JP2001513967A

JP2001513967A - 音響装置

Info

Publication number: JP2001513967A
Application number: JP53826298A
Authority: JP
Inventors: ヘンリアジマ; マーティンコロームス; ニールハリス
Original assignee: ニュートランスデューサーズリミテッド
Priority date: 1997-03-04
Filing date: 1998-02-27
Publication date: 2001-09-04
Also published as: NO994288L; CZ310299A3; TR199902177T2; ZA981662B; EP1133212A3; EP0965245B1; KR20000075889A; BG103669A; WO1998039947A1; BR9808169A; HUP0002652A3; HK1022398A1; PL335366A1; EP1133212A2; CN1249892A; EA002480B1; AU6305398A; DE69810905T2; ES2191925T3; EP0965245A1

Abstract

(57)【要約】音響装置において、厚さ方向に対して横方向に延びる部材であって、所望の動作音響周波数範囲にわたって要求される音響動作と調和するように固有撓み波振動の共振モードを表面上に領域的に分布させることにより、撓み波を維持して音響動作を起こすことができる部材を備える。変化を含む剛性の領域的分布を使用して、部材の本質的に好ましくないことから、撓み波トランスデューサの所望の位置、及び/又は良い共振モード音響動作を得る。質量中心と幾何学的中心において、ピストン状の動作駆動と撓み波励起を起こさせる。

Description

【発明の詳細な説明】音響装置発明の分野本発明は、撓み波によって音響作用を行うことができ、一般的にラウドスピーカの中に、またはラウドスピーカとして使用するため(これに限定されない)の音響装置に関する。発明の背景本件出願人によるPCT出願番号第GB96/02145は、音響パネル部材の性質と構造および形状に関する総括的教唆を含んでいる。この音響パネル部材は、これの厚さに対して横方向に、(必ずしも必要ではないとしても)通常は部材の縁にまで延びている音響的作用領域において撓み波によって入力振動エネルギーを保持し、伝播する能力を有する。この特定の教唆は、曲げ剛性の方向についての異方性がある状態で、あるいはない状態で、周囲空気との音響的な結合にとって有用なように前記作用領域にわたり共振モード振動成分の分布を達成するように、また前記領域における音響振動運動と、このような振動運動の音響内容に対応する、通常は電気的な信号である信号とに関し有効な、トランスデューサ手段、特にその作動的に活性な、すなわち可動部品の、前記領域内における好ましい位置を求めることができるようにする、数々の具体的パネル形状についての解析を含んでいる。このPCT出願では、使用が、「受動」音響装置、すなわち残響、音響フィルタリングまたは空間すなわち空き場所に音響的に「音声を発する」ことに関する、トランスデューサ手段がない状態の「受動」音響装置としての部材または「受動」音響装置内の部材、および音に変位されるべき入力信号が供給されるときの、極めて広範囲にわたる音源、すなわちラウドスピーカ、または別の信号に変位されるべき音を受ける場合のマイクロホンのような、撓み波トランスデューサ手段を備えた「能動」音響装置としての部材、あるいは「能動」音響装置内の部材とに関しても考慮される。本件出願人による英国特許出願番号第（P.5840）は、音響装置としての、または音響装置内でこのようなパネル部材に関する撓み波とトランスデューサ手段の幾何形状/場所に対し精密さを達成しようとする際に、機械的インピーダンスの特性を使用することに関する。本発明を説明し、理解し定義する際に有益であるように、この英国特許出願および上述のPCT出願の内容を、本明細書に組み入れる。本発明は、詳細には、上述のように実質的に実行するためにパネル部材（および、本明細書において、後に分布式モード音響放射体とすることがある）を用いたラウドスピーカの形態の能動音響装置に関し、更に詳細には、ピストン作用と撓み波作用との充分な組み合わせを達成することに関する。しかし、本発明のより総括的で、より広い範囲の態様が、明白になるように現われている。本発明の概要第１の観点において、本発明は、パネル部材の中の撓み波作用に依存する、詳細には、上述のPCTおよび英国特許出願の独特の教唆とは異なる撓み波トランスデューサ手段のために有効な場所、すなわちこの位置からずれずに、質量または幾何形状の中心にあることを含む上述のPCT出願における分析および優先性から発生した場所以外の場所を形成する能動音響装置に関する。第２の観点において、本発明は、パネル部材の中の撓み波作用に依存する、詳細には、同一の形状あるいは幾何形態であっても上述のPCTおよび英国特許出願の独特の教唆及び選択から発生したものとは異なる共振モード振動の有効な分布を与えるような能動音響装置に関する。第３の観点において、本発明は、パネル部材の中の撓み波作用に依存する、詳細には、上述のPCTおよび英国特許出願の特定の教唆および選択において本質的に好まれるものと考えられるものとは異なった、形状または幾何形態のパネル部材に共振モード振動の効率的な分布を与えるような音響装置に関する。本発明の有効な独特な実施例は、上述のPCTおよび英国特許出願にほぼ匹敵する、あるいは類似する音響性能に有効な共振モード振動の領域的分布を本質的にもたらすパネル部材を利用しており、このパネル部材は、主に、充分な音響作用のために、このように本質的に領域的に分布された音響撓み波作用の単純な振動に依存しているが、パネル部材における別の音響作用を意図的に変更する断片的な規定に単に類似しているのではなく、上述のPCTおよび英国特許出願または本明細書において、本質的に有効ではなく、一般的にトランスデューサ手段の幾何形状または場所に関して本質的に不適当なパネル部材において、通常異なる周波数を利用したり、または振動を選択的に抑制する、すなわち詳細には、振動を作り出したりまたは畳重ねるような他の特定の構造などの規定が作られている場合には、このような固有的に分布された共振モード作用は、実際は設計要求にすらならないということに留意することが有益であると考えられる。本明細書の有効な発明方法と手段は、撓み波作用および所望の音響作用に関連して音響的に能動であるパネル部材の少なくともその領域にわたり、剛性変化の領域的分布を含む。本明細書において明白であるように、このような変化は、トランスデューサ手段を、上述のPCTおよび英国特許出願において詳細に教示されている場所から本発明の別の場所に効率的に移すことに直接的に有益に関連しており、またはこのような特許出願に対し、撓み波作用の結果として発生する振動の共振モードの領域的分布を含む音響作用のために、または、曲げ剛性の異なった領域的分布、またはこの結果として起きるトランスデューサ手段の場所が異なること、のいずれかのために、または両者のために、少なくともわずかに異なっている実際の共振モード分布を使って、パネル部材の好ましくない形状すなわち幾何形態を、より好ましい形状すなわち幾何形態に類似させることに直接関連している。上述のPCT出願の独特の教唆は、パネル部材の全領域の全てまたはそれより小さい領域である意図する音響的能動領域にわたり、異なった方向に一般的には、２座標に関連し、これに沿って実質的に一定である方向に、またはこれに対し可解な方向に異なった曲げ剛性を有するパネル部材に及ぶ。一方では、本発明の実施例の有効なパネル部材は、正規座標またはいかなる方向における恒常性に対し不解な前記領域にわたる所定の方向に沿った様々な曲げ剛性を有する。もちろん、曲げ剛性の広範囲の変化は、音響パネル部材の厚さを変えることによって簡単に達成できるが、厚さ、または密度、またはサンドイッチタイプ構造の表皮の引張強度または通常は複合材料からなる一体構造の強化材に関連する別の可能性も発生する。利用可能な実際の分析は、固有の等方性または上述のPCT出願の異方性の実施例に関し、関連した方向にほぼ類似した形状または平均的剛性を有する場合であってでさえ、本発明のパネル部材に関連する音響的に有益な共振モード振動の実際の領域的分布における変化を正確に、そして完全に識別し、定量化して検討できるとは限らないが、一方、どんな場合でも、実際得られる特性は、撓み波作用を含む満足のいく音響性能を達成する際に相当の減衰または劣化をほとんど示さないし、これを改善する可能性があると考えられる。しかし、上述のPCTおよび英国特許出願の基本的に好ましい形状/幾何形態の有益な効果（共振モード振動の領域的分布に基く）は、極めて有益な程度に保持され、上述の１視点を実践する発明の態様からなる２つのグループすなわち構成要素に影響を及ぼす。