JP2001519637A - Improved low frequency converter enclosure - Google Patents

Improved low frequency converter enclosure

Info

Publication number
JP2001519637A
JP2001519637A JP2000515410A JP2000515410A JP2001519637A JP 2001519637 A JP2001519637 A JP 2001519637A JP 2000515410 A JP2000515410 A JP 2000515410A JP 2000515410 A JP2000515410 A JP 2000515410A JP 2001519637 A JP2001519637 A JP 2001519637A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acoustic
enclosure
lever
transducer
internal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2000515410A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
ゲッデス、アール・アール
Original Assignee
ゲッデス、アール・アール
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ゲッデス、アール・アール filed Critical ゲッデス、アール・アール
Publication of JP2001519637A publication Critical patent/JP2001519637A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/22Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired frequency characteristic only 
    • H04R1/28Transducer mountings or enclosures modified by provision of mechanical or acoustic impedances, e.g. resonator, damping means
    • H04R1/2807Enclosures comprising vibrating or resonating arrangements
    • H04R1/2838Enclosures comprising vibrating or resonating arrangements of the bandpass type
    • H04R1/2842Enclosures comprising vibrating or resonating arrangements of the bandpass type for loudspeaker transducers

Abstract

(57)【要約】 音響変換器囲み(10)が、すべての放射された音が音響てこ(80)を通るようにするために、音響的に電気音響変換器(70)に結合された音響てこ(80)を持つ。 (57) [Abstract] The acoustic transducer enclosure (10) is acoustically coupled to the electro-acoustic transducer (70) to allow all emitted sound to pass through the acoustic lever (80). Hold the lever (80).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 発明の背景 本願発明は音響変換器の囲みの手順及び方法の効率を改善するためのものに関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to improving the efficiency of acoustic transducer enclosure procedures and methods.

【0002】 従来技術の説明 音響ラウドスピーカーの再生のための変換器の囲みの設計は高度に発展した科
学である。それらの設計の過去の技術はほぼ100年ほどさかのぼるもので、す
でにこの分野では最近多数の進歩があった。基本的な設計方法は、Novakの「低 共鳴高コンプライアンスのラウドスピーカ用の囲みの性能(Performance of Enc
losure for Low Resonance High Compliance Loudspeakers)」、Thieleの「反 射ボックス内のラウドスピーカ(Loudspeakers in Vented Boxes)」パートI及び
II、Smallの「反射ボックスラウドスピーカシステム(Vented-Box Loudspeakers
System)」パートI、II、III及びIV、並びにGeddesの「帯域ラウドスピーカ囲 み概論(An introduction to Bandpass Loudspeakers Enclosures)」の古典的 研究に十分に説明されている。これらの論文のすべてが、Audio Engineering So
ciety、ニューヨーク、ニューヨーク州から入手可能なラウドスピーカ選集のシ リーズに見出すことができる。それらの研究に組み込まれた参考文献は、市販の
ラウドスピーカの囲みの設計における最近の最新技術のほとんどを網羅している
Description of the Prior Art The design of transducer enclosures for acoustic loudspeaker reproduction is a highly developed science. The past technology of their design dates back nearly 100 years and there have already been many recent advances in this area. The basic design methodology is described in Novak's “Performance of Enc.
losure for Low Resonance High Compliance Loudspeakers), Thiele's "Loudspeakers in Vented Boxes" Part I and
II, Small's "Vented-Box Loudspeakers System"
Systems), Part I, II, III and IV, and the classic study of Geddes's “An introduction to Bandpass Loudspeakers Enclosures”. All of these papers are Audio Engineering So
ciety, found in a selection of loudspeakers available from New York and New York. The references incorporated in those studies cover most of the latest state of the art in the design of commercial loudspeaker enclosures.

【0003】 最近の傾向は、少ないエネルギーで、つまり、改善された効率でより大きな出
力を出すという要望から、囲みのステムの帯域通過型に向かっている。単一の又
は多数の共鳴音響システムを同調させることによって、ラウドスピーカに与えら
れるローディングを、対応する効率の増加とともに増加させることができる。こ
れらの設計の経験則によると、周波数帯域通過装置の帯域幅が狭くなるほど音響
ゲインは高まり効率も大きく改善される。高い効率、低帯域幅又は低効率、高帯
域幅の制限は、時に、周波数帯域通過ラウドスピーカーシステムに関する有効な
帯域幅の結果は一定に維持されなければならない、というように述べられている
。これは数学的には厳密には正確ではないが現実的に述べるとそれは正確である
[0003] A recent trend has been toward the bandpass version of the encircling stem from the desire to produce more power with less energy, ie, with improved efficiency. By tuning a single or multiple resonant acoustic systems, the loading provided to the loudspeakers can be increased with a corresponding increase in efficiency. According to the rule of thumb of these designs, the narrower the bandwidth of the frequency band pass device, the higher the acoustic gain and the greater the efficiency. It is stated that high efficiency, low bandwidth or low efficiency, high bandwidth limitations sometimes require that the effective bandwidth result for a frequency bandpass loudspeaker system be kept constant. This is not strictly mathematically accurate, but in practice it is.

