば全くの平面仕様）では、エコーのような音響障害が生じることが問題となる。平面スピーカから放射された音波は、音場ＳＦを介して反対壁（本実施例では吸音パネル３ａ又は３ｂ）が全くの平らであった場合、該壁での反射後も平面波の特性を有するため、距離による減衰が小さいこと、また、吸音の仕様によっては、仕上材表面と下地による反射が生じることが考えられる。
【００２６】
従って、平面スピーカ２ａ及び２ｂの音場ＳＦ対向面となる吸音パネル３ａ又は３ｂには高い吸音性だけでなく、反射音を拡散するための工夫が必要である。その反射音を拡散するために、本実施例では、吸音パネル３ａ及び３ｂの表面に、小さな菱形をした透かし彫りに似た状態の凹凸曲面（あるアルコール飲料の缶材側面に設けられた形状とほぼ同じ凹凸曲面）を設けている。この凹凸曲面は、以上のような形状・構造に限られず、反射音を拡散できるものであれば、どのような形状・構造でも構わない。
【００２７】
さらに平面スピーカ２ａ及び２ｂは、音場ＳＦ側に向かい合う面に緩やかなＲ状の内向き曲面としてある（図面では示されていない）。これは、平面スピーカ２ａ及び２ｂから放出された音波は、図２に示すように、一部が拡散して多少の広がりを持って、音場ＳＦを介して反対側の吸音パネル３ｂ及び３ａに届くが、その音が広がらないようにして両耳に集中して届くようにするため、そのような内向き曲面とした。
【００２８】
上記音響信号出力回路は、そのままであると、左右のステレオ制御が出来るだけになってしまうため、本実施例では、演奏者Ｐ（聴取者）の前方に音像を定位させる音響信号処理回路構成が備えられている。またピアノのリバーブやホールにいる時の残響音などの音響空間が得られるようにするための音響効果付加回路も備えられている。
【００２９】
本実施例では、上述のように、平面スピーカ２ａ、２ｂは、吸音パネル３ａ、３ｂの音場ＳＦ側（内側）、数ｍｍ〜数センチ程度離れた箇所に、支持柱２０〜２３を介して、設置されている。このように設置したのは、次のような理由による。
【００３０】
平面スピーカ２ａ及び２ｂと、吸音パネル３ａ及び３ｂとの間に、仮に間隙を設けないで配置した場合には、平面スピーカ２ａ及び２ｂ背面の音は、その背面にある吸音パネル３ａ及び３ｂに全て吸音されてしまう。また後述するような密閉箱（図示無し）に平面スピーカ２ａ及び２ｂの周囲の大きさの枠状の穴を開け、そこに該平面スピーカ２ａ及び２ｂをはめ込んだ場合は、背面からは全く音が出てこない。これに対して平面スピーカ２ａ及び２ｂと吸音パネル３ａ及び３ｂとの間に少しの間隙を設けると、平面スピーカ２ａ又は２ｂの背面から放射される音のうち、直進する音は、吸音パネル３ａ又は３ｂによって、吸音される。しかし、間隙が有ることにより回折し拡散した音Ｂ、特に低音域の音は、図４に示すように、正面の音Ａと干渉するようになる（干渉して生成される音はＣに示す状態となる）。これにより平面スピーカ２ａ又は２ｂの同一平面方向（図４上楕円で囲んだ部分）の音Ｃは、大きく抑制されるようになる。つまり、正面の音（特に低音）の拡散を抑え指向性を増す効果が生じることになる。以上詳述したように、平面スピーカ２ａ及び２ｂを吸音パネル３ａ及び３ｂから少し離して配置することで、背面から放射される逆位相の音によって、特に低音域では音の回折により拡散を押さえることが可能となる。なお、高音域の音に関しては背面の吸音パネル３ａ及び３ｂで吸音されるため、結果、正面への指向性が高まり音の拡散が減少することになる。
【００３１】
以上のようにして設置された音響再生装置を使用して電子ピアノ１００を演奏した場合、平面スピーカ２ａ及び２ｂは、基本的にその出力の大半が直進する指向性を持っているものの、その一部は、拡散する。上記実施例構成にあっては、対向する側の平面スピーカ２ａ及び２ｂから出力された音響出力の拡散した音響成分は、反対側の吸音材で構成される吸音パネル３ｂ及び３ａによって吸音され、目的とする音場ＳＦ以外には、音が漏れ出ることが少なくなる。従って、平面スピーカ２ａ及び２ｂが、演奏者Ｐ（聴取者）の両サイドに対面して配置され、演奏者Ｐ（聴取者）は、左右からのステレオ音を、ヘッドホンで聴くかの如く、聴くことが出来るようになる。平面スピーカ２ａ及び２ｂから放出される音は高い指向性を持っており、対面する吸音パネル３ａ及び３ｂにて音が外部に漏れないように吸音される。しかし、平面スピーカ２ａ及び２ｂから出た音は、人に反射して多少拡散する。また完全な指向性が有るわけではないため、一部の音は部屋内に漏れることになるが、平面スピーカ２ａ及び２ｂの間に挟まれた状態で演奏者Ｐ（聴取者）の聴いている音量（音場ＳＦ内で聞こえる音量）とは、比べ物にならない程度に小さい音となる。このため、この音響再生装置で形成される音場ＳＦ外の同室にいる人や隣室にいる人には、非常に小さな音量となって聴こえることになる。