１グループ/構成要素は、前述したように、トランスデューサ手段の“固有の ”場所を、これとは異なった場所にまで効率的に移すことによって、詳細には、このような固有の場所の１方の側部から他方の側部に、相対的に大きい曲げ剛性と小さい曲げ剛性のいずれか、または双方によって、音響的能動パネル部材において、すなわち上述のPCTおよび英国特許出願において教唆された等方性または異方性手段において好ましいものとして知られている形状または幾何形態を有する領域内で、トランスデューサ手段に関しより都合のよい場所を特に提供することである。より大きな曲げ剛性の領域は、このような固有の場所を前記領域から変位する、一般的に前記一方の側部から前記他方の側部と曲げ剛性の小さい領域に向けて効率的に変位するのに役立つ。曲げ剛性のより小さい領域は、この領域自体に向けて変位するのに役立つ。別のグループ/構成要素は、上述のPCTおよび英国特許出願におけるうまく分布されたモード音響作用に特に好ましくないより大きい全パネル部材の幾何形状の少なくとも概念的なサブ幾何形状を同一のものと部分的に定めることができることを含むものと考えられる。このようなサブ幾何形状は不完全に範囲が定められており、それ自体好まれるようにする必要はないが、これの部分的な範囲は、分布モード音響作用に改善された影響をもたらす。すなわち、このように好ましいものに少なくとも近づかない場合には、特定の好ましい形状を含むように知られている形状すなわち幾何形態のタイプにしようとする傾向がある。このような改善効果は、詳細には、低周波数で、共振モードを分布させるためであるが、より高い周波数撓み波作用及び、このようなサブ幾何形状に共振モードを分布させることを必ずしも必要としない(実際には、必要でないことが好ましい)、すなわち、部分的サブ幾何形状の範囲を超過して上回る振動のより高い周波数の共振モード分布を可能にする。曲げ剛性の要求されたり望まれる領域変化を簡単に達成することに関して、剛性パネル部材は、上述のPCTおよび英国特許出願に使用されるようなほぼ均一な等方性または異方性構造として第１に作られた少なくともコア層を有しており、コア層の上に表皮層を有するサンドイッチ構造を含む。次いで、剛性の所望の領域的分布を達成するのに、厚さの変化を簡単に課することができる。フォームのような、変形材料に関し、所望の輪郭を達成するために、選択的圧縮または圧搾することによって、いわば制御的に加熱したり、圧力を、一般的に所望の輪郭であればいかなるものにも付与することによって達成でき、表皮層を付与した後でも(このような表皮材料の伸長能力に応じて)実現できる。別の可能性は、局所的に剛性であったり、脆くなっている部材に関し、おそらく段階的に連続していることが好ましい。例えば、セルが、最終的にサンドイッチ構造の表皮から表皮まで延びている適切な網目状断面の貫通セルすなわちハニカム材料、あるいは剛体形態保持性の非圧搾複合物に関し、様々な厚さが、所望の厚さの輪郭形成/外形形成となるまで選択的に表皮を形成することによって、簡単に形成できる。これらの可能性のいずれもが、幾何形状中心を変更する必要はないが、表皮形成することは圧搾する場合よりは、質量の中心を変更することになってしまう。さらに、トランスデューサの場所に対する質量の分布、または不均衡な空気圧効果による、作動モーメントを回避するために質量の中心と幾何学的中心とが一致するところで中心となれば、ピストン作用が明らかに最良である場合に、ピストンおよび撓み波作用を組み合せるトランスデューサ手段に関し重要となるような、質量の中心を変更することなく、コアとして作られる所望の厚さ/剛性の変化に関する選択について論じている。もちろん、関連するパネル部材に質量を選択的に付与することによって、好ましくは、剛性の所望の領域的分布に許容不能な影響を与えることなく、例えば低周波数撓み波作用に許容できない程度に影響を及ぼさないように、また高い周波数の音響作用から有効に分離するのに充分な程度に小さな質量、すなわち音響作用に許容できない程度に影響を及ぼさない程度に小さいパネルの中の孔に半追従的に取付けられた適切に小さな重量を付与することによって、質量の中心を幾何学的中心に簡単に移すことができる。上述のPCTおよび英国特許出願のトランスデューサ位置手段の場所に関する固有の場所の１側部から離れるように、またはこの場所へ向かう１方向に剛性を高めること、あるいはほぼこれに対向した方向すなわち他方の側部への剛性を減少させることによって、本発明のトランスデューサ手段の場所が前記１側部への前記１方向になり、幾何学的中心の方向に向かうので有益である。このように剛性を相対的に増大させたり、減少させることは、問題となるパネル部材の得られる輪郭形成に関し複雑なものとなる。これは、パネル部材の縁にまで厚さ/剛性を増大させてテーパ状に細くなっているか、または厚さ/剛性を減少させてスロープ状になっていて、パネル部材がほぼ均一な縁厚さを有するようになることを含む。更に、少なくとも一つのグループ/構成要素の本発明の態様は、撓み波作用またはピストン作用のいずれであっても、または両者の場合であっても、音響トランスデューサ手段の場所は、実施的に一致している場合が多く、有益であるが、このパネル部材の質量の中心または幾何学的中心とが一致して中心にはならないような、音響的に能動領域にわたり曲げ剛性を分布させて、音響撓み波作用を可能にできるパネル部材に見られる。この点において２つの手段があることに留意する。すなわち、第１に、パネル部材にわたる剛性の領域的分布が中心とみなされる、すなわち扱うことができ、質量の中心がどのように通常判断されるかに類似するもの、すなわち剛性の第１モーメントをゼロにすることが、高剛性に相当する観念となる(本明細書では、剛性の‘高中心’とする)。一方では、剛性の逆数の第１モーメントをゼロにすることで、弱いすなわち低剛性(剛性の‘低中心’とする)に相当する別の観念となる。前記PCT出願において詳細に分析されたように、等方性または異方性を有するパネル部材において、これら剛性の高および低の概念は(本明細書の内容における意味に関する限り)実際一致しており、更に、通常は質量中心と幾何学的中心も一致していることであるが、本明細書の剛性分布を有するパネル部材に関し、剛性のこれらの観念的な高および低中心は特徴的に離れており、一般的に、質量または幾何形状の中心からも離れている。撓み波作用トランスデューサ手段のための実際的に効率的な場所の効率的すなわち観念的変位(本明細書の剛性の有効な分布によって)に戻ると(前記PCTおよび英国特許出願の好ましい教示または分析によって得られる場所から本明細書の異なる場所へ)、このような変位は、剛性の前記低中心の方向へ向かい、次いで所望の観念的変位と同一の方向に沿って行くものとして、または、剛性の高中心から離れるものとして見られるので有効であり、少なくとも構造的な設計の基準位置を有効に得る可能性があり、所望のまたは要求に対応した剛性分布において曲げ剛性の変化を与えるようになっている。曲げ剛性の変化は、このような低中心から関連するパネル部材の縁にまで、外方向に向かい、一般的に剛性は、異なる量にまで、または少なくとも“高中心”に向かう複数の方向に異なる割合で増大する。ハニカム多孔性コアサンドイッチ式の実現可能な構造は、様々な別個のセル形状からなる構造のために、分布および質量の中心に対する実質的な影響を必ずしも必要とすることなく、所望の剛性分布を有することができる。従って、剛性の所望の領域的分布は、セルの断面積(形状でない場合には)、セルの高さ(有効なコア厚さ)およびセルの壁厚さのいずれか、または全てにおいてセルを変えることによって達成可能であり、このような段階的な程度が、所望または要求されるような増大/減少に適用される状態であることを含む。質量分布を妨げることなく曲げ剛性を変化させることは、本明細書において、セルの壁厚さと通常は同一のセル面積に対してセルの高さを変えることによって、またはセル壁の同一の厚さに対しセル面積またはセル高さを変えることによって達成でき、むろん、プライ積層の数または性質を変えることを含む、表皮を変えることによって拡大したり、または影響を与えることができる。また、本特許のパネル部材に関する発明として、少なくとも剛性の低中心と、剛性の低中心から、そしてトランスデューサの場所のそれぞれから始まるとみなされる観念的あるいは実際の撓み波に関し、パネル縁までの走行時間の最低および最高相違の点からして相対して識別されるか、特徴とされる実際的に最も有効な駆動場所と、を有していることがわかる。