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公開番号2024034995
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-13
出願番号2022148592
出願日2022-08-31
発明の名称飲料用演出グラス
出願人株式会社ネットアプリ
代理人個人
主分類H04R 1/02 20060101AFI20240306BHJP(電気通信技術)
要約【課題】本発明はグラス内で音やサウンドを増幅し、その増幅した音やサウンドをグラス本体の上部開口より効率良く拡散する飲料用演出グラスを提供することを課題とする。
【解決手段】本発明の飲料用演出グラスは水平方向に湾曲した上部開口を有する有底の筒状体であるグラス本体と、平坦な板状の振動板と、前記グラス本体にスピーカーを固定する固定機構とを備えており、前記振動板は前記グラス本体の側面に位置し、前記振動板は前記グラス本体の側面又は底部と少なくとも一箇所は連結されており、前記固定機構は前記スピーカーを前記振動板方向に向けた状態で前記振動板の近傍に固定し、前記スピーカーから出た音が前記振動板を振動し、前記振動板の振動が前記グラス本体に伝搬し、前記振動が前記グラス本体内の空間に伝搬し、前記振動が前記空間で共振することを特徴とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
水平方向に湾曲した上部開口を有する有底の筒状体であるグラス本体と、
平坦な板状の振動板と、
前記グラス本体の側面にスピーカーを固定する固定機構と
を備えており、
前記振動板は前記グラス本体の側面に位置し、
前記振動板の表面は前記グラス本体の側面に連結または密着しており、
前記振動板は前記グラス本体の側面と少なくとも一箇所は連結されており、
前記固定機構は前記スピーカーを前記振動板方向に向けた状態で前記振動板の近傍に固定し、
前記振動板はその表面を前記スピーカーの方向に向けた状態で前記グラス本体の側面に連結または密着しており、
前記振動板の鉛直方向の長さは前記グラス本体の鉛直方向の長さの半分よりも長く、
前記振動板の鉛直方向の長さは前記グラス本体の鉛直方向の長さよりも短く、
前記スピーカーから出た音が前記振動板を振動し、
前記振動板の振動が前記グラス本体の内壁面に伝搬することを特徴とする飲料用演出グラス。
続きを表示（約 730 文字）【請求項２】
前記グラス本体の内壁面と前記グラス本体内の飲料に囲まれた空間で前記スピーカーの音が共振することを特徴とする請求項１に記載の飲料用演出グラス。
【請求項３】
前記グラス本体の上部開口の径が前記グラス本体の内壁面の底面の径に比して大きいことを特徴とする請求項１～２のいずれか一項に記載の飲料用演出グラス。
【請求項４】
前記振動板と前記グラス本体は音響インピーダンスが同じ材料を用いていることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の飲料用演出グラス。
【請求項５】
前記スピーカーと前記振動板との距離が１８［ｍｍ］以下であることを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の飲料用演出グラス。
【請求項６】
前記スピーカーと前記振動板との距離が可変であることを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の飲料用演出グラス。
【請求項７】
前記グラス本体の材料の音響インピーダンスが水の音響インピーダンスよりも高いことを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の飲料用演出グラス。
【請求項８】
前記振動板の上端部エリアの厚さが前記振動板の下端部エリアの厚さに比して薄いことを特徴とする請求項１～７のいずれか一項に記載の飲料用演出グラス。
【請求項９】
前記スピーカーと前記振動板との距離が１８［ｍｍ］以下の状態で前記スピーカーを前記振動板の近傍に固定可能であり、