【0004】 ラウドスピーカーに与えられる音響負荷を増加させるが、その際には最終的な
システムの周波数帯域幅が対応して減少することがないようにすることができる
のでそれは非常に望ましい。
[0004] It is highly desirable to increase the acoustic load applied to the loudspeakers, but without having to correspondingly reduce the frequency bandwidth of the final system.

【0005】 放射効率を増加する他の新しい試みが、1981年の「ウーハラウドスピーカ
(Woofer Loudspeaker)」の特許第4,301,332号のDusanekの発明者等に よって行われてきた。この特許では、ラウドスピーカーの後方が、外側の放射円
錐体が内側円錐体より大きくなるように、「内側及び外側受動スピーカー円錐体」
に取り付けられている。この特許の例を図1に示す。ラウドスピーカー円錐体の
振動の機械的増幅がその結果作られる。発明者は、それによる「小さい外箱から
のより低い周波数応答とより高い効率との結合」をクレーム化している。装置の
周波数応答は低くなるかもしれないが、その設計では周波数通過帯域の効率を高
めることはできない。これは、受動放射体のより大きな円錐体の動きが、箱共鳴
の辺りの周波数の非常に狭い範囲内でのみ音の放射を増加させることになるから
である。この共鳴未満では、前方及び後方の放射は、互いに相殺し合って(どの
ようなポート囲みにおいてもそうであるように)、そうでなければ機械的増幅に
よって生じたかもしれない放射効率におけるどのようなゲインも無にしてしまう
であろう。共鳴をこえると、受動放射体はラウドスピーカーから切り離されるこ
とになり、装置の周波数通過帯域効率は直接放射体のそれを維持しなければなら
ない。共鳴においては、効率の増加は明らかであり、この改良された効率はそう
でない場合の例よりも低く箱をチューニングすることのみによって利用すること
ができる。Dusanekは真に効率的にするためには放射音の全てを2つの円錐体の機
械的増幅器を通過させなければならないことを認識しなかった。この設計はまっ
たく商品化されていない。
[0005] Another new attempt to increase the radiation efficiency was made by the 1981 "U-Haloud speaker.
(Woofer Loudspeaker), patent No. 4,301,332 by Dusanek's inventor. In this patent, the "inner and outer passive speaker cones" are such that the rear of the loudspeaker is such that the outer radiation cone is larger than the inner cone.
Attached to. An example of this patent is shown in FIG. A mechanical amplification of the vibrations of the loudspeaker cone is created as a result. The inventor claims thereby "the combination of lower frequency response and higher efficiency from a small outer box". Although the frequency response of the device may be low, the design cannot increase the efficiency of the frequency passband. This is because the larger cone movement of the passive radiator will increase sound emission only within a very narrow range of frequencies around the box resonance. Below this resonance, the forward and backward radiation cancel each other (as in any port enclosure) and what is the difference in radiation efficiency that might otherwise have been caused by mechanical amplification. It will also make no gain. Above resonance, the passive radiator will be disconnected from the loudspeaker, and the frequency passband efficiency of the device must maintain that of the direct radiator. At resonance, the increase in efficiency is evident, and this improved efficiency can only be exploited by tuning the box lower than in the other case. Dusanek did not realize that all of the radiated sound had to pass through a two-cone mechanical amplifier to be truly efficient. This design has never been commercialized.

【0006】 機械的利点の他の形態も試されてきた。Niewendijk他(1985年)は、特許
第4,547,631号に、旧式のボイスコイルとふいごとの間でてこ(レバー
)として作動する機械的なアームを利用することを開示した。その理想は、ボイ
スコイル又は他の駆動モーターの非常に小さい動きから放射面の大きな容積変位
を作り出す点にある。この設計の欠点は設計及び製造が非常に複雑であり信頼性
に大きな疑問があることである。この設計も商品化されることはなかった。
[0006] Other forms of mechanical advantage have also been tried. Niewendijk et al. (1985), in US Pat. No. 4,547,631, disclosed the use of an older voice coil and a mechanical arm acting as a lever between a sieve. The ideal is to create a large volume displacement of the radiating surface from very little movement of the voice coil or other drive motor. The disadvantage of this design is that it is very complicated to design and manufacture, and there is a major question of reliability. This design was never commercialized.