【実施例２】
【００３２】
実施例２は、基本的な構成は、実施例１と同様な、電子ピアノ１００に用いられる音響再生装置の構成を有している。
【００３３】
異なる部分は、上記実施例１のように、音場ＳＦに対して一の平面スピーカ２ａ又は２ｂの後方に、該平面スピーカ２ａ又は２ｂと対向する側の平面スピーカ２ｂ又は２ａから出力された楽音を吸音する吸音材からなる吸音パネル３ａ又は３ｂが、その前方にある平面スピーカ２ａ又は２ｂと離間しておらず、くっついた状態で、１つの構造体として設置されるところである。
【００３４】
本実施例では、図５（ａ）（ｂ）に示すように、密閉箱２００に平面スピーカ２ａ又は２ｂの周囲の大きさの枠状の穴を開け、そこに該平面スピーカ２ａ又は２ｂをはめ込んだ状態にして、その密閉箱２００が、図６（ａ）（ｂ）に示すように、吸音パネル３ａ又は３ｂの音場ＳＦ側（向かい合う側）に取り付けられて、設置されている。
【００３５】
このような状態に設置された場合、平面スピーカ２ａ又は２ｂ背面からの音は、その密閉箱２００の外に出てこない。尚、この場合も、吸音パネル３ａ及び３ｂは、対向する平面スピーカ２ｂ及び２ａからの音を逃さず吸音出来るよう十分に大きい面積を確保する。すなわち、吸音パネル３ａ及び３ｂは、反対側にある平面スピーカ２ｂ及び２ａの出力した音響出力の拡散した音響成分を吸音するものであるため、音場ＳＦを挟んで反対側の平面スピーカ２ｂ及び２ａの出力であって、特に、上述のように、拡散した範囲に相当する大きさのものが用いられる。この密閉箱は、以上のような形状・構造に限られず、所望の音響特性を得るためには必ずしも密閉式ではなく、一部に穴をあけたバスレフ式のものであったり、どのような形状・大きさでも構わない。
【００３６】
本実施例構成の場合、実施例１の図４に示すような、平面スピーカ２ａ又は２ｂの同一平面方向（図４上楕円で囲んだ部分）の音Ｃが大きく抑制され、正面の音（特に低音）の拡散を抑え指向性を増すほどの効果［平面スピーカ２ａ及び２ｂを吸音パネル３ａ及び３ｂから少し離して配置することで、背面から放射される逆位相の音により、特に低音域では音の回折により拡散を押さえることが可能となる効果］はない。しかし、基本的に、対向する側の平面スピーカ２ａ及び２ｂから出力された音響出力の拡散した音響成分は、反対側の吸音材で構成される吸音パネル３ｂ及び３ａによって吸音され、目的とする音場ＳＦ以外には、音が漏れ出ることが少なくなる。従って、平面スピーカ２ａ及び２ｂが、演奏者Ｐ（聴取者）の両サイドに対面して配置され、演奏者Ｐ（聴取者）は左右からのステレオ音をヘッドホンで聞くかの如く聴くことが出来るようになる。平面スピーカ２ａ及び２ｂから放出される音は高い指向性を持っており、対面する吸音パネル３ａ及び３ｂにて音が外部に漏れないように吸音される。他方、平面スピーカ２ａ及び２ｂから出た音は、人に反射して多少拡散する。また完全な指向性が有るわけではないため、一部の音は音場ＳＦ以外の部屋内に漏れることになるが、平面スピーカ２ａ及び２ｂの間に挟まれた状態で演奏者Ｐ（聴取者）の聴いている音量（音場ＳＦ内で聞こえる音量）とは、比べ物にならない程度に小さい音となる。このため、この音響再生装置で形成される音場ＳＦ外の同室にいる人や隣室にいる人には、非常に小さな音量となって聴こえることになる。
【００３７】
以上説明した２つの実施例とも、ヘッドホンのように完全に外部に音を漏らさないわけではないが、直接装着するようなことなく開放的でプライベートな音響空間が得られることになる。また、防音室や防音工事のように多額の費用をかけなくても、低価格で同じ室内で圧迫感もなく、他人の邪魔にならないような音量にすることが可能であり、隣室においても十分な防音効果が得られることになる。