前記スピーカーと前記振動板が非接触の状態で前記スピーカーを前記振動板の近傍に固定可能であることを特徴とする請求項１～８のいずれか一項に記載の飲料用演出グラス。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料用演出グラスに関する。
続きを表示（約 7,000 文字）【背景技術】
【０００２】
飲料を入れる機能以外に様々な機能を持ったグラスが開発されている。
例えば特許文献１～３には本願発明者が発明した飲料用演出グラスが開示されている。この飲料用演出グラスは、グラス本体と、グラス本体の底部から内部側にのびており携帯電話又はスマートフォンを格納するための格納部と、グラス本体の側面から内部側にのびており携帯電話の電波を通過させるための導波部を備えている。この飲料用演出グラスはグラス本体内に飲料を充填した状態でも携帯電話の電波を導波部を通して外部に出して無線通信できる。
特許文献４には本願発明者が発明した飲料用演出グラスが開示されている。この飲料用演出グラスは、グラス側面に固定された映像表示装置と、グラス本体内部に配置された反射鏡とを備えてりおり、映像表示装置の映像を疑似的にグラス内部に投影する演出が可能なグラスである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６３３７２５６号
特許第６４０６７４２号
特許第６４３２９６０号
特許第６４８８０４９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１～４の飲料用演出グラスは、グラス内で音やサウンドを増幅することが不可能である。
【０００５】
本発明は上記問題を鑑み、グラス内で音やサウンドを増幅し、その増幅した音やサウンドをグラス本体の上部開口より効率良く拡散する飲料用演出グラスを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の飲料用演出グラスは、水平方向に湾曲した上部開口を有する有底の筒状体であるグラス本体と、平坦な板状の振動板と、前記グラス本体の側面にスピーカーを固定する固定機構とを備えており、前記振動板は前記グラス本体の側面に位置し、前記振動板は前記グラス本体の側面に連結または密着しており、前記振動板は前記グラス本体の側面と少なくとも一箇所は連結されており、前記固定機構は前記スピーカーを前記振動板方向に向けた状態で前記振動板の近傍に固定し、前記振動板はその表面を前記スピーカーの方向に向けた状態で前記グラス本体の側面に連結または密着しており、前記振動板の鉛直方向の長さは前記グラス本体の鉛直方向の長さの半分よりも長く、前記振動板の鉛直方向の長さは前記グラス本体の鉛直方向の長さよりも短く、前記スピーカーから出た音が前記振動板を振動し、前記振動板の振動が前記グラス本体の内壁面に伝搬することを特徴とする。
また、前記グラス本体の内壁面と前記グラス本体内の飲料に囲まれた空間で前記スピーカーの音が共振することを特徴とする。
また、前記グラス本体の上部開口の径が前記グラス本体の内壁面の底面の径に比して大きいことを特徴とする。
また、前記振動板と前記グラス本体は音響インピーダンスが同じ材料を用いていることを特徴とする。
また、前記スピーカーと前記振動板との距離が１８［ｍｍ］以下であることを特徴とする。
また、前記スピーカーと前記振動板との距離が可変であることを特徴とする。
また、前記グラス本体の材料の音響インピーダンスが水の音響インピーダンスよりも高いことを特徴とする。
また、前記振動板の上端部エリアの厚さが前記振動板の下端部エリアの厚さに比して薄いことを特徴とする。
また、前記スピーカーと前記振動板との距離が１８［ｍｍ］以下の状態で前記スピーカーを前記振動板の近傍に固定可能であり、前記スピーカーと前記振動板が非接触の状態で前記スピーカーを前記振動板の近傍に固定可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の飲料用演出グラスは、グラス近傍に固定されたスピーカーの音をグラス側面の振動板で直接受けて、その振動板の振動（音）を（連結部より）グラス本体に伝搬させ、その振動をグラス本体内の空間で共振させることにより増幅させることが可能である。