【0007】 Dusanekのそれと同様な(同一の?)設計は、Clarkeによって、特許第4,0 76,097「増音された受動放射ラウドスピーカシステム(Augmented Passive
-Radiator Loudspeaker System)」(1979)に開示された。この発明でも、2つの 円錐体ユニットが自由に放射する駆動部の後部に取り付けられているが、音エネ
ルギーは2つの受動放射体の円錐体の間の結合部に向けられる。この特許の例を 図2に示す。その発明者は、この新しい設計が、第2の箱を追加することによっ
て受動放射体の正味のコンプライアンスを制御できるようになるため、標準的受
動放射体の設計を越える改良された応答性を提供する点をクレーム化する。この
「改良」は、音響出力がごくわずかである共鳴未満では受動放射体のコンプライ
アンスのどのような効果でも起こるであろうからほとんど重要ではない。実際、
受動放射体のコンプライアンスはあまり重要ではなくそれを制御することにほと
んど重要性はない。この設計は商品化されることはなかった。
[0007] A similar (identical?) Design to that of Dusanek is described by Clarke in Patent 4,076,097, "Augmented Passive Loudspeaker System."
-Radiator Loudspeaker System) "(1979). In this invention, too, the two cone units are mounted at the rear of the freely radiating drive, but the sound energy is directed to the connection between the cones of the two passive radiators. An example of this patent is shown in FIG. The inventor states that this new design provides improved responsiveness over standard passive radiator designs because the net compliance of the passive radiator can be controlled by adding a second box. Complain about what you do. This "improvement" is of little importance since any effect of passive radiator compliance will occur below resonance where the sound power is negligible. In fact,
The compliance of the passive radiator is not very important and its control is of little importance. This design was never commercialized.

【0008】 周波数帯域通過装置の純粋な音響の達成という方向性においては、ダクト及び
囲みの多数の形状に関していくつかの特許があり、全て改良された効率を目指し
ている。これらの音響達成方法のそれぞれは上記した効率と周波数帯域幅とのト
レードオフという問題を抱えている。いくつかは出力及び構造という観点からは
非常に有効であるが、周波数帯域幅を狭めることなくしかも組み立てやすい方法
でのそれらの設計を改善することが依然として望まれるであろう。
In the direction of achieving pure acoustics of frequency bandpass devices, there are several patents for a number of duct and enclosure shapes, all aiming for improved efficiency. Each of these methods of achieving sound suffers from the tradeoff between efficiency and frequency bandwidth described above. While some are very effective in terms of power and structure, it would still be desirable to improve their design without reducing the frequency bandwidth and in a manner that is easier to assemble.

【0009】 発明の概要 本発明は「音響てこ」の新規な利用を提供する。音響てこは2つの堅固な面か ら構成された機械的装置であり、それらの2つの面は1本の線に沿って振動する ことができるように互いに堅固に接合されて柔軟に保持されている。それらの2 つの面は、振動の軸線に垂直な平面上に被駆動面又は放射面と称される領域を持
つ突出部を有する。音響てこは外側に保持用弾力部分が取り付けられた2つの標 準的なラウドスピーカー円錐体から構成することができる。頂点対頂点で置かれ
た2つの円錐体は互いに接着されて保持弾力部分の外側端部を接着することによ
って囲み内に取り付けられる。この様にすると2つの円錐体はそれらの共通の軸 線に沿って自由に振動することになる。この装置はこの文書の目的のために音響
てこと呼ぶ。この定義によると、Dusanek及びClarkeは彼らの発明において音響 てこを用いたことになるが、ここで述べるものとは全く異なる構造である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a novel use of "acoustic levers". An acoustic lever is a mechanical device composed of two rigid surfaces that are rigidly joined together and held flexibly so that they can vibrate along a single line. I have. The two surfaces have protrusions on a plane perpendicular to the axis of vibration, with an area called the driven or radiating surface. Acoustic levers can consist of two standard loudspeaker cones with an outer retaining elastic part. The two cones, placed vertex-to-vertex, are glued together and mounted in the enclosure by gluing the outer ends of the retaining resilient portions. In this way, the two cones will oscillate freely along their common axis. This device is referred to as acoustic for the purposes of this document. By this definition, Dusanek and Clarke have used acoustic levers in their invention, but in a completely different structure than described here.