【００３８】
尚、本発明の音響再生装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、上記吸音パネル３ａ及び３ｂが折りたたみ可能なものにしてあると、取り扱いが容易になる。さらに、以上の実施例では、１対１組の平面スピーカ及び吸音パネルの構成を用いたが、例えば１対３組で聴取者（演奏者ではない）の周囲を囲んで、上記音響信号出力回路は、６方向からの音響出力を種々制御することで、サラウンド状態にし、よりリアルな音響環境を提供することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の音響再生装置は、電子楽器の楽音再生用に用いられる場合以外にも、オーディオ、ＴＶ鑑賞、マッサージチェア、ベッドの両サイドに配置して利用することも出来る。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明構成の一実施例構成を示す斜視図である。
【図２】同じく本発明構成の一実施例構成を示す平面図である。
【図３】平面スピーカと、従来のコーンスピーカとの、指向性の違いを説明ずる説明図である。
【図４】平面スピーカと吸音パネルとの間に間隙を設けて配置した場合の、吸音パネルの前方にある平面スピーカの正面より放射される音と、その平面スピーカの背面より放射される逆位相の音とが、その平面スピーカの平面周囲の側方で干渉せしめられて、平面スピーカ側方への放音を抑制することが出来る原理を説明する説明図である。
【図５】密閉箱２００に尖設された孔に平面スピーカ２ａ又は２ｂがはめ込まれた状態を示す側断面図及び正面図である。
【図６】上記密閉箱２００を吸音パネル３ａ又は３ｂに取り付けた第２実施例構成を示す側断面図及び正面図である。
【符号の説明】
【００４１】
２ａ、２ｂ 平面スピーカ
３ａ、３ｂ 吸音パネル
２０〜２３ 支持柱
１００ 電子ピアノ
１０２ ピアノソファ
２００ 密閉箱
Ｐ 演奏者
ＳＦ 音場
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開放的なパーソナル音響空間を得るための音響再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、音楽などのオーディオ信号を再生するための音響再生装置は、ステレオ再生装置や５．１チャンネルサラウンドなどの再生装置が一般的である。
【０００３】
また、電子ピアノや消音ピアノなどの楽器においても、左右に配置した内蔵スピーカや外部モニタスピーカで再生する方法が、一般的である。
【０００４】
この種の音響再生装置は、その部屋にいる複数の聴き手（聴取者）やプレーヤ（演奏者）にとって、良い音響空間を提供することを目的としており、音質や音像定位などが良くなるように、できるだけ最適化した音を再生するものであった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の音響再生装置は、前述の通り音質や音像定位が最適になるように考慮されているが、部屋中に音が響き、同室にいる人全員が同じ音量で聴くしかなかった。このため他人に迷惑をかけずに個人的に音楽を楽しむためには、部屋全体を防音工事するか防音室を設置する以外には、音量を下げてしまうか、ヘッドホンを着用するしかなかった。
【０００６】
しかしヘッドホンを長時間着用することを嫌う人は多く、特に電子ピアノや消音ピアノなどの楽器の練習においては、防音室に楽器を入れるなどの対策が取られていた。
【０００７】
本発明は、以上のような問題に鑑み創案されたもので、ヘッドホンなど直接人体に着用することなく、また部屋の防音工事などをすることなく、開放的で同室の他人に迷惑をかけずに音楽や楽器演奏を楽しむ音響空間を提供できる音響再生装置を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明にかかる音響再生装置の構成は、
音響信号を入力し、該入力された音響信号を夫々制御（増幅処理やサラウンド処理など）して出力する音響信号出力回路と、
形成しようとする音場の両側に対向して夫々配置され、入力された音響信号を楽音にして出力する平面スピーカと、