本発明の飲料用演出グラスは、スピーカー近傍に配置された平坦な振動板で音を直接受ける方式のため、グラス本体に音（振動）を効率良く伝搬することが可能であり様々な径のスピーカーに対応出来る。また、電気を使わないため省エネである。
本発明の飲料用演出グラスは、グラス本体（より厳密にはグラス内壁面）と飲料（の水面ｎ）との間の空間（又はグラス本体内壁面と飲料（の水面）に囲まれた空間或いは水面より上のグラス本体内の空間）で音（振動）を共振増幅させる方式のためグラス本体内の飲料（液体）の水面の高さを調節することによりグラス本体内の共振周波数を変えることができる。つまり、飲料の量を調節することによりグラス本体内で共振するスピーカーの音を変えることができる（つまりグラス内の飲料の量の増減により音色が変る演出が可能である）。
本発明の飲料用演出グラスは、振動板とグラス本体は少なくとも一箇所は連結されている箇所が有り、更に振動板とグラス本体の音響インピーダンスが同じある（マッチングが取れている）ためエネルギーロスが殆ど無しに音（振動）をグラス内に伝えることが可能。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１の実施の形態の飲料用演出グラスを示す斜視図（ａ）及び断面図（ｂ）
数式の説明および数式に用いた記号の説明図
グラス本体と振動板のサイズの関係の例示す断面図（ａ）及び断面図（ｂ）
第２の実施の形態の飲料用演出グラスを示す断面図
スピーカー又は音波発生源からの音波の拡散の様子を示す概要図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［飲料用演出グラスの第１の実施の形態］
以下、本発明の飲料用演出グラスの第１の実施の形態を図面を用いて示す。
図１に示すように、飲料用演出グラス１は水平方向に湾曲した上部開口１１を有する有底の筒状体であるグラス本体１０と、平坦な板状の振動板２０と、グラス本体１０の側面にスピーカー１００を固定する固定機構１５とから概略構成される。
グラス本体１０は図１（ａ）または図１（ｂ）のように水平方向に湾曲した上部開口１１を有する有底の筒状体であり、飲料Ｌをその内部に充填できる。グラス本体１０は振動板２０で受けたスピーカー１００の音（振動）を共振させるための共鳴管（共振管）として機能する。図１（ｂ）のようにグラス本体１０の内部に入れる飲料Ｌの水面の高さｈを調整することにより、グラス本体１０内での音の共振（共鳴）周波数を変化させる事ができる。ここで一つ注意点があり、それはグラス本体１０（厳密にはグラス本体１０内壁面）の材料についてである。本発明の飲料用演出グラス１はスピーカー１００の音増幅のためにグラス内壁面１３と飲料Ｌの間の空間３０（又は飲料Ｌとグラス内壁面１３に囲まれた空間）で振動板２０の音（振動）を共鳴（共振）させる必要があるため、グラス本体１０の材料（厳密にはグラス本体１０内壁面を構成する材料）は音響インピーダンスの大きさが水と同じかそれ以上の材料を用いた方が良い。何故なら、仮に音響インピーダンスの値が水のそれに比して低い材質（例えば密度の低い木材や発泡スチロール）をグラス本体１０（より厳密にはグラス内壁面１３）の材料として用いると、飲料Ｌの水面で反射した音（空気の振動）がグラス内壁面１３で再反射せずに吸収或いは透過してしまうため空間３０で共振現象が起こり難くなり、結果としてグラス本体１０内の音の共振又は共鳴の強さ（或いは共振のＱ値）が弱くなるからである（音響インピーダンスやＱ値、音の共振については音響工学の専門書を参照されたい）。グラス本体１０の材料として適しているのは水より密度の高い材料（例えば金属等の音をよく反射する材料など）が挙げられる。