【0010】 音響てこが、全ての放射された音を音響てこに通す方法、つまり、音響的に連
続して通す方法によって、電気音響変換器と音響的に接合されると、そのときに
は、その結果としてできた装置は、装置の作動周波数帯域通過を通じて、変換器
の放射される体積速度を何倍にも高めることができるようになる。その結果、て
こを用いることのない同一の変換器と比べると、変換器囲みの組合せの効率は著
しく高まる。
When the acoustic lever is acoustically joined to the electro-acoustic transducer by a method of passing all emitted sound through the acoustic lever, ie, by passing acoustically continuously, then the result is The resulting device allows the radiated volume velocity of the transducer to be increased many times through the operating frequency bandpass of the device. As a result, the efficiency of the combination of transducer enclosures is significantly increased when compared to the same transducer without leverage.

【0011】 新規な変換器囲みは、2つの音響てこを用いて、各々を電気音響変換器の各側 面に配置するようにして組み立てることもでき、その電気音響変換器はこの設計
の放射される音出力を更に高めることになる。設計に更なる柔軟性を持たせるた
めにてこの1つを標準的ダクト又は受動放射体装置と置き換えることもできる。
The novel transducer enclosure can also be assembled using two acoustic levers, each located on each side of the electro-acoustic transducer, the electro-acoustic transducer having a radiant of this design. The sound output will be further enhanced. This one could be replaced with a standard duct or passive radiator device to provide more flexibility in the design.

【0012】 音響てこ囲み設計は変換器から放射されるひずみも低下させることになる。The acoustic lever design will also reduce the distortion radiated from the transducer.

【0013】 望ましい実施例の説明 本願発明の囲みの望ましい実施例を図3及び4に示す。外側の囲み10は、電
気音響変換器仕切50及び内部てこ変換器仕切60によって、少なくとも三つの
内部チャンバ、つまり、音響てこチャンバ20、音響てこ−電気音響変換器結合
チャンバ30及び堅固な密閉された電気音響変換器後方チャンバ40に分割され
ている。外箱及び内部仕切は標準的構造のものである。標準的構造の電気音響変
換器70は仕切50にしっかりと取り付けられているので、チャンバ40とチャ
ンバ70との間には無視できる程度の空気の流れが存在するだけである。
Description of the Preferred Embodiment A preferred embodiment of the enclosing box of the present invention is shown in FIGS. The outer enclosure 10 has at least three internal chambers, an acoustic lever chamber 20, an acoustic lever-electro-acoustic transducer coupling chamber 30, and a tightly sealed enclosure by an electro-acoustic transducer partition 50 and an internal lever transducer partition 60. It is divided into an electroacoustic transducer rear chamber 40. The outer box and inner partition are of standard construction. Since the standard configuration of the electro-acoustic transducer 70 is firmly attached to the partition 50, there is only negligible airflow between the chambers 40 and 70.

【0014】 音響てこ80は、その柔軟な枠82に沿ってその放射面8lを持つように取り
付けられており、それらは囲み10の外側の一方の壁に隙間なく取り付けられ、
さらに、その柔軟な枠86に沿ってその被駆動面85が仕切60に隙間なく取り
付けられている。2つの柔軟な枠82及び86は同時に作用し単一の音響てこの
コンプライアンスとなる。
Acoustic levers 80 are mounted with their radiating surfaces 8l along their flexible frame 82, they are mounted on one of the outer walls of the enclosure 10 without gaps,
Further, the driven surface 85 is attached to the partition 60 along the flexible frame 86 without any gap. The two flexible frames 82 and 86 work simultaneously to achieve a single acoustic lever compliance.

【0015】 図4を参照すると、変換器70はそのモータをワイヤ95を通じて増幅器(図
示せず)に接続することによって付勢される。この方法で変換器からの音響エネ
ルギーはチャンバ30へと導入される。この音響エネルギーから生じた音圧はそ
の変換器に面したてこの被駆動面85に作用する。てこ80はこの作用によって
、音響てこの被駆動面に対する変換器の放射面の比率に変換器の円錐体の変位量
を掛けたものとほぼ等しい数値だけ変位することになる。つまり、Xdが面Ad
を持つ変換器の変位量で、また、X1が面A1を持つ音響てこの被駆動面の変位
量である場合には、 X1=(Ad/A1)Xd となる。
Referring to FIG. 4, transducer 70 is energized by connecting its motor through wire 95 to an amplifier (not shown). In this manner, acoustic energy from the transducer is introduced into the chamber 30. The sound pressure resulting from this acoustic energy acts on the driven surface 85 facing the transducer. This action causes the lever 80 to be displaced by a value approximately equal to the ratio of the radiating surface of the transducer to the driven surface acoustically multiplied by the displacement of the cone of the transducer. That is, Xd is the surface Ad
X1 = (Ad / A1) Xd where X1 is the displacement of the driven surface with X1 being a sound having the surface A1.