上記音場に対して一の平面スピーカの後部乃至後方に、該平面スピーカと対向する側の平面スピーカが出力した音響出力の拡散した音響成分を吸音し、音場を挟んで上記（音響出力の）拡散した範囲に相当する大きさを有する吸音材と
を備えたことを基本的特徴としている。
【０００９】
平面スピーカから放出される音は、基本的に直進する指向性を持っているが、その一部、音の周波数が低い音については音の性質上指向性が弱く、拡散する。上記構成にあっては、対向する側の平面スピーカから出力された音響出力の拡散した音響成分は、反対側の吸音材によって吸音され、目的とする音場以外には、音が漏れ出ることが少なくなる。そのため、ヘッドホンなど直接人体に着用せずとも、また部屋の防音工事などをする必要もなく、開放的で同室の他人に迷惑をかけずに音楽や楽器演奏を楽しむ音響空間を提供できるようになる。
【００１０】
また、音場に対して一の平面スピーカの後方に、該平面スピーカと対向する側の平面スピーカから出力された楽音を吸音する吸音材が、その前方にある平面スピーカと離間しつつ、これらが１つの構造体として設置されるようにすると、後述するように、平面スピーカの正面より放射される音と、背面より放射される逆位相の音とを、その平面スピーカの平面周囲の側方で干渉させることにより、平面スピーカ側方（周囲真横）への放音を抑制することが可能となる。
【００１１】
以下その原理を説明する。平面スピーカから放射される音は、数キロＨｚの高音域では指向性が高く、直進するが、周波数が低くなると、音の性質上回折して、指向性が小さくなり拡散するようになる。
【００１２】
一方、平面スピーカの背面からは逆位相の音が発音しており、原理的に平面スピーカの面と同じ平面上は、正面の音と裏の音が干渉し音が打ち消されることになる。
【００１３】
従って、音場に対して一の平面スピーカの後方に、該平面スピーカと対向する側の平面スピーカから出力された楽音を吸音する吸音材が、その前方にある平面スピーカと離間しつつ、これらが１つの構造体として設置されるようにする（平面スピーカをその近傍にある吸音材から少し離して配置する）ことにより、背面から放射される逆位相の音により、特に低音域では音の回折によって拡散される音を押さえることが可能となる（この作用は、その吸音材の本来の吸音機能を発揮する対向側にある平面スピーカ側へ対してではなく、近傍にある１つの構造体としての平面スピーカ自身の放つ音響に対するものである）。なお、高音域の音に関しては、その背面近傍にある吸音材で吸音されるため、結果、正面への指向性が高まり音の拡散が減少することになる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のような本発明の構成によれば、対向する側の平面スピーカから出力された音響出力の拡散した音響成分が、反対側の吸音材によって吸音され、目的とする音場以外には、音が漏れ出ることが少なくなるため、ヘッドホンなど直接人体に着用することなく、また部屋の防音工事などをすることなく、開放的で同室の他人に迷惑をかけずに音楽や楽器演奏を楽しむ音響空間を提供できるようになるという優れた効果を奏し得る。
【００１５】
また、音場に対して一の平面スピーカの後方に、該平面スピーカと対向する側の平面スピーカから出力された楽音を吸音する吸音材が、その前方にある平面スピーカと離間しつつ、これらが１つの構造体として設置されるようにすることで、吸音材の前方にある平面スピーカの正面より放射される音と、その背面より放射される逆位相の音とを、その平面スピーカの平面周囲の側方で干渉させることができ、平面スピーカ側方（周囲真横）への放音を抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づき説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１及び図２は、本発明構成の一実施例構成を示す説明図である。これらに示される例では、電子ピアノ１００の演奏時の音を聴く際に使用される音響再生装置が主に示されており、図１はその斜視図、図２はその使用状態の概略平面図である。
【００１８】