上述の第２の総括的な見地に戻ってみると、本明細書において剛性の分布(偏心とされる)を有するパネル部材は、特別に与えられた、または所望の形状(すなわち構造または形状)の前記パネルが、このような特定の形状に関し従来達成可能と考えられなかった実際的に有効な音響撓み波作用を、従来の有効な提案に少なくとも従わずに、呈することを確実にできる能力を有しており、既知の好ましい形状に関し好ましくない形状だけではなく、従来は、所定の好ましい形状の特徴であったものに少なくともアプローチするのに、本明細書において関連していないが、扱い可能な形状に関することを含む。実際、本発明は、好ましいものとして知られ、予想され、目標となる形状に関係なく、そして参照することなく、撓み波音響作用可能な不規則な形状のパネルの、またはこれに関する曲げ剛性の所定の物理的実現可能な領域的分布の能力に及び、満足のいく程度に分布された共振モード特性のこのような作用を与え、撓み波作用トランスデューサ手段に関して実際的に有効な場所を与えるようになっている(要素分析を含む)。このような手順は、領域剛性分布に関し試行錯誤の上少なくとも実用的な程度にまで進んだが、このような領域剛性分布内のトランスデューサ手段に関する有効な場所に影響を及ぼす正（近接/引き付ける）および負(隔たりを持つ/抑制する)の場所を有するように、分析可能であろうとなかろうと、本明細書に図示するような、少なくとも剛性の有効な“低”および“高” 中心を得ることに関し、有限要素分析を用いてこれを分析することが、この手順に役立つ。実際、有益な利点は、構造または変形を探索することによって見出され、異なったパネル部材の幾何形態/形状に関し有効である可能性があり、多くの場合有効であると考えられるような特定のパネル部材の幾何形態と形状に有効であり、特に満足のいくものとなる可能性のある領域剛性分布と、トランスデューサ駆動場所に関し、このように異なったパネルの構造的仕様を表すと知られているものから派生物を作ることができる。本明細書において発明的であると考えられる１アプローチにおいて、有益な注目がトランスデューサの位置に集中してきた。これは、目標の幾何形状として、パネル部材の所望または所定の構造を、有効であると知られているパネル部材の課題となっている幾何形状を観念的に重畳する手段によることを含み、このために詳細な分析が簡単になされたり、利用でき、好ましい目標となるトランスデューサの位置が主題の幾何形状の実際の好ましく有効なトランスデューサの場所と一致するようになっている。次いで、曲げ剛性のマップを作ることができ、目標および課題となる幾何形状の、現在一致しているトランスデューサの場所と幾何形状に対し選択された構造のいずれか、または各々ごとに、課題となるパネル構造の既知/容易に分析される曲げ剛性が目標の幾何形状に対し変形を受け、課題の機械形状の場合とほぼ同一、あるいは類似した、またはスケールされてこれに匹敵する剛性分布および目標ターゲットにおいて音響的に有効な撓み波作用を与えるようになっている。このような構造を保証することは、一致したトランスデューサの場所から目標及び課題の幾何形状の縁まで、またはこれを通る線(撓み波通過/横断を表すような)を含む。予想的に関連する変形は、目標および課題となる形状内の同一の構造線の相対的長さに依存しており、適切な関係は目標および課題の幾何形状の縁までの線の長さの３乗および４乗を含む比例変形に関し、一般的に曲げ剛性を(B)と単位面積あたりの質量μの商、すなわちB/μを含む。少なくともより自然に感じるように、目標幾何形状が関連する課題幾何形状よりも小さいことが好ましく、さらには、前者に対し、後者が超過する程度を最小にするように、重ね合わせることが好ましい。全体的に類似した目標および課題となる形状が好まれるが、すなわち好ましい課題形状が望ましくない目標形状に最も近いが、一方で目標幾何形状が、既知の好ましい形状/構造の認識可能なタイプから実質的に全く異なることが実現可能であるように思われる。領域曲げ剛性に関し異方性であり、研究され分析された上述のPCT出願のパネルが課題の幾何形態/形状に関し優れた開始点である。実際、可能性を有するものとしてみられる別の構造/変形アプローチでは、(今や一般的な)トランスデューサの位置が、課題となる幾何形態/形状において曲げ剛性を各側部に対し分割する手段に従って目標の幾何形態/形状に一致するように探索することを含む。さらに、実践可能な所定の種類の幾何形態/形状（例えば長方形、卵型）が、相当に妨害するのに困難である共振モード振動の実際の領域的分布に強い影響を及ぼす限り、同様のまたは関連したマップ方法を、幾何形状の種類が異なっている場合だけではなく、別の種類の幾何形態/形状に類似すなわち似るように、このような曲げ剛性の１種類の目標幾何形状にすることが望まれていたり、要求されている場合にも、用いることができる。ピストンおよび撓み波種類の作用の双方が可能なラウドスピーカに関し、撓み波トランスデューサ手段の場所と、質量中心および幾何学的中心との一致が、１つの場所にある単一のトランスデューサ装置がピストン駆動と、撓み波振動の双方を組み合せ、実行できるという点で特に有効である。しかし、質量中心/幾何学的中心との一致した位置におけるピストン作用だけのために別個になったトランスデューサの一つを使用し、本明細書に述べるように、撓み波の作用のみのために、便宜良く配置された離間した位置に他のトランスデューサを使用することが実現可能であるが、質量を付加することが質量の平衡を保つのに必要とされる(曲げ剛性の必要な分布と共に得られない場合には)。離間した位置ではあるが、ピストン作用及び、離間した位置に撓み波作用の双方を与える単一のトランスデューサに関する本発明の詳細な興味深い態様を、空間が本明細書に記載するような撓み波トランスデューサ位置（従来のトランスデューサの形状に一致する）によって達成されようとも、または本発明の上述の態様を適応することなく発生したままであろうとも、使用することができる。一般的に、もちろん、本発明の応用では、質量の中心が幾何学的中心またはトランスデューサの位置からずれている状態の、質量部分布を含んでいる。実際、曲げ剛性/パネル部材の少なくとも音響的作用領域にわたる質量の変化が、従来とは異なる所望の端部に向かう特定の方向に、通常は漸進的に定められた多くの手段/分布の中にあり、同じことが、質量の幾何学的中心に少なくとも対し非対称である異方性を一般的に表し、応用が上述のPCT出願に見られる。本発明の実際的な態様は、シャシー、該シャシー上支持されたトランスデューサ、該トランスデューサに駆動的に結合された剛性軽量パネルダイヤフラムおよびこのダイヤフラムを取り囲み、シャシー内でダイヤフラムを取りつける弾性縁サスペンションとからなるラウドスピーカ駆動ユニットを含んでおり、トランスデューサが、ダイヤフラムを、比較的低いラジオ周波数でピストン運動で駆動するように構成されており、音響出力を作り出し、より高い音響周波数で撓み波作用でダイヤフラムを振動させ、ダイヤフラムを共振させて、音響出力を作り出すようになっており、この構造は、トランスデューサが質量中心/ダイヤフラムの幾何学的中心とに結合されており、ダイヤフラムが、音響的に有効なダイヤフラムの共振動作となるような(少なくとも好ましくは質量の中心からずれて中心となっている)変化を含む曲げ剛性の分布を有する。ダイヤフラムは、形状が円形または卵型であればよく、トランスデューサは、ダイヤフラムの幾何学的中心に結合されていればよい。ダイヤフラムは、対向する表皮の間でサンドイッチされた軽量有孔性コアから構成されており、一方の表皮はダイヤフラムの縁を超えて延びていればよく、延長された表皮のマージン部分は弾性サスペンションに取付けられた状態になっている。トランスデューサは、電磁石であればよく、コイル巻型上に取付けられた可動コイルから構成されていればよい。コイル巻型はダイヤフラムに接続されて駆動する。第２の弾性サスペンションがコイル巻型とシャシーとの間に接続されていればよい。コイル巻型の一端がダイヤフラムに接続されていればよく、前記第２の弾性サスペンションは、コイル巻型の一端に隣接して配置されていればよく、第３の弾性サスペンションは、コイル巻型の他方の端部とシャシーとの間に接続されていればよい。パネルダイヤフラムに隣接したコイル巻型の端部は、実質的に１点でパネルダイヤフラムを駆動するように結合されていればよい。このために、円錐手段がコイル巻型とパネルダイヤフラムとの間に接続されていればよい。コイル巻型は、剛体セクションから半径方向にずれた追従セクションを備え、ダイヤフラムをピストン運動できるように駆動し、ダイヤフラムに中心からずれた共振駆動を与えるようになっていればよい。別の態様において、本発明は、上述した駆動ユニットから構成されたラウドスピーカを提供しているか、またはピストン運動的に駆動され、共振するように振動されるようになっている剛性軽量パネルラウドスピーカユニットダイヤフラムであり、このダイヤフラムは、幾何学的中心に配置された質量の中心と、この質量の中心からずれた剛性の中心とを有している。