【0016】 音響てこは一体として動くので、音響てこの放射面の変位量もX1となる。放
射面A2は外側の流体媒体に面している。音響てこの放射面によって変位された
空気の体積(変位量かける面積)V2は、 V2=A2・X1=A2(Ad/A1)Xd=(A2/A1)Ad・Xd=(A
2/A1)Vd となる。ここで、Vdは変換器によって変位する空気の体積である。放射面が被
駆動面より広い場合には、音響てこによって放射される空気の体積速度は、変換
器のそれよりも、音響てこの被駆動面に対するその放射面の比率まで増すことに
なる。この放射体積速度の変換は電気用語における変圧器又は機械用語における
てこの機能と大変似ている。それゆえ音響てこという名称なのである。
Since the acoustic lever moves integrally, the displacement of the radiation surface of the acoustic lever also becomes X1. The emission surface A2 faces the outer fluid medium. The volume (area multiplied by the amount of displacement) V2 of the air displaced by the acoustic lever emission surface is: V2 = A2 / X1 = A2 (Ad / A1) Xd = (A2 / A1) Ad / Xd = (A
2 / A1) Vd. Here, Vd is the volume of air displaced by the transducer. If the radiating surface is wider than the driven surface, the volume velocity of the air radiated by the acoustic lever will increase to the ratio of its radiating surface to the driven surface of the acoustic lever, rather than that of the transducer. This conversion of radiation volume velocity is very similar to the function of a transformer in electrical terms or leverage in mechanical terms. Therefore it is the name of sound.

【0017】 上記の関係の例として、二つの円錐体からなる音響てこを考え、被駆動側が2
00平方センチメートルと仮定した面からなり、放射側が400平方センチメー
トルと仮定した面からなるとする。上記の式から、放射された空気体積の変位量
は電気音響変換器の円錐体の空気体積の変位量の2倍となることがわかる。この ことは、放射された空気の体積速度も電気音響変換器から放射された空気の体積
速度の2倍であり、また、この音の放射によって生じた音圧レベル(SPL)は 音響てこの存在の結果として約6dBまで増えるということを意味する。
As an example of the above relationship, consider an acoustic lever consisting of two cones, where the driven side is 2
It is assumed that the surface is assumed to be 00 square centimeters, and the emission side is assumed to be 400 square centimeters. From the above equation, it can be seen that the displacement of the emitted air volume is twice the displacement of the air volume of the cone of the electroacoustic transducer. This means that the volume velocity of the radiated air is also twice the volume velocity of the air radiated from the electro-acoustic transducer, and the sound pressure level (SPL) generated by this sound emission is an acoustic lever. Means that it increases to about 6 dB.

【0018】 上で導かれた関係は全ての周波数に当てはまるものではない。チャンバ30の
容積及びてこ80の音響質量によって画定される共鳴周波数より高い周波数にお
いては、増幅効果は消失し、放射された音は減少するであろう。このロールオフ
は、所望の場合には、てこ80の放射面と被駆動面との間の接続部を堅固なもの
でなく柔軟なものにすることによってより急なものにすることができる。チャン
バ30の容積及び又はてこ80の音響質量は、その関係及び望ましい高い作動周
波数から決定することができる。
The relations derived above do not apply to all frequencies. At frequencies higher than the resonance frequency defined by the volume of the chamber 30 and the acoustic mass of the lever 80, the amplification effect will disappear and the emitted sound will decrease. This roll-off can be made steeper, if desired, by making the connection between the radiating surface and the driven surface of the leverage 80 flexible rather than rigid. The volume of the chamber 30 and / or the acoustic mass of the lever 80 can be determined from the relationship and the desired high operating frequency.