本実施例では、上記電子ピアノ１００の外部出力端子（図示無し）に接続される音響信号出力回路（図示無し）と、音場ＳＦを中心に向かい合って設けられた左右１対の平面スピーカ２ａ及び２ｂと、夫々の平面スピーカ２ａ及び２ｂの背後に立設された吸音材で構成される吸音パネル３ａ及び３ｂとを備えている。尚図１では、音場ＳＦ中に電子ピアノ１００を演奏する際に演奏者が着席するためのピアノソファ１０２が置かれた状態が示されている。
【００１９】
上記音響信号出力回路は、図面上は図示されていないが、上述のように、電子ピアノ１００の出力側に設けられたＡＵＸなどの出力端子に接続されて（無線接続などでも良い）、そこから入力された２系統（ステレオ）の音響信号を、夫々増幅処理などの制御を行って、２系統にて出力する回路である。
【００２０】
上記平面スピーカ２ａ及び２ｂは、平面波を出すタイプのスピーカであって、例えば、ＦＰＳ社のムービングマグネット方式やプロトロ社の平板スピーカ等が用いられる。図３（ａ）（ｂ）に示すように、これらの平面スピーカは、従来のコーンスピーカに比べて高い指向性を有している。従って、平面スピーカ２ａ及び２ｂは、基本的にその出力の大半が直進する指向性を持っている。しかし、上述のように、一部の音響出力は、拡散する。
【００２１】
上記吸音パネル３ａ及び３ｂは、上述のように、本発明の構成要素たる吸音材をパネル状に形成したものであって、その吸音材としては、多孔質材料が用いられるが、その代表例として、グラスウールやロックウールなどの無機質繊維材料、ポリウレタンフォームなどの高分子発泡材料、その他連続気泡材料（吸音材料としての多孔質材料は、材料の中に連続した小さな隙間や気泡があって、適度の通気性をもっている構造上の特徴を有していれば良い）などがある。
【００２２】
そのうち吸音パネル３ａは、直前にある平面スピーカ２ａの背面音と、音場ＳＦを挟んで、反対側にある平面スピーカ２ｂが出力した音響出力の拡散した音響成分を吸音するものであり、図２に示すように、音場ＳＦを挟んで平面スピーカ２ｂの出力の上記拡散した範囲に相当する大きさを有している。さらに、該吸音パネル３ａの側には、数ｍｍ〜数センチ程度離れた箇所に、その周囲四角に取り付けられた支持柱２０〜２３を介して、平面スピーカ２ａが設置されている。
【００２３】
同様に、吸音パネル３ｂは、直前にある平面スピーカ２ｂの背面音と、音場ＳＦを挟んで、反対側にある平面スピーカ２ａが出力した音響出力の拡散した音響成分を吸音するものであり、図２に示すように、音場ＳＦを挟んで平面スピーカ２ａの出力の上記拡散した範囲に相当する大きさを有している。上記の場合と同様、該吸音パネル３ｂの側には、数ｍｍ〜数センチ程度離れた箇所に、その周囲四角に取り付けられた支持柱２０〜２３を介して、平面スピーカ２ｂが設置されている。
【００２４】
従って、上記平面スピーカ２ａ及び２ｂ同士は、形成しようとする音場ＳＦの両側に対向して夫々配置されており、入力された音響信号を楽音にして、音場ＳＦ側に夫々出力するようにセットされている。尚図２では、音場ＳＦの手前に電子ピアノ１００が置かれた状態が示されており、上記ピアノソファ１０２に演奏者Ｐ（或いは聴取者）が座わり、音場ＳＦ中でこれらのものが電子ピアノから放音された楽音が聞こえる状態になっていることが示されている。
【００２５】
また、吸音パネル３ａ及び３ｂの表面は、小さな菱形をした透かし彫りに似た状態の凹凸曲面が設けられている。これは、平面スピーカから放射された平面波は、指向性が鋭く、距離による減衰が小さいという特性を有する。この特性を利用し、演奏者Ｐ（聴取者）の方向に有効な音を放射し、残響音となる天井や側壁方向への放射を低減することで音声の明瞭性を確保することに利用される。その反面、平面スピーカから放射された音波は距離減衰が小さいため、コーンスピーカを使用した場合と比較して、音場ＳＦの反対側にある壁（本実施例では吸音パネル３ａ又は３ｂ）に入射するエネルギーが非常に大きいことや、反射後の距離減衰が期待できないことから、通常の吸音仕様（例えば全くの平面仕様）では、エコーのような音響障害が生じることが問題となる。平面スピーカから放射された音波は、音場ＳＦを介して反対壁（本実施例では吸音パネル３ａ又は３ｂ）が全くの平らであった場合、該壁での反射後も平面波の特性を有するため、距離による減衰が小さいこと、また、吸音の仕様によっては、仕上材表面と下地による反射が生じることが考えられる。