振動板２０は振動板２０の近傍に固定されたスピーカー１００の音（振動）を効率良く受ける（取り込む）ための平坦な振動板である。スピーカー１００より出力された音（振動）によりグラス本体１０側面に位置する振動板２０を振動（または励起）させ、その振動がグラス本体１０（より厳密にはグラス本体１０の内壁面１３）に伝わり（結果として飲料Ｌも振動し）、グラス内の空間３０で共振を起こす（空間３０の空気を共振振動させる）。つまり、グラス本体１０の内壁面１３と飲料Ｌの間との空間３０（より厳密にはグラス本体１０の内壁面１３と飲料Ｌの水面の間の空間）でスピーカー１００の音（振動）が共振する。図１（ａ）または図１（ｂ）のように固定機構１５により振動板２０の近傍にスピーカー１００が配置されるため、スピーカー１００から発生した微細の振動も振動板２０はキャッチすることができる。なお、振動板２０の駆動には電気を一切用いないため省エネである（振動板２０は純粋にスピーカー１００の音圧のエネルギーによってのみ振動または駆動する）。なお、振動板２０はスピーカー１００により励起（駆動）された音（振動）をグラス本体１０内部に伝搬させる必要があるため、振動板２０とグラス本体１０の側面は少なくとも一箇所は連結（結合）されてなければならない。振動板２０の振動は連結箇所１６を通ってグラス本体１０に伝わる。音の伝送効率を考えると連結箇所１６は振動板２０とグラス本体１０が最短距離で直結出来るようにグラス本体１０側面が良い。つまり、振動板２０（厳密には振動板２０の表面）はグラス本体１０の側面に（密着した状態で）連結すると良い（また、連結箇所１６または密着箇所の面積は大きければ大きい程伝送効率は高くなる）。なお、振動板２０の配置には一つ注意事項が有り、それは振動板２０はグラス本体１０の底面や底部付近に配置することは避けた方が良いということである。何故なら、仮に振動板２０をグラス本体１０の底面や底部に設けると、振動板２０と共振用の空間３０の距離（つまり飲料Ｌの水面までの距離）が長くなりその分だけ音又は音波が（グラス本体１０側面に振動板２０を取り付けた場合に比して）減衰して空間３０に伝わるためである。音のエネルギーロスを避けるためにも振動板２０の表面は前記グラス本体の側面（可能なら側面の中心付近の高さの位置）に連結または密着させる方が望ましい。
なお、スピーカー１００から出力された音が振動板２０の表面で無用な乱反射や拡散を起こすのを防ぐため振動板２０は突起部等が存在しない平坦な板状の形状が望ましい。振動板２０の材料としては音響インピーダンスが高くかつ軽量な（つまり振動し易い）材料が適している。なお、振動板２０は図１（ａ）や図１（ｂ）に示すようにグラス本体の側面に接した状態で（或いは面した状態で）グラス本体側面に連結されている。また、振動板２０はスピーカー１００の音波を受けるために、振動板２０はその表面をスピーカー１００の方向に向けた状態で前記グラス本体１０の側面に連結または密着している（つまり、振動板２０はスピーカー１００は互いに向かい合っている）。
固定機構１５はスピーカー１００を振動板２０方向に向けた状態で振動板２０の近傍（つまりグラス側面近傍）に固定するための部材である（つまり振動板２０とスピーカー１００は互いに向かい合った状態で固定されている）。固定機構１５としては係止、ネジ機構、マグネット機構、ポケット機構の他に図１（ａ）又は図１（ｂ）のような多軸アーム機構等が挙げられる。図１（ａ）又は図１（ｂ）のように固定機構１５として多軸アームを用いれば振動板２０とスピーカー１００の距離ｄを調整することが可能になる。距離ｄを大きくすれば振動板２０にスピーカー１００の音（振動）が届き難くなるため、グラス本体１０内での音（振動）の共振の大きさを小さくできる。つまり、距離ｄを増減させることによりグラス本体１０内で共鳴（共振）する音のボリュームを調整できる。なお、距離ｄが小さければ小さい程、スピーカー１００と振動板２０間の音のエネルギーの伝送ロスが減る（原理的には距離ｄ＝０つまりスピーカー１００と振動板２０が密着状態の時に音波の伝送ロスが最小になる）。