図面の簡単な説明例として特定の実施例を添付の概略図に示し、この図を参照して説明する。図１Ａ−Ｄは、変形可能なコア材料を圧縮することにより、又はコア又は複合材料を成形することにより、音響パネル部材の撓み波トランスデューサ位置について所望の位置決めを行う状態を示す平面図と３つの概略断面図である。図２Ａ、Ｂ、Ｃは、長円形パネル部材の概略の全体平面図と、コアの断面図である。図３Ａ、Ｂ、Ｃは、他の長円形パネル部材の同様の図である。図４Ａ、Ｂ、Ｃは、好ましくない円形形状の音響パネル部材が、一部長円形の溝付け/スロット付けによりより好ましいものとなることを示し、また溝付け/スロット付けが有る場合と無い場合の分布グラフである。図５Ａ、Ｂ、Ｃは、矩形パネル部材の所望の又は目標とする幾何学的形態の硬さ分布を誘導するために可能なマッピング/構成/変形を説明するのに有用な図、及び結果の断面/外形図である。図６Ａ、Ｂ、Ｃは、図５を含む有用な方法に関する概略の図である。図７Ａ、Ｂは、本発明の１実施例のラウドスピーカー駆動ユニットの側面図と平面図である。図８Ａ、Ｂは、本発明の他のラウドスピーカー駆動ユニットとその変形の側面断面図である。図９Ａ、Ｂは、別のラウドスピーカー駆動ユニットとその変形の側面断面図である。図１０Ａ、Ｂは、ピストニック波と撓み波動作の間隔をおいた用途のラウドスピーカー駆動カップリング即ちアクチュエーターの斜視図、及びダイアフラム/ パネル部材への取付けの詳細図である。図１１Ａ、Ｂは、このようなアクションとクロスオーバーの関係を示す。実施例の特定の説明先ず、図１Ａを参照すると、ほぼ矩形の音響分布モデルパネル部材10Aが、上述のＰＣＴ及び英国特許出願の教示から直接選られた状態で示され、撓み波トランスデューサ手段の「固有の」位置13が、幾何学的中心12から離れた位置にあり、点線で示す真の対角線11から外れている。しかし、本発明の適用に際して、トランスデューサの位置13は、パネル部材10Aの幾何学的中心12とする、即ち、実線15に沿って位置を変位させるもので、これはパネル部材の曲げ剛性の適当な領域的分布により達成される。この目的のため、曲げ剛性は、幾何学的中心12及び「固有の」トランスデューサ位置13の一方の側（図１Ａの右側）と反対側（図１Ｃの左側）へ向けて、特に線15とその延長線15Gと15Lにそれぞれ沿った両方向に向けて、比較的大きい値から小さい値になるようにされている。図１Ｂは、延長線15Gと15Lを含む線15に沿った概略断面図であり、図１Ａと同じ状況を示す、即ち、「固有の」トランスデューサ位置13Bが、分布モデルパネル部材10Bの幾何学的中心12Bから離れている。投影線12P,13Pを参照。図１Ｂには、パネル部材10Bの実際の構造の詳細は示さないが、モノリシック（実線の外形線16X,Y参照）型の場合と、サンドイッチ型（表皮が、典型的には多孔性発泡型、又はハニカム貫通セル型であるがこれに限定されず、内側コア18に結合されることを示す点線の内面線17X,Y参照）の場合の異なる例を示す。図１Ｃは、変形可能な、特により薄い厚さに圧縮可能なコア18Cの使用を示し、これは多くの発泡多孔性材料に典型的であり図１Ｃに想定され、分布モード音響パネル部材に適する。このような押し潰しは、コア18Cの厚さが図１Ｃの右から左へ減少し、そのセルが丸く全開(19X)から、平ら(19Y)になることで示される。もちろん、これらのセルは、同じ又は同様の大きさ、又は規則的な配置である必要はなく、または最大厚さで丸く完全に開いている必要はない(好適な発泡材料は、部分的に圧縮された発泡型である)。コア18Cは、表皮17A,Bを有するように示される。表皮17A,Bを結合する前に、コア材料18Cを所望の外形に変形させることが可能で、これが普通でさえあるが、表皮17A,Bを取り付けた状態で圧縮変形をさせた場合にも、パネル部材10Cが分布モード音響動作にとって良好なものとなる限り、表皮結合前のコア材料の変形は必須ではない。結果としてのコア 18Cとパネル部材10Cの厚さの大小は、曲げ剛性の大小に対応する。そして、図示するように厚さが次第に変化し、従って剛性が次第に変化する外形により、トランスデューサ位置13Cが幾何学的中心12Cと一致するようになる(矢印13Sと丸で結合した参照番号12C,13Cを参照)。押し潰し変形は、通常熱をかけて、また好当な外形に形成された圧力板を使用して行われる。パネル部材10Cの質量の中心は変化しない、即ち質量の中心は、幾何学的中心12Cと一致したままで、またトランスデューサ位置13Cとも一致するようになる。コア密度の分布の寄与が小さく、即ち曲げ剛性が支配的となる場合は、コア質量の寄与の線形ファクターは無視してもよく、所望の領域的厚さ分布は、ポリマーフォームの等方性コア、又は製造したハニカムサンドイッチ、又は表皮とコアのないモノリシックを厚さ方向に成形することにより達成することができ、所望により、このような形状はどれも製造し、機械加工し、又は成形することができる。図１Ｄは、下面が次第に隆起する分布モード音響パネル部材10Dを示し、その厚さは図１Ｃと同じ外形で減少する。このような外形は、同じ意図した効果を得るため、即ちトランスデューサ位置13Dを幾何学的中心12Dと一致させるためには、パネル部材10Dに使用する材料によりいくらか異なる。このような材料は、モノシリック強化複合材料でよく、或いは、表皮から表皮へ延びる貫通セルを有するハニカム型のような如何なる種類の多孔性材料（典型的には後に表皮付きコアとなる）でも良い。図１Ｄにおける発泡セル状の図示19Zは、選択により潰れていない又は潰すのに適さない発泡材料を使用することに対応させることができるが、密度の大きな変化がないことを示す以上のことは意図していない。もちろん、質量分布の変化はあり、またパネル部材10Dの質量中心は幾何学的中心から矢印CMの方向に離れて位置する。全体の質量中心を幾何学的中心12Dと一致させるため、パネル部材10Dには、少なくとも１つの好適な盲受け孔23に取り付けられた、さらに好ましくは機械的又は接着剤で固定されたブシュ又はスリーブ状の半柔軟性手段24により取り付けられた釣り合い質量22を有し、所望の振動分布の高周波数において、その慣性圧縮はパネル部材10Dから次第に減結合されるようになっている。概念的延長線15Lを通って180°より小さい場所に、又は他の列状配列で、２つ以上の釣り合い質量(22)を設けても良く、また同じ質量である必要はなく、例えば線15Lから離れるにしたがって質量を小さくすることもできる。より複雑なテーパが普通であるが、最も簡単にすると、厚さは図１Ｂの断面に沿って、単純にテーパを付けることができ、縁部厚さは全て等しくすることも、線15-15G,Lから離れると次第に小さくなるようにすることもできる。大きさに対する撓み周波数の幾何学的関係を考慮に入れる必要がある。ある与えられた形状では、大きさを大きくすると、振動の基本周波数が低くなり、その逆も成り立つ。トランスデューサ位置の好ましい位置について有効な変位は、変位の方向に沿って撓みに関しての有効パネルサイズを短くすることと同等である。図２Ａ−Ｃと図３Ａ−Ｃを参照すると、全てのパネル部材は、ほぼ長円形状で示され、参照番号20A,30Aで示される部分は等方性で、幾何学的中心25,35と質量中心が一致することが示されている。等方性パネルの幾何学的形状と構造について意味がある範囲で、剛性の分布は、「高中心」(その分だけ剛性がある)、又は「低中心」(軟らかさ即ち柔軟性)であるかということについて、もちろん25,35が中心である。さらに、図２Ａ、３Ａは、(上述のＰＣＴ出願におけるように)26,3 6に撓み波動作トランスデューサの１つの優先的に良い又は最良の位置と、ラウドスピーカーとして又はその中のパネル部材20A,30Aの所望の共振モード音響動作を行える位置を示す。図２Ｂ、Ｃと図３Ｂ、Ｃを参照すると、パネル20B,30Bの中心位置は符号25,26 及び35,36で示され、依然として幾何学的中心及び質量中心(25,35)の両者と対応しているが、またさらに音響的に有効な撓み波トランスデューサ位置(26,36)とも一致する。図２Ａ、３Ａで比較すると、トランスデューサ位置26,36は、曲げ剛性の分布により有効に移動され、これに伴う剛性の「高」と「低」中心の移動は、幾何学的中心25,35に対して全体として反対側にある27,28と37,38で示される。この異なる非対称の剛性の分布は、セル29,39が次第に変化すること、特に高さが変化し、パネル部材20A,30Aの高さに変化を与えることにより達成される。しかし、また面積と分布密度について(図２Ｂ，Ｃ参照)、又は分布密度ではなく面積と壁厚さについて（図３Ｂ，Ｃ参照）変化させ、それにより少なくとも作動的に重要な質量分布の乱れを起こさずに、所望の剛性分布を達成し、従って、質量中心を幾何学的中心とトランスデューサ位置(25,26;35,36)の両方に一致させる。剛性従って領域的分布を変化させる更に可能なアプローチがある。