【００２６】
従って、平面スピーカ２ａ及び２ｂの音場ＳＦ対向面となる吸音パネル３ａ又は３ｂには高い吸音性だけでなく、反射音を拡散するための工夫が必要である。その反射音を拡散するために、本実施例では、吸音パネル３ａ及び３ｂの表面に、小さな菱形をした透かし彫りに似た状態の凹凸曲面（あるアルコール飲料の缶材側面に設けられた形状とほぼ同じ凹凸曲面）を設けている。この凹凸曲面は、以上のような形状・構造に限られず、反射音を拡散できるものであれば、どのような形状・構造でも構わない。
【００２７】
さらに平面スピーカ２ａ及び２ｂは、音場ＳＦ側に向かい合う面に緩やかなＲ状の内向き曲面としてある（図面では示されていない）。これは、平面スピーカ２ａ及び２ｂから放出された音波は、図２に示すように、一部が拡散して多少の広がりを持って、音場ＳＦを介して反対側の吸音パネル３ｂ及び３ａに届くが、その音が広がらないようにして両耳に集中して届くようにするため、そのような内向き曲面とした。
【００２８】
上記音響信号出力回路は、そのままであると、左右のステレオ制御が出来るだけになってしまうため、本実施例では、演奏者Ｐ（聴取者）の前方に音像を定位させる音響信号処理回路構成が備えられている。またピアノのリバーブやホールにいる時の残響音などの音響空間が得られるようにするための音響効果付加回路も備えられている。
【００２９】
本実施例では、上述のように、平面スピーカ２ａ、２ｂは、吸音パネル３ａ、３ｂの音場ＳＦ側（内側）、数ｍｍ〜数センチ程度離れた箇所に、支持柱２０〜２３を介して、設置されている。このように設置したのは、次のような理由による。
【００３０】
平面スピーカ２ａ及び２ｂと、吸音パネル３ａ及び３ｂとの間に、仮に間隙を設けないで配置した場合には、平面スピーカ２ａ及び２ｂ背面の音は、その背面にある吸音パネル３ａ及び３ｂに全て吸音されてしまう。また後述するような密閉箱（図示無し）に平面スピーカ２ａ及び２ｂの周囲の大きさの枠状の穴を開け、そこに該平面スピーカ２ａ及び２ｂをはめ込んだ場合は、背面からは全く音が出てこない。これに対して平面スピーカ２ａ及び２ｂと吸音パネル３ａ及び３ｂとの間に少しの間隙を設けると、平面スピーカ２ａ又は２ｂの背面から放射される音のうち、直進する音は、吸音パネル３ａ又は３ｂによって、吸音される。しかし、間隙が有ることにより回折し拡散した音Ｂ、特に低音域の音は、図４に示すように、正面の音Ａと干渉するようになる（干渉して生成される音はＣに示す状態となる）。これにより平面スピーカ２ａ又は２ｂの同一平面方向（図４上楕円で囲んだ部分）の音Ｃは、大きく抑制されるようになる。つまり、正面の音（特に低音）の拡散を抑え指向性を増す効果が生じることになる。以上詳述したように、平面スピーカ２ａ及び２ｂを吸音パネル３ａ及び３ｂから少し離して配置することで、背面から放射される逆位相の音によって、特に低音域では音の回折により拡散を押さえることが可能となる。なお、高音域の音に関しては背面の吸音パネル３ａ及び３ｂで吸音されるため、結果、正面への指向性が高まり音の拡散が減少することになる。
【００３１】
以上のようにして設置された音響再生装置を使用して電子ピアノ１００を演奏した場合、平面スピーカ２ａ及び２ｂは、基本的にその出力の大半が直進する指向性を持っているものの、その一部は、拡散する。上記実施例構成にあっては、対向する側の平面スピーカ２ａ及び２ｂから出力された音響出力の拡散した音響成分は、反対側の吸音材で構成される吸音パネル３ｂ及び３ａによって吸音され、目的とする音場ＳＦ以外には、音が漏れ出ることが少なくなる。従って、平面スピーカ２ａ及び２ｂが、演奏者Ｐ（聴取者）の両サイドに対面して配置され、演奏者Ｐ（聴取者）は、左右からのステレオ音を、ヘッドホンで聴くかの如く、聴くことが出来るようになる。平面スピーカ２ａ及び２ｂから放出される音は高い指向性を持っており、対面する吸音パネル３ａ及び３ｂにて音が外部に漏れないように吸音される。しかし、平面スピーカ２ａ及び２ｂから出た音は、人に反射して多少拡散する。また完全な指向性が有るわけではないため、一部の音は部屋内に漏れることになるが、平面スピーカ２ａ及び２ｂの間に挟まれた状態で演奏者Ｐ（聴取者）の聴いている音量（音場ＳＦ内で聞こえる音量）とは、比べ物にならない程度に小さい音となる。このため、この音響再生装置で形成される音場ＳＦ外の同室にいる人や隣室にいる人には、非常に小さな音量となって聴こえることになる。
【実施例２】
【００３２】
実施例２は、基本的な構成は、実施例１と同様な、電子ピアノ１００に用いられる音響再生装置の構成を有している。
【００３３】
異なる部分は、上記実施例１のように、音場ＳＦに対して一の平面スピーカ２ａ又は２ｂの後方に、該平面スピーカ２ａ又は２ｂと対向する側の平面スピーカ２ｂ又は２ａから出力された楽音を吸音する吸音材からなる吸音パネル３ａ又は３ｂが、その前方にある平面スピーカ２ａ又は２ｂと離間しておらず、くっついた状態で、１つの構造体として設置されるところである。
【００３４】
本実施例では、図５（ａ）（ｂ）に示すように、密閉箱２００に平面スピーカ２ａ又は２ｂの周囲の大きさの枠状の穴を開け、そこに該平面スピーカ２ａ又は２ｂをはめ込んだ状態にして、その密閉箱２００が、図６（ａ）（ｂ）に示すように、吸音パネル３ａ又は３ｂの音場ＳＦ側（向かい合う側）に取り付けられて、設置されている。
【００３５】
このような状態に設置された場合、平面スピーカ２ａ又は２ｂ背面からの音は、その密閉箱２００の外に出てこない。尚、この場合も、吸音パネル３ａ及び３ｂは、対向する平面スピーカ２ｂ及び２ａからの音を逃さず吸音出来るよう十分に大きい面積を確保する。すなわち、吸音パネル３ａ及び３ｂは、反対側にある平面スピーカ２ｂ及び２ａの出力した音響出力の拡散した音響成分を吸音するものであるため、音場ＳＦを挟んで反対側の平面スピーカ２ｂ及び２ａの出力であって、特に、上述のように、拡散した範囲に相当する大きさのものが用いられる。この密閉箱は、以上のような形状・構造に限られず、所望の音響特性を得るためには必ずしも密閉式ではなく、一部に穴をあけたバスレフ式のものであったり、どのような形状・大きさでも構わない。
【００３６】
本実施例構成の場合、実施例１の図４に示すような、平面スピーカ２ａ又は２ｂの同一平面方向（図４上楕円で囲んだ部分）の音Ｃが大きく抑制され、正面の音（特に低音）の拡散を抑え指向性を増すほどの効果［平面スピーカ２ａ及び２ｂを吸音パネル３ａ及び３ｂから少し離して配置することで、背面から放射される逆位相の音により、特に低音域では音の回折により拡散を押さえることが可能となる効果］はない。しかし、基本的に、対向する側の平面スピーカ２ａ及び２ｂから出力された音響出力の拡散した音響成分は、反対側の吸音材で構成される吸音パネル３ｂ及び３ａによって吸音され、目的とする音場ＳＦ以外には、音が漏れ出ることが少なくなる。従って、平面スピーカ２ａ及び２ｂが、演奏者Ｐ（聴取者）の両サイドに対面して配置され、演奏者Ｐ（聴取者）は左右からのステレオ音をヘッドホンで聞くかの如く聴くことが出来るようになる。平面スピーカ２ａ及び２ｂから放出される音は高い指向性を持っており、対面する吸音パネル３ａ及び３ｂにて音が外部に漏れないように吸音される。他方、平面スピーカ２ａ及び２ｂから出た音は、人に反射して多少拡散する。また完全な指向性が有るわけではないため、一部の音は音場ＳＦ以外の部屋内に漏れることになるが、平面スピーカ２ａ及び２ｂの間に挟まれた状態で演奏者Ｐ（聴取者）の聴いている音量（音場ＳＦ内で聞こえる音量）とは、比べ物にならない程度に小さい音となる。このため、この音響再生装置で形成される音場ＳＦ外の同室にいる人や隣室にいる人には、非常に小さな音量となって聴こえることになる。
【００３７】
以上説明した２つの実施例とも、ヘッドホンのように完全に外部に音を漏らさないわけではないが、直接装着するようなことなく開放的でプライベートな音響空間が得られることになる。また、防音室や防音工事のように多額の費用をかけなくても、低価格で同じ室内で圧迫感もなく、他人の邪魔にならないような音量にすることが可能であり、隣室においても十分な防音効果が得られることになる。
【００３８】
尚、本発明の音響再生装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、上記吸音パネル３ａ及び３ｂが折りたたみ可能なものにしてあると、取り扱いが容易になる。さらに、以上の実施例では、１対１組の平面スピーカ及び吸音パネルの構成を用いたが、例えば１対３組で聴取者（演奏者ではない）の周囲を囲んで、上記音響信号出力回路は、６方向からの音響出力を種々制御することで、サラウンド状態にし、よりリアルな音響環境を提供することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の音響再生装置は、電子楽器の楽音再生用に用いられる場合以外にも、オーディオ、ＴＶ鑑賞、マッサージチェア、ベッドの両サイドに配置して利用することも出来る。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明構成の一実施例構成を示す斜視図である。
【図２】同じく本発明構成の一実施例構成を示す平面図である。
【図３】平面スピーカと、従来のコーンスピーカとの、指向性の違いを説明ずる説明図である。
【図４】平面スピーカと吸音パネルとの間に間隙を設けて配置した場合の、吸音パネルの前方にある平面スピーカの正面より放射される音と、その平面スピーカの背面より放射される逆位相の音とが、その平面スピーカの平面周囲の側方で干渉せしめられて、平面スピーカ側方への放音を抑制することが出来る原理を説明する説明図である。
【図５】密閉箱２００に尖設された孔に平面スピーカ２ａ又は２ｂがはめ込まれた状態を示す側断面図及び正面図である。
【図６】上記密閉箱２００を吸音パネル３ａ又は３ｂに取り付けた第２実施例構成を示す側断面図及び正面図である。
【符号の説明】
【００４１】
２ａ、２ｂ 平面スピーカ
３ａ、３ｂ 吸音パネル
２０〜２３ 支持柱
１００ 電子ピアノ
１０２ ピアノソファ
２００ 密閉箱
Ｐ 演奏者
ＳＦ 音場
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音響信号を入力し、該入力された音響信号を夫々制御して出力する音響信号出力回路と、
形成しようとする音場の両側に対向して夫々配置され、入力された音響信号を楽音にして出力する平面スピーカと、
上記音場に対して一の平面スピーカの後部乃至後方に、該平面スピーカと対向する側の平面スピーカが出力した音響出力の拡散した音響成分を吸音し、音場を挟んで上記拡散した範囲に相当する大きさを有する吸音材と
を備えたことを特徴とする音響再生装置。
【請求項２】
音場に対して一の平面スピーカの後方に、該平面スピーカと対向する側の平面スピーカから出力された楽音を吸音する吸音材が、その前方にある平面スピーカと離間しつつ、これらが１つの構造体として設置されることを特徴とする請求項１記載の音響再生装置。
【請求項１】
音響信号を入力し、該入力された音響信号を夫々制御して出力する音響信号出力回路と、
形成しようとする音場の両側に対向して夫々配置され、入力された音響信号を楽音にして出力する平面スピーカと、
上記音場に対して一の平面スピーカの後部乃至後方に、該平面スピーカと対向する側の平面スピーカが出力した音響出力の拡散した音響成分を吸音し、音場を挟んで上記拡散した範囲に相当する大きさを有する吸音材と
を備えたことを特徴とする音響再生装置。
【請求項２】
音場に対して一の平面スピーカの後方に、該平面スピーカと対向する側の平面スピーカから出力された楽音を吸音する吸音材が、その前方にある平面スピーカと離間しつつ、これらが１つの構造体として設置されることを特徴とする請求項１記載の音響再生装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２１５１８７（Ｐ２０１１−２１５１８７Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８０４１５（Ｐ２０１０−８０４１５）
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（０００００１４１０）株式会社河合楽器製作所 (563)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（０００００１４１０）株式会社河合楽器製作所 (563)
【Ｆターム（参考）】
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