本発明の飲料用演出グラス１はスピーカー１００の音（振動）をグラス本体１０に伝搬させてグラス本体１０内部の空間３０（厳密には飲料Ｌとグラス本体内壁面に囲まれた空間または飲料Ｌの水面より上のグラス内壁面１３間の空間）で共振又は共鳴させて増幅させる方式のため、図１（ｂ）のように飲料Ｌの量の増減（より厳密には飲料Ｌの水面の高さｈの増減）によりグラス本体１０内に共鳴する音を変えることができる。つまり、本発明の飲料用演出グラス１はグラス内部のお酒（飲料）の量により音色が変る飲料用演出グラスである。
【００１０】
振動板２０とスピーカー１００との間の距離ｄについて補足説明をする。
人間の耳が聞きとれる音の周波数範囲は、２０［Ｈｚ］から２０，０００［Ｈｚ］の範囲（これを可聴領域と言う）だと言われている。空気中の音の速度は約３４０［ｍ／ｓ］～約３６０［ｍ／ｓ］のため、空気中を伝わる２０，０００［Ｈｚ］（つまり可聴領域の最も高い周波数）の音の波長は約１７［ｍｍ］から１８［ｍｍ］になる（詳細は音響工学の専門書を参照されたい）。
物理の基本法則（厳密には最小作用の原理）又は音波の基本的な性質により音波発生源から放射された音波はエネルギーが伝わりやすい部分を優先して回折等をしながら物質内や空間内を拡散していく。そのため音波発生源（つまりスピーカー１００）と振動板２０の距離ｄが音波の波長に比して相対的に大きくなればなる程、（その波長の）音波はスピーカー１００の裏側に回折し易くなったり、スピーカー１００の周囲の空間に（放射状に）拡散し易くなるため振動板２０には届き難くなる（音の拡散や放射による減衰や回折については音響工学やスピーカーの専門書を参照されたい）。例えば図５のように仮に距離ｄが音波の波長の５倍（つまり５λ長［ｍ］）の大きさになると図５のように音は音波として上下方向にも拡散して弱まり、更にスピーカー１００から出力した音波の殆どはスピーカー１００の裏側に回り込んだり（回折したり）振動板２０には残り僅かしか届かなくなる。
この音の波としての性質による回折や拡散によるエネルギーロスを防ぐためには距離ｄは少なくとも１８［ｍｍ］以下である事が望ましい。別の言い方をすると距離ｄは人間の可聴領域の最も高い周波数（２０，０００［Ｈｚ］）の１波長分（１８［ｍｍ］）以下であることが望ましい（距離ｄを１波長分以下にすることによりスピーカー１００の音波が波として殆ど拡散させない状態で振動板２０に伝える事が出来る）。
距離ｄを１８［ｍｍ］以下にすることにより可聴領域の最も高い周波数部分（２０，０００［Ｈｚ］）の音波も（周囲の空間に無駄に）拡散させずに効率よく振動板２０に送る事が可能である（つまり距離ｄを１８［ｍｍ］以下にすることにより飲料用演出グラス１の上部開口１１から出力される２０，０００［Ｈｚ］近傍の帯域の音量又は音のエネルギーを大きくする事が可能になる）。
なお、可聴領域の低周波部分の音波の波長については、可聴領域の低周波部分（つまり２０［Ｈｚ］）の音波は１波長の長さが約１８［ｍ］と（可聴領域の高周波部分の波長１８［ｍｍ］に比して）非常に巨大な値になる。そのため、距離ｄが可聴領域の最も高い周波数（２０，０００［Ｈｚ］）の１波長分（１８［ｍｍ］）以下の条件を満たしてさえいれば自動的に距離ｄが可聴領域の最も低い周波数（２０［Ｈｚ］）の１波長分以下（１８［ｍ］）の条件も満たすことになる。別の言い方をすれば、距離ｄが１８［ｍｍ］以下になるようにしさえすれば可聴領域の全周波数帯域（２０［Ｈｚ］から２０，０００［Ｈｚ］）に渡って回折や拡散によるエネルギーロスを低くすることが出来る（これは周波数が低くなるほど波長が長くなる音波の基本原理による）。
また、距離ｄが１８［ｍｍ］以下になるようにしさえすれば可聴領域の全周波数帯域に渡って振動板２０へ効率良く（エネルギーロスが少なく）音波を送れるため飲料用演出グラス１の上部開口１１から出力（又は放射）する音（音波）の周波数特性が（可聴領域の全周波数帯域に渡って）フラットにすることが出来る（つまり飲料用演出グラス１の音質が良くなる）。
距離ｄを１波長分以下にすることによりスピーカー１００の音波が波として殆ど拡散させない状態で振動板２０に伝える事が出来る
（【００１１】以降は省略されています）

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