【0019】 チャンバ20は音響てこのコンプライアンスを減少させるよう作用する。チャ
ンバ20の音響コンプライアンスは音響てこコンプライアンスに(並行に)加わ
ってこの構成部分のために単一の塊となったコンプライアンスを形成する。ほと
んどの設計において、このコンプライアンスは、十分に高くて、音響てこの一塊
のコンプライアンス及びその物理的質量によって生じた共鳴が所望の装置の作動
周波数帯域幅を充分に下回る、というように仮定されている。これは、チャンバ
20の容積を増大させることによって、また、音響てこ80の音響質量を増大す
ることによって、及び又は音響てこコンプライアンスを高めることによって常に
そのようにすることができる。実際、一塊のコンプライアンスが、変換器70お
よびチャンバ40の結合したコンプライアンスと比べて小さくない場合には、そ
の一塊の音響てこは装置の性能にはほとんど影響を与えないであろう。一塊の音
響てこのコンプライアンスが充分な大きさのコンプライアンスではない場合には
、その結果、装置が非同調状態となり、主として低い周波数において、その全体
の効率が低下することになる。この非同調はその装置の他の構成部分の調整を変
えることによってある程度補うことができる。
The chamber 20 acts acoustically to reduce this compliance. The acoustic compliance of the chamber 20 adds (in parallel) to the acoustic lever compliance to form a single massed compliance for this component. In most designs, this compliance is assumed to be high enough that the compliance created by the acoustic lever and the resonance caused by its physical mass is well below the operating frequency bandwidth of the desired device. . This can always be done by increasing the volume of the chamber 20, and by increasing the acoustic mass of the acoustic lever 80, and / or by increasing the acoustic lever compliance. In fact, if the bulk of the compliance is not small compared to the combined compliance of the transducer 70 and the chamber 40, the bulk of the acoustic lever will have little effect on the performance of the device. If the compliance of the chunk of acoustic levers is not of sufficient magnitude, this will result in the device being out of tune and reducing its overall efficiency, mainly at low frequencies. This detuning can be partially compensated for by changing the adjustments of the other components of the device.

【0020】 物理的にチャンバ20によって加えられた見かけ上の音響コンプライアンスは
、この空気の体積の標準的な音響コンプライアンスとなるが、面81及び85の
推定面積の差として音響てこによる作用を受ける。これは、音響てこの2つの面 がそれらの間の体積に関して反対方向に移動するからである。
The apparent acoustic compliance physically applied by the chamber 20 results in the standard acoustic compliance of this volume of air, but is affected by the acoustic lever as the difference between the estimated areas of the surfaces 81 and 85. This is because the acoustic levers move in opposite directions with respect to the volume between them.

【0021】 音響的に放射された体積速度における正味ゲインに関する上記の式は、音響て
こ面の比率、つまり、音響てこの方斜面に対するその被駆動面の比率を増やすこ
とによって、ゲインを無限に増加することができることを予測する。一塊の音響
てこコンプライアンスに関する上記の説明は、増幅に実際上の上限があることを
示す。チャンバ20の見かけ上の音響コンプライアンス及び音響てこのコンプラ
イアンスは、音響てこ面の比率を増すことによって音響ゲインを高めることを試
みると、両方とも減少するであろう。一塊の音響てこのコンプライアンスは、最
終的にはとても小さくなって、音響てこ面の比率を高めることによりゲインが増
すよりも速い速度で有効ゲインを制限することになる。
The above equation for the net gain at the acoustically radiated volume velocity gives an infinite increase in gain by increasing the ratio of the acoustic lever surface, that is, the ratio of its driven surface to the acoustic lever slope. Predict that you can. The above description of lump acoustic lever compliance indicates that there is a practical upper limit on amplification. The apparent acoustic compliance of the chamber 20 and the acoustic leverage will both decrease when attempting to increase the acoustic gain by increasing the ratio of the acoustic leverage. The bulk of the lump acoustic lever eventually becomes very small, limiting the effective gain at a faster rate than increasing the gain by increasing the ratio of the acoustic leverage.

【0022】 好結果が、放射面が変換器の放射面よりいくらか広くかつ被駆動面が変換器の
被駆動面よりもいくらか狭い音響てこに関して得られている。変換器の放射面の
約1.4倍の放射面及び変換器の被駆動面の約0.7倍の被駆動面が、2の体積
速度の増加及び6dBの放射される圧力における理論上の改善を生み出す。これ
らの構造パラメータの結果、電気音響変換器のそれとあまり異ならない面を持つ
音響てことなり、容易な構成を促進するとともに見事な6dBの増加した出力を
生み出す。
Good results have been obtained with acoustic levers whose radiating surface is somewhat wider than the radiating surface of the transducer and whose driven surface is somewhat narrower than the driven surface of the transducer. A radiating surface approximately 1.4 times the radiating surface of the transducer and a driven surface approximately 0.7 times the driven surface of the converter provide a theoretical increase in volume velocity of 2 and a radiated pressure of 6 dB. Generate improvement. The result of these structural parameters is that the sound has a face that is not very different from that of the electro-acoustic transducer, facilitating easy configuration and producing a stunning 6 dB increased output.