例えば、曲げ、湾曲等の一般に理解できる剛性に影響を与える方法で平面から外れたけ以上を採用することにより、又は表面に溝、スロット、又は切れ目を入れて剛性を減少させ、又はリブを形成して剛性を増すことが可能であり、図１Ａの延長線15G, Lに沿ってこのような要素を間隔をおいて順次配置することも含まれる(図示しないが、有限要素解析法等を使用して計算できる)。図４Ａは、面内への溝付け、スロット付け、切れ目入れの他の適用例を示し、特に音響パネル部材40Aの分布モード撓み波動作を改善する。該パネル部材は、分布モード音響パネル部材としては好ましくないとして知られている形状又は幾何学的形態即ち円形であり、特に励起トランスデューサ手段が中心位置にある。この公知の不満足な性能は、図４Ｂに示す特に同軸の振動パターニングに対応するモーダル周波数分布に示してあり、当業者はこれを容易に認識し理解できるであろう。図４Ｃに示す優れた改善は、長円の一部の形状に41で示すような溝付け、スロット付け、切れ目入れにより、即ち幾つかの分布モード音響パネル部材として非常に好ましい(上の図２，３と同様)ものを含む形状/幾何学的形態のクラスにおいて、実際にはこのような公知の好ましい特定の長円にモノでない場合でも、達成される。しかし、低周波数モーダル動作への効果は、単純な中心励起円形形状の対称より、非常に良く分布していて、より高いモーダル動作は、溝41の開端部を超えて延びることができる。溝41の形状は、有限要素法を使用して作り出した。ここに示す複雑な要素のパターニングを参照されたい、一般的にこのような技術は、教示の詳細な実行に価値がある。円形パネル部材の中心に対して非対称に正確でなく形成することもまた見込みがあり、更に有限要素解析によりさらに精密にすることができる。図５Ａ、Ｂは、特に矩形ターゲット(51A,B)とサブジェクト(52A,B)の形状/幾何学的形態について、上述した構成と変形を示す。異なる長さと所望の/要求される曲げ剛性にしたがって処理した構成線53A,Bは、少なくとも同じ矩形の型の形状に適用されると、非常に有望な効果を示す。ターゲットの形状/幾何学的形態を１つの角部に置き、十分に理解され解析された等方性形状52Bの好ましいトランスデューサ位置54Bが、単にターゲット形状51Bの幾何学的中心に一致するように、この角部からの延長線を引くことによって、物体の形状/幾何学的形態52B が、ターゲットの形状/幾何学的形態51Bに基づいて有効に形成できる、という点で、図５Ｂの方法は特に魅力的である。図５Ｃは、図５Ｂの方法を行った結果として得られるターゲット形状51Aのターゲット部材50を通る典型的な断面を示す。色々の放射方向53Bにおいて、商Ｂ/μ、又はＢ、及び/又はμパラメータ値を、特に保持定数と共に単独で調べ、パネル形状52Bからパネル形状51Bへ数学的にマッピングすると、要求される曲げ剛性が表皮付きコアサンドイッチパネルか又は表皮なしモノリシック固形複合構造かによって、長さの４乗と厚さの２乗又は３乗を含む累乗の関係を使って、これらの方向(53B)におけるその剛性の分布を計算することができる。図６Ａは、図5Bの方法の長さマッピングの割合の結果を示し、図６Ｂは、要求された（ターゲット）曲げ作用が図６Ａの割合の結果に関連し、特に、長さの４乗（実線）を含む剛性、２乗を含むサンドイッチ構造の厚さ(点線)、４/３乗を含むモノリシック構造の厚さ（ダッシュ線）等の材料特性と関係することを示す。サンドイッチ構造では、表皮剛性（引張り強度）もまた長さの４乗を含み、表皮厚さは４/３乗を含むであろう。図６Ｃは、曲げ剛性の分布のないターゲット正方形パネル部材、上述のＰＣＴ出願の物体の1.134:1アスペクト比の等方性パネル部材即ち、一方の側の差のみの調節を含む、及び表皮パラメーター特に厚さ（ｈ）とヤング率（Ｅ）に従って曲げ剛性分布により改善された正方形パネル、についての３％減衰でのモーダル密度マッピングを示す。図７ＡとＢを参照すると、ラウドスピーカーの駆動ユニットは、浅い円形バスケット又は皿としてオープンフレーム形のシャシー71を備え、該シャシーは、孔のあいた外に延びる周縁フランジ71Fを備え、それにより駆動ユニットをバッフル(図示せず)、例えば、ほぼ従来の型のラウドスピーカーの囲み（図示せず）に取り付けることができる。シャシー71は、電気力学的駆動モーターの形のトランスデューサ72を支持し、また極板74A,Bの間に挟まれた磁石73を備え、環状の空隙を形成し、そこにモーターの駆動カップリング又は作動可動部材を形成するコイル75Cを有するチューブ状コイル巻型75が取り付けられる。コイル巻型は、その反対側の両端部で弾力性サスペンション76A,B上に取り付けられ、コイル巻型75を磁石組立体の空隙内で軸方向に移動するように案内する。コイル巻型75の一方の端部は、軽量剛性パネル70の後面に例えば接着77により固定され、該剛性パネルは、ラウドスピーカー駆動ユニットの音響放射ダイヤフラムを形成し、また対向する前と後表皮70F,Rの間に挟まれた軽量多孔性コア70C 、例えばハニカム材料を備える。パネル70は、ここで教示されるように、曲げ剛性の分布により、質量中心と撓み波励振器の好ましい位置を幾何学的中心に一致させる。ここに示す例では、前表皮は外形と一体の通常の円形形状で、ある場合は周囲/サスペンションと有効な作動を行うように混合されている。後表皮は、矩形で、分布モードの教示に合う複合パネルを形成するように選択される(図１０Ａ、１０Ｂの差動カプラーにより直接駆動されても良い)。単純な中心駆動又は中心駆動と同等の駆動では、分布モードパネル部分は、例えば領域的剛性制御により生成される本発明による好ましいモーダル分布で設計され、モーダル駆動ポイント又は領域を幾何学的及び質量中心に又はその近くに設置する。従来の駆動器構造と幾何学的形態で、高周波数での良いモーダル駆動と、低周波数でのピストン状の動作が得られる。パネル70の前面表皮70Fは、パネルの縁を超えて延び、その周縁部は、シャシー71により支持される巻き枠又はサスペンション77に取り付けられ、それによりパネルは自由にピストン状に運動することができる。トランスデューサ72は、低周波数でパネル70をピストン状に運動させ、高周波数でパネル70を振動させてパネルに撓み波を与え、それにより上述したように共振する。図８Ａと８Ｂに示す配置は、上述したのとほぼ同じであるが、この場合はシャシー81は浅く、モーター82はシャシー81の大きく外側で、カプラー/アクチュエーターコイル巻型85がシャシー内に延び、その結果サスペンション86が改変されている。図８Ｂの改変は、小さいネオジムモーター82Nを使用し、コイル巻型8 5の断面の端部85Aが小さくなっている。図９Ａと９Ｂに示す配置は、図８Ａと８Ｂに示すものと非常に似ているが、コイル巻型95の延長端部95A,Bが、２つの円錐部分の（１つ）で形成され、その尖った端部95Pが、軽量剛性パネルダイヤフラム90の後面に幾何学的中心で取り付けられている。図１０Ａ、Ｂは、駆動端部に主弓型周縁部分108を有するダイヤフラムカプラー/アクチュエーター105、好適には駆動モーター（図示せず）のコイル巻型を示し、該駆動端部は、半柔軟性材料でできた剛性軽量パネル100に取り付ける(107) ことができる。また、同じ端部が剛性の弓型周縁部分109を備える。低周波数で、両方の弓型周縁端部108,109を通じてパネル100に与えられる駆動は、ピストン状である。高周波数では、カプラー/アクチュエーターは、小さいほうの部分109 により、撓み波動作を励起し、従ってパネル100の振動エネルギーは、カプラー/ アクチュエーター105の軸からずれた位置である。その半柔軟性の性質により、主弓型周縁部分108は、高周波数でほぼ静止している。従って、駆動の真の動作位置は、同じように同じ手段105によりかけられても周波数に依存する。１つの直接カップリング部分と１つの半柔軟性部分の簡単な例示した場合は、複数の堅い接触点と、より複雑な半柔軟性配置に拡張することができる、例えば２つ又はそれ以上の好ましい分布モードパネル部材トランスデューサ位置を含むことができる。半柔軟性部分は、テーパを付け、即ち勾配を付け、又は厚さ又は大きさに複数の段を付け、パネル音響性能特徴と相互作用して計算した結合した剛性を徐々に変化させ、全体性能を改善することができる。それは、カプラー/ アクチュエーター105の便利な構造に適合するように、撓み波トランスデューサ位置が幾何学的/質量中心から離れた分布モード音響パネルででも、又は上述のＰＣＴと英国特許出願のトランスデューサ位置に適する後者ででも改善できる。このような、差動周波数カプラー105は、電気力学的励振器に用いられる通常のモーターコイルと共に使用することができる。このようなカプラー105は、所定の大きさと直径の別体部晶である場合があるが、同じ直径のモーターコイルの取付け面の一部として用いることができ、それは上述したように分布モード音響パネル部材の１つ又はそれ以上の好ましい駆動トランスデューサ位置を含むように選択することができ、特に分布モード音響パネルダイヤフラム部材100の撓みモード振動によって、高周波数応答が意図する剛性端部分(108)に励起される。低周波数では、半柔軟性部分/挿入物108はより大きく寄与し、アクチュエーター /カプラー105の周囲全体を釣り合いのとれた質量動作の中心のため作用させ、従って低周波数で満足できるピストン状運動を行う。パネル部材100の基本的な撓み周波数と、カプラー/アクチュエーター部分108の柔軟性は、音響出力がピストン状運動から撓み振動領域の周波数範囲に滑らかな移行ができるように選択される。このような移行は、さらに部分108の複数の段階により、又は108Aに示すようにテーパを付けることにより助けられる。このカプラー108の動作の理解は、クロスオーバー領域を含む音響パネルにかけられる速度の意図する変化を略示する図１１により助けられる。低周波数では、半柔軟性部分108は、釣り合いのとれたピストン状にパネル部材100に有効な動力を与える。そのピストン状の動作は、周波数の増加と共に減衰する。振動パネル部材100の機械的インピーダンスが有力になり、優先的に中心から離れた位置で励起されるからである。従って、カプラーの剛性で中心から離れた位置で高周波数において能動的な速度の寄与が起こる。図１１Ｂはさらに、ピストン状駆動の有効な振動の変位と、分布したモード励起点を、周波数と共に示す。低周波数では、ピストン状の駆動点は優先的に中心と質量中心である。周波数が増すと、撓み波励起点が中心からずれ、パネルの設計の好適な選択、また複合カプラーアクチュエーターの直径と部品の配列により整列し、好適な分布モード点で又はその近くで駆動し、満足で好ましい振動モードの分布をもたらす。上述の図７Ａ，Ｂで、全体の直径が150から200ｍｍの範囲のこの型のトランスデューサ手段は、150Ｈｚから500Ｈｚの範囲で始まる、満足な撓み波性能を示す分布モードパネル部材の「固有」トランスデューサ位置で作動する。ピストン状の動作は、好適な音響取付けのため例えば30Ｈｚの低周波数から有効で、パネル部材が撓み波モード範囲に入る上側範囲で減衰する。本発明のカプラーの差動周波数能力は、微妙な改善をして、分布モード音響パネル部材として使用することができる。例えば、あるパネルで周波数と共に駆動点を変化させることは、小さな囲いで壁取付けに近いもの、及び関連する応答を修正する環境等の特定の用途で見られる周波数制御に望ましいであろう。１つ以上のグレード、及び/又は大きさ/半柔軟性部品又は挿入物の面積をカプラーの好適な幾何学的形態上に使用して、様式パターンの次第に又は段階的により又は最も有効な駆動点の間で、振動数と共に移動して、放射する音を改変することができ有利である。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】平成１１年５月２５日（１９９９．５．２５）【補正内容】請求の範囲１．厚さ方向に対し横方向に延び、所望の動作音響周波数範囲にわたって要求される音響動作と調和するように固有撓み波振動の共振モードを表面に領域的分布させることにより、撓み波を維持して音響動作を起こすことができる部材を備え、前記部材は、前記音響動作のために、前記共振モードの前記領域的分布をより好適にするため、前記部材の領域上にわたって変化する曲げ剛性の分布を有することを特徴とする音響装置。２．請求項１に記載した音響装置であって、前記部材の質量中心は、幾何学的中心である装置。３．請求項２に記載した音響装置であって、前記曲げ剛性の変化は、撓み波トランスデューサ手段のための前記位置の異なる側面でそれぞれ比較的高い曲げ剛性と比較的低い曲げ剛性を有する装置。４．請求項１乃至３の何れか１項に記載した音響装置であって、前記曲げ剛性の変化は、前記部材又は前記領域の幾何学的中心の異なる側面でそれぞれ比較的高い曲げ剛性と比較的低い曲げ剛性を有する装置。５．請求項３又は４に記載した音響装置であって、剛性の第１モーメントがゼロである曲げ剛性の高中心は、前記部材の幾何学的中心の一方の面のあり、ピストン状運動の剛性の第１モーメントがゼロである曲げ剛性の低中心は、前記部材の前記幾何学的中心の他方の面にある装置。６．請求項１乃至５の何れか１項に記載した音響装置であって、前記部材の厚さの大小は、それぞれ前記曲げ剛性の剛性の大小と対応する装置。７．請求項１乃至８の何れか１項に記載した音響装置であって、前記部材は、所望の音響動作にはほぼ影響しない１つ又はそれ以上の追加の質量を選択的に付与された装置。８．請求項７に記載した音響装置であって、前記質量又は各追加の質量は、低周波数の音響動作が実質的に影響されないように少なく、高周波数の音響動作では、前記質量又は各追加の質量を減結合するのに有効な前記部材との組合せ手段を有する装置。９．請求項７又は８に記載した音響装置であって、前記部材と前記追加の質量とを合わせた質量中心が、前記部材の所望の位置にくるように前記追加の質量を配置する装置。 10．請求項９に記載した音響装置であって、前記所望の位置は、前記部材の幾何学的中心と一致する装置。 11．請求項６に記載した音響装置であって、前記部材は、コア上に表皮を有するサンドイッチ構造で、該コアは、前記部材が規定の質量分布となるように、前記表皮間の変化する厚さを通って延び、また異なる断面の大きさのセルを形成するセル形成壁を有する装置。 12．請求項６に記載した音響装置であって、前記部材は、コア上に表皮を有するサンドイッチ構造で、該コアは、前記部材が規定の質量分布となるよう前記表皮間の変化する厚さを通って延びるセル形成壁を有し、また前記セル形成壁は異なる厚さである装置。 13．請求項１１又は１２に記載した音響装置であって、前記規定の質量分布は、前記部材又は前記領域の幾何学的中心を中心とする装置。 14．請求項１に記載した音響装置であって、前記曲げ剛性の変化は、相対的に弱める溝、スロット、又は切り込みのうち少なくとも１つを前記部材に局所的に成形することによる装置。 15．請求項１４に記載した音響装置であって、曲げ剛性分布の局所的な変化は、部分的に前記部材の制限されないサブ幾何学的形態を形成し、前記幾何学的形態は、撓み波音響動作に好ましく、撓み波トランスデューサ手段の前記位置に関して、所望の有効な撓み波依存振動の低周波数モードの領域的分布を有する装置。 16．請求項１５に記載した音響装置であって、前記撓み波分布の局所的な変化は、撓み波依存振動の高周波数モードが、前記局所的な変化を超えて行けるようにされている装置。 17．請求項１乃至５の何れか１項に記載した音響装置であって、前記部材は表皮を有する構造であり、曲げ剛性の変化は表皮のパラメータを変化させることによる装置。 18．請求項１７に記載した音響装置であって、厚さが前記表皮パラメータである装置。 19．請求項１７又は１８に記載した音響装置であって、前記表皮のヤング率が前記表皮パラメータである装置。 20．請求項１乃至１９の何れか１項に記載した音響装置であって、前記音響動作を生じるための撓み波トランスデューサ手段の前記位置は、またピストン状動作をする音響トランスデューサ手段を満たす装置。 21．請求項２０に記載した音響装置であって、前記位置に音響トランスデューサ手段を備え、撓み波動作とピストン状動作の両方を有する装置。 22．シャシーと、前記シャシー上に支持されたトランスデューサと、音響デバイスである剛性軽量のパネルダイヤフラムと、前記ダイヤフラムを取り囲み前記ダイヤフラムを前記シャシーに取り付ける柔軟性端部サスペンションとを備えるラウドスピーカー駆動ユニットにおいて、前記トランスデューサは、比較的低い音響周波数では前記ダイヤフラムをピストン状運動するように駆動して音響出力を生じ、それより高い音響周波数では前記ダイヤフラムを撓み波で振動するように駆動して、前記ダイヤフラムが共振して音響出力を生じるように配置され、前記トランスデューサは、前記ダイヤフラムの質量中心及び/又は幾何学的中心と作動的に結合するユニット。 23．請求項２２に記載したラウドスピーカー駆動ユニットであって、前記ダイヤフラムの形状は、円形又は長円形であるユニット。 24．請求項２２又は２３に記載したラウドスピーカー駆動ユニットであって、前記ダイヤフラムは、対向する表皮間に挟まれた軽量多孔性コアを備えるユニット。 25．請求項２４に記載したラウドスピーカー駆動ユニットであって、前記表皮の一方は、前記ダイヤフラムの縁部を超えて延び、延長した表皮の周縁部は、柔軟性サスペンションに取り付けられたユニット。 26．請求項２２乃至２５の何れか１項に記載したラウドスピーカー駆動ユニットであって、前記ダイヤフラムは、分布モード共振パネルであるユニット。 27．請求項２２乃至２６の何れか１項に記載したラウドスピーカー駆動ユニットであって、前記トランスデューサは電磁的であり、コイル巻型に取り付けられた移動コイルを備え、前記コイル巻型は、前記ダイヤフラムに作動的に結合されているユニット。 28．請求項２７に記載したラウドスピーカー駆動ユニットであって、前記コイル巻型と前記シャシーの間に、第２柔軟性サスペンションが結合されたユニット。 29．請求項28に記載したラウドスピーカー駆動ユニットであって、前記コイル巻型の一端は前記ダイヤフラムに接続され、前記第２柔軟性サスペンションは前記コイル巻型の前記一端に隣接して配置され、第３柔軟性サスペンションが、前記コイル巻型の他端と前記シャシーの間に接続されるユニット。 30．請求項２７乃至２９の何れか１項に記載したラウドスピーカー駆動ユニットであって、前記パネルダイヤフラムの前記コイル巻型の端部は、前記パネルダイヤフラムを実質的に１点で駆動するように結合するユニット。 31．請求項３０に記載したラウドスピーカー駆動ユニットであって、前記コイル巻型と前記パネルダイヤフラムの間に、円錐手段が接続されたユニット。 32．請求項２２乃至３１の何れか１項に記載した駆動ユニットを備えるラウドスピーカー。 33．ピストン状運動し又撓み波と共振するように振動させられる剛性軽量パネルラウドスピーカー駆動ユニットのダイヤフラムにおいて、前記ダイヤフラムは、幾何学的中心に質量中心を有し、剛性の分布の中心は前記質量中心からずれたユニット。 34．請求項１乃至２１の何れか１項に記載した音響装置であって、前記部材は、前記音響動作を生じるため、曲げ剛性の前記領域的分布により決まる位置に撓み波トランスデューサ手段を有する装置。 35．ラウドスピーカー駆動ユニットアクチュエーターにおいて、位置のずれた柔軟性と剛性の駆動カップリング部分を備え、軸上でダイヤフラムをピストン状運動させ、また前記ダイヤフラムに中心を外れた共振励起を起こさせるアクチュエーター。 36．請求項３５に記載したラウドスピーカー駆動ユニットアクチュエーターにおいて、前記柔軟性部分は、低周波数において前記ダイヤフラムをピストン状運動するように駆動し、高周波数において、少なくとも１つの前記剛性部分により、前記ダイヤフラムに中心からずれた共振励起が生じるアクチュエーター。 37．請求項３５又は３６によるラウドスピーカー駆動ユニットアクチュエーターを備える音響駆動ユニットにおいて、前記アクチュエーターは、ダイヤフラムに結合し、少なくとも高周波数において、少なくとも１つの前記剛性部分により、前記ダイヤフラムに分布モード音響動作を起こさせるユニット。 38．請求項３５、３６又は３７に記載したアクチュエーターであって、前記剛性部分はまた、前記ピストン状の駆動に寄与するアクチュエーター。 39．請求項３５乃至３８の何れか１項に記載したアクチュエーターであって、前記部分は、チューブ状部材の端部周縁部であるアクチュエーター。 40．請求項３９に記載したアクチュエーターを備えるラウドスピーカー駆動ユニットであって、前記チューブ状部材は前記ダイヤフラムに固定されるユニット。 41．請求項１乃至２１の何れか１項に記載した音響装置の又はそのためのパネル部材を製造する方法において、前記方法は、曲げ剛性変化がない場合の撓み波トランスデューサ手段の公称位置を求め、前記所望の実際の位置の反対側、及び前記公称位置の反対側に比較的高い曲げ剛性と低い曲げ剛性を与えることにより、曲げ剛性変化を含む前記部材のために曲げ剛性の領域的分布を調節して、撓み波トランスデューサ手段の前記公称位置を所望の位置へ置き換えることを特徴とする方法。 42．請求項41に記載した方法であって、前記比較的高い曲げ剛性と低い曲げ剛性は、前記所望の位置と公称位置を通る概念的な直線の延長線に沿っている方法。 43．請求項４１又は４２に記載したパネル部材を製造する方法において、パネル部材の所望の又は与えられた形状と、有効であると知られていて詳細な解析ができるパネル部材の物体の幾何学的形態とを、ターゲットの幾何学的形態として概念的に重ね合わせ、所望のターゲットトランスデューサ位置が、前記物体の幾何学的形態の実際の好ましい有効なトランスデューサ位置と一致するようにする方法。 44．請求項４３に記載した方法であって、前記公知の形状即ち幾何学的形態は、実際の好ましくない形状即ち幾何学的形態の幾つかの縁部からの延長により形成される方法。 45．請求項４３又は４４に記載した方法であって、前記変形は、曲げ剛性のため長さの４乗を含み、部材のモノリシック構造の厚さ又は部材のサンドイッチ構造のコアの厚さ、又は後者の表皮の厚さ、又はヤング率等のパラメータを求める他の累乗を含む方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者ハリスニールイギリスケンブリッジシービー２５ジェイエフグレートシェルフォードディヴィークレッセント９

Claims

【特許請求の範囲】１．厚さ方向に対して横方向に延び、所望の動作音響周波数範囲にわたって要求される音響動作と調和するように固有撓み波振動の共振モードを表面に領域的に分布させることにより、撓み波を維持して音響動作を起こすことができる部材を備え、前記部材は、このような音響動作を起こすには本質的に好ましくない形状又は幾何学的形態を有し、前記部材は、前記音響動作のために、前記部材を共振モードの前記領域的分布により好ましくすることに関連する曲げ剛性の変化を含む曲げ剛性の分布を有することを特徴とする音響装置。２．請求項１に記載した音響装置であって、前記部材は、前記音響動作を生じるため、撓み波トランスデューサ手段のための曲げ剛性の前記領域的分布により決められる位置を有する装置。３．厚さ方向に対して横方向に延び、所望の動作音響周波数範囲にわたって要求される音響動作と調和するように固有撓み波振動の共振モードを表面に分布させることにより、撓み波を維持して音響動作を起こすことができる部材を備え、前記部材は、前記音響動作を生じるため、撓み波トランスデューサ手段の位置を決めることに関連して、曲げ剛性の変化を含む曲げ剛性の分布を有することを特徴とする音響装置。４．厚さ方向に対して横方向に延びる部材であって、前記部材の横断方向で少なくとも音響的にアクティブであることを意図する領域上で撓み波を維持できる該部材を備え、前記部材は、所望の動作音響周波数範囲において、少なくとも要求される音響動作と調和する領域上で、固有撓み波の共振モードの分布を予め決める曲げ剛性を含むパラメータを有し、前記曲げ剛性は、前記領域での撓み波トランスデューサ手段の位置を決めることに関連して、曲げ剛性の変化を含む前記部材上の分布を有する音響装置。５．請求項２，３，４の何れか１項に記載した音響装置であって、前記曲げ剛性の変化は、撓み波トランスデューサ手段のための前記位置の異なる側面でそれぞれ比較的高い曲げ剛性と比較的低い曲げ剛性を有する装置。６．請求項１乃至５の何れか１項に記載した音響装置であって、前記曲げ剛性の変化は、前記部材又は前記領域の幾何学的中心の異なる側面でそれぞれ比較的高い曲げ剛性と比較的低い曲げ剛性を有する装置。７．請求項５又は６に記載した音響装置であって、前記前記曲げ剛性の分布は、異なる前記側面の異なる方向に高い又低い概念的な高中心と低中心を有する装置。８．請求項１乃至７の何れか１項に記載した音響装置であって、前記部材の厚さの大小は、それぞれ前記曲げ剛性の剛性の大小と対応する装置。９．請求項８に記載した音響装置を製作する方法において、前記部材の変形可能材料は、厚さが選択的に減少している方法。 10．請求項８に記載した音響装置を製作する方法において、前記部材の材料は、厚さを減少するため選択的に軽減されている方法。 11．請求項１乃至１０の何れか１項に記載した音響装置であって、前記部材は、所望の音響動作にはほぼ影響しない追加の質量を選択的に付与する組合せ手段を有する装置。 12．請求項１１に記載した音響装置であって、前記質量又は各追加の質量は、低周波数の音響動作に大きく影響するより少なく、高周波数の音響動作では前記質量又は各追加の質量を減結合するのに有効な前記部材との組合せ手段を有する装置。 13．請求項１１又は１２に記載した音響装置であって、前記部材と前記追加の質量を合わせた質量中心が前記部材の所望の位置にくるように、前記質量付与手段は前記追加の質量を与える装置。 14．請求項１３に記載した音響装置であって、前記所望の位置は、前記部材の幾何学的中心と一致する装置。 15．請求項８に記載した音響装置であって、前記部材は、コア上に表皮を有するサンドイッチ構造で、該コアは、前記部材が規定の質量分布となるように、前記表皮間の変化する厚さを通って延び、また異なる断面の大きさのセルを形成するセル形成壁を有する装置。 16．請求項８に記載した音響装置であって、前記部材は、コア上に表皮を有するサンドイッチ構造で、該コアは、前記部材が規定の質量分布となるよう、前記表皮間の変化する厚さを通って延びるセル形成壁を有し、また異なる厚るさである装置。 17．請求項１５又は１６に記載した音響装置であって、前記規定の質量分布は、前記部材又は前記領域の幾何学的中心を中心とする装置。 18．請求項１乃至４の何れか１項に記載した音響装置であって、前記曲げ剛性の変化は、前記部材に少なくとも１つの局所的成形を行うことによる装置。 19．請求項１８に記載した音響装置であって、前記又は各局所的成形は、前記部材へ相対的に弱める溝、スロット、又は切り込みである装置。 20．請求項１８又は１９に記載した音響装置であって、曲げ剛性分布の局所的な変化は、部分的に前記部材の制限されないサブの幾何学的形態を形成し、前記幾何学的形態は、撓み波音響動作に好ましく、撓み波トランスデューサ手段の前記位置に関して、所望の有効な撓み波依存振動の低周波数モードの領域的分布を有する装置。 21．請求項２０に記載した音響装置であって、前記撓み波分布の局所的な変化は、撓み波依存振動の高周波数モードが、前記局所的な変化を超えて行けるようにされている装置。 22．請求項１乃至７の何れか１項に記載した音響装置であって、前記部材は、表皮のある構造であり、曲げ剛性の変化は表皮パラメータによる装置。 23．請求項２２に記載した音響装置であって、厚さが前記表皮パラメータである装置。 24．請求項２２又は２３に記載した音響装置であって、ヤング率が前記表皮パラメータである装置。 25．請求項１乃至２４の何れか１項に記載した音響装置の又はそのためのパネル部材を製造する方法において、前記部材は、共振モードの領域的分布により、所望の音響動作のための固有の好ましい構造即ち幾何学的形態を有し、前記方法は、このような曲げ剛性変化がない場合の撓み波トランスデューサ手段の公称位置から所望の実際の位置への移動を参照して、曲げ剛性変化を含む部材の曲げ剛性の領域的分布を決めることを含み、前記変化は、前記所望の実際の位置と前記公称位置の反対側で比較的高い曲げ剛性と低い曲げ剛性になっている方法。 26．請求項２５に記載した方法であって、前記比較的高い曲げ剛性と低い曲げ剛性は、前記所望の位置と公称位置を通る概念的な直線の延長線に沿っている方法。 27．請求項１乃至２６の何れか１項に記載した音響装置の又はそのためのパネル部材を製造する方法において、前記部材は、共振モードの領域的分布により、所望の音響動作のための固有の好ましくない形状即ち幾何学的形態を有し、変化を含む曲げ剛性の領域的分布はなく、前記方法は、好ましくない形状即ち幾何学的形態の撓み波トランスデューサ手段の所望の実際の位置と、公知の好ましい形状即ち幾何学的形態の公知の有効な撓み波トランスデューサ位置を重ねたとき、好ましくない形状即ち幾何学的形態と公知の好ましい幾何学的形態の違いを参照して、さらに好ましい形状即ち幾何学的形態の両方の形状即ち幾何学的形態を通る方向と、曲げ剛性の変形とを参照して、曲げ剛性の変化を決めることを含む方法。 28．請求項２７に記載した方法であって、前記重ね合わせは、前記好ましくない形状即ち幾何学的形態の全体を前記好ましい形状即ち幾何学的形態内に入れる方法。 29．請求項２７又は２８に記載した方法であって、前記重ね合わせは、前記好ましい形状即ち幾何学的形態と前記好ましくない形状即ち幾何学的形態の縁部を最大限に一致させる方法。 30．請求項２７又は２８又は２９に記載した方法であって、前記公知の好ましい形状即ち幾何学的形態は、実際の好ましくない形状即ち幾何学的形態の幾つかの縁部からの延長により形成される方法。 31．請求項２７乃至３０の何れか１項に記載した方法であって、前記変形は、曲げ剛性のため長さの４乗を含み、部材のモノリシック構造の厚さ又は部材のサンドイッチ構造のコアの厚さ、又は後者の表皮の厚さ、又はヤング率等のパラメータを求める他の累乗を含む方法。 32．請求項２５乃至３１の何れか１項に記載した方法により作成した部材を含む音響装置。 33．請求項１乃至２４の何れか１項に記載した音響装置であって、前記音響動作を生じるための撓み波トランスデューサ手段の前記位置は、またピストン状運動する音響トランスデューサ手段を満たす装置。 34．請求項３３に記載した音響装置であって、前記位置に音響トランスデューサ手段を備え、撓み波動作とピストン状動作の両方を有する装置。 35．シャシーと、前記シャシー上に支持されたトランスデューサと、前記トランスデューサに駆動的に結合した剛性軽量のパネルダイヤフラムと、前記ダイヤフラムを取り囲み前記ダイヤフラムを前記シャシーに取り付ける柔軟性端部サスペンションとを備えるラウドスピーカー駆動ユニットにおいて、前記トランスデューサは、比較的低い音響周波数では前記ダイヤフラムをピストン状運動するように駆動して音響出力を生じ、それより高い音響周波数では前記ダイヤフラムを撓み波で振動するように駆動して、前記ダイヤフラムが共振して音響出力を生じるように配置され、前記配置により、前記トランスデューサは、前記ダイヤフラムの質量中心及び/又は幾何学的中心と作動的に結合し、前記ダイヤフラムは、変化を含む曲げ剛性分布を有し、前記ダイヤフラムの音響的に有効な共振作動が起こるようになったユニット。 36．請求項３５に記載したラウドスピーカー駆動ユニットであって、前記ダイヤフラムの形状は、円形又は長円形であるユニット。 37．請求項３５又は３６に記載したラウドスピーカー駆動ユニットであって、前記ダイヤフラムは、対向する表皮間に挟まれた軽量多孔性コアを備えるユニット。 38．請求項３７に記載したラウドスピーカー駆動ユニットであって、前記表皮の一方は、前記ダイヤフラムの縁部を超えて延び、延長した表皮の周縁部は、柔軟性サスペンションに取り付けられたユニット。 39．請求項３５乃至３８の何れか１項に記載したラウドスピーカー駆動ユニットであって、前記ダイヤフラムは、分布モード共振パネルであるユニット。 40．請求項３５乃至３９の何れか１項に記載したラウドスピーカー駆動ユニットであって、前記トランスデューサは電磁的であり、コイル巻型に取り付けられた移動コイルを備え、前記コイル巻型は、前記ダイヤフラムに作動的に結合されているユニット。 41．請求項４０に記載したラウドスピーカー駆動ユニットであって、前記コイル巻型と前記シャシーの間に、第２柔軟性サスペンションが結合されたユニット。 42．請求項４１に記載したラウドスピーカー駆動ユニットであって、前記コイル巻型の一端は前記ダイヤフラムに接続され、前記第２柔軟性サスペンションは前記コイル巻型の前記一端に隣接して配置され、第３柔軟性サスペンションが、前記コイル巻型の他端と前記シャシーの間に接続されるユニット。 43．請求項３５乃至４２の何れか１項に記載したラウドスピーカー駆動ユニットであって、前記パネルダイヤフラムの前記コイル巻型の端部は、前記パネルダイヤフラムを実質的に１点で駆動するように結合するユニット。 44．請求項４３に記載したラウドスピーカー駆動ユニットであって、前記コイル巻型と前記パネルダイヤフラムの間に、円錐手段が接続されたユニット。 45．ピストン状運動し又撓み波と共振するように振動させられる剛性軽量パネルラウドスピーカー駆動ユニットのダイヤフラムにおいて、前記ダイヤフラムは、幾何学的中心に質量中心を有し、剛性の分布の中心は前記質量中心からずれたユニット。 46．請求項３５乃至４４の何れか１項に記載した駆動ユニットを備えるラウドスピーカー。 47．ラウドスピーカー駆動ユニットアクチュエーターにおいて、位置のずれた柔軟性と剛性の駆動カップリング部分を備え、軸上でダイヤフラムをピストン状運動させ、前記ダイヤフラムに中心を外れた共振励起を起こさせるアクチュエーター。 48．ラウドスピーカー駆動ユニットアクチュエーターにおいて、位置のずれた柔軟性と剛性の駆動カップリング部分を備え、低周波数において、少なくとも１つの前記柔軟性部分に寄与されて、軸上でダイヤフラムをピストン状運動させ、また高周波数において、少なくとも１つの前記剛性部分により、前記ダイヤフラムに中心を外れた共振励起を起こさせるアクチュエーター。 49．音響駆動ユニットアクチュエーターにおいて、位置のずれた柔軟性と剛性の駆動カップリング部分を備え、少なくとも低周波数において、少なくとも１つの前記柔軟性部分により軸上でダイヤフラムをピストン状運動させ、少なくとも高周波数において、少なくとも１つの前記剛性部分により、撓み波により前記ダイヤフラムを励起して、分布モード音響動作を起こさせるアクチュエーター。 50．請求項４７、４８又は４９に記載したアクチュエーターであって、前記剛性部分はまた、前記ピストン状運動の駆動に寄与するアクチュエーター。 51．請求項４７乃至５０の何れか１項に記載したアクチュエーターであって、前記部分は、チューブ状部材の端部周縁部であるアクチュエーター。 52．請求項５１に記載したアクチュエーターを備えるラウドスピーカー駆動ユニットであって、前記ダイヤフラムを備え、前記チューブ状部材は前記ダイヤフラムに固定されるユニット。