【0023】 次ぎに図5を詳細に参照すると、そこに示すチャートは本発明から予測される
放射された圧力における理論上の改善を示す。この図は、約0.7のQにともな
う第4次変化の標準的周波数帯域通過のチューニング(発明者の論文「帯域通過
ラウドスピーカー装置の概論」に述べられている様なもの)(下側の曲線)と、 音響てこを用いた囲み装置(上側の曲線)とを比較する。この図における変換器
及び囲み容積は一定に維持されている。図5に示す音響てこの特別な設計は、チ
ャンバ40内に変換器70が置かれたときにその変換器70の共鳴周波数で共鳴
するようにてこ80の音響質量及びチャンバ30の容積が調整される周波数帯域
通過モードにおいて作動する。てこの音響質量は変換器の音響質量の1.414
倍になるようにする。この調整は、ここではひとかたまりの音響てこが無視され
ていたことを除けば上記の本発明者の論文で説明したことと同一である。これは
上記のようにこのコンプライアンが小さすぎない限りにおいて有効である。音響
てこの音響質量はその放射面積によって割られたその移動質量である。
Referring now in detail to FIG. 5, the chart shown therein illustrates the theoretical improvement in emitted pressure expected from the present invention. This figure shows a typical frequency bandpass tuning of the fourth order variation with a Q of about 0.7 (as described in the inventor's paper "Overview of Bandpass Loudspeaker Devices") (lower side). And the encircling device using acoustic levers (upper curve). The transducer and the enclosed volume in this figure are kept constant. The particular design of the acoustic lever shown in FIG. 5 is such that when the transducer 70 is placed in the chamber 40, the acoustic mass of the lever 80 and the volume of the chamber 30 are adjusted to resonate at the resonant frequency of the transducer 70. It operates in a frequency bandpass mode. The acoustic mass of the lever is 1.414 of the acoustic mass of the transducer.
Make it double. This adjustment is the same as that described in the inventor's article above, except that a lump of acoustic lever was ignored here. This is valid as long as the compliance is not too small, as described above. The acoustic mass of an acoustic lever is its moving mass divided by its radiation area.

【0024】 概して、本発明者の論文「周波数帯域通過」に述べられている全ての設計はここ
に適応できるものであり、その論文に述べられている「ポート」と対立する音響て
この使用を通じて出力における実質的な改善を得ることができる。これは音響て
この一塊のコンプライアンスが上記に述べる様に小さすぎない限りにおいて真実
である。
In general, all the designs described in the inventor's paper "Frequency Bandpass" are applicable here, and through the use of acoustic levers opposed to the "ports" described in that paper. A substantial improvement in output can be obtained. This is true so long as the compliance of the acoustic leverage is not too small as described above.

【0025】 次ぎに図6を詳細に参照すると、そこに示す透視図は本発明の他の形態を強調 する。2つの音響てこ装置の囲み100は、内部の音響てこ仕切140及び電気 音響変換器仕切50によって、前方音響てこ−電気音響変換器結合チャンバ11
0、後方音響てこ−電気音響変換器結合チャンバl20及び音響てこチャンバl
30に分割されている。前方音響てこ150はチャンバ110を通じて変換器7
0の前方部分に結合されている。後方音響てこl60はチャンバ120を通じて
変換器70の後方部分に結合されている。てこ150と160との間の干渉を防
ぐ為にチャンバ130内に音響てこ分離仕切145が必要とされるかもしれない
。その仕切はこの透視図に示していないが、図7の断面図に示す。この方法によ
り変換器70の両方の放射側を利用して放射出力をさらに増大させることができ
る。
Referring now in detail to FIG. 6, the perspective view shown therein emphasizes another aspect of the present invention. The enclosure 100 of the two acoustic lever devices is provided by an internal acoustic lever partition 140 and an electro-acoustic transducer partition 50 by a front acoustic lever-electroacoustic transducer coupling chamber 11.
0, rear acoustic lever-electroacoustic transducer coupling chamber 120 and acoustic lever chamber
It is divided into 30. Forward acoustic lever 150 is applied to transducer 7 through chamber 110.
0 to the front part. Rear acoustic lever 160 is coupled to the rear portion of transducer 70 through chamber 120. An acoustic lever isolation partition 145 may be required in chamber 130 to prevent interference between levers 150 and 160. The partition is not shown in this perspective view, but is shown in the cross-sectional view of FIG. In this way, the radiation output can be further increased using both radiation sides of the converter 70.

【0026】 チャンバ110及び120の正確な容積とてこ160及び150の正確な音響
質量とを決定することは、本発明者の論文「周波数帯域通過囲み設計の概論」に
述べられている6次非対称周波数帯域通過囲みの設計に似た線に沿って行われる
。これも上で述べた様に音響てこの一塊のコンプライアンスが小さすぎない限り
において真実である。
Determining the exact volume of the chambers 110 and 120 and the exact acoustic mass of the levers 160 and 150 is based on the sixth-order asymmetry described in the inventor's paper, "Introduction to Frequency Bandpass Enclosure Design." This is done along a line similar to the design of the frequency band pass enclosure. This is also true, as mentioned above, as long as the compliance of the lumps is not too small.

【0027】 いくつかの例では位相干渉影響のため2つの音響てこを用いるのは望ましくな
い。この問題は、音響ダクト170、特に、標準的構造の中空管で、低周波数箱
共鳴チューニングの際の音響質量の様に、ときには「ポートのある」ラウドスピ
ーカー囲みにおいて用いられるものを使用することによって回避できる。これが
なされると、2つの音響てこを用いたときに位相干渉から生じるであろう低周波
数出力を低下させることなく、改善された周波数通過帯域効果を得ることができ
る。この構造を図8に示す。
In some cases, it is undesirable to use two acoustic levers due to phase interference effects. The problem is to use an acoustic duct 170, especially a hollow tube of standard construction, sometimes used in a "ported" loudspeaker enclosure, such as the acoustic mass during low frequency box resonance tuning. Can be avoided. When this is done, an improved frequency passband effect can be obtained without reducing the low frequency output that would result from phase interference when using two acoustic levers. This structure is shown in FIG.

【0028】 ここに開示したどの設計においても効果的な音響てこを3個以上の音響てこか
ら構成することもできる。この場合個々のてこの音響質量の合計は、この設計で
用いられる1つの有効音響質量となる。これらの多数のてこは装置のために他の
構造及び指針となる応答を促進し、さらに他の設計に自由度を反映する。
In any of the designs disclosed herein, an effective acoustic lever may be comprised of three or more acoustic levers. In this case, the sum of the individual acoustic masses of the levers is one effective acoustic mass used in the design. These multiple levers facilitate other structures and guiding responses for the device, and also reflect the freedom in other designs.

【0029】 本発明においては、変換器と音響てことの間で作用する流体媒体は、空気、ガ
ス又は液体を含むいかなる流体物質でもよいことに注意すべきである。いくつか
の例においては、結合媒体として液体を用いることはその圧縮できない性質のた
め利点がある。これにより、空気の様な圧縮可能な媒体を用いた場合に得られる
周波数帯域幅に比べてはるかに広い装置の周波数帯域幅が可能となる。この特徴
は例えば場所の都合上2以上の変換器を用いることができない装置において有益
である。この種の装置の例としては補聴器変換器及びイヤーホン変換器がある。
It should be noted that in the present invention, the fluid medium acting between the transducer and the acoustic bar can be any fluid material including air, gas or liquid. In some cases, using a liquid as the binding medium is advantageous because of its incompressible nature. This allows for a much wider device frequency bandwidth than would be possible with a compressible medium such as air. This feature is useful, for example, in devices where two or more transducers cannot be used due to space constraints. Examples of such devices are hearing aid converters and earphone converters.

【0030】 本発明の更なる特徴は装置の音響の歪みを低減することにある。非対称の非線
形性によって振動板が静的変位を示しそれによって円錐体をより高い非線形性の
領域に移動させるということは、変換器において良く知られた非線形歪みの効果
である。この静止状態の力は周波数0のときに変換器に見られる装置のスティフ
ネスによって対抗される。ポートの様に音響質量として空気を用いた変換器装置
では周波数0における装置のスティフネスは単に変換器振動板の支持のスティフ
ネスである。音響てこが使われたときは、静的力に対抗する周波数0スティフネ
スは音響てこのスティフネスの為に充分に高くなる。従って振動板は静止状態の
力からあまり変位しなくなり、装置の正味の歪みは減少することになる。
A further feature of the present invention is to reduce acoustic distortion of the device. It is a well-known effect of nonlinear distortion in transducers that the diaphragm exhibits a static displacement due to the asymmetric nonlinearity, thereby moving the cone to a region of higher nonlinearity. This quiescent force is countered by the stiffness of the device seen at the transducer at zero frequency. In a transducer device that uses air as the acoustic mass, such as a port, the stiffness of the device at frequency 0 is simply the stiffness of the transducer diaphragm support. When an acoustic lever is used, the frequency 0 stiffness against static forces is sufficiently high for acoustic leverage. Thus, the diaphragm is less displaced from the quiescent force and the net distortion of the device is reduced.

【0031】 上記への他の新規な独自性のある修正は当業者にとっては明白である。[0031] Other novel and unique modifications to the above will be apparent to those skilled in the art.

【0032】 本発明は特許請求の範囲に記載した通りである。The present invention is as described in the claims.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 図1はDubenekの従来技術の望ましい実施例の図である。FIG. 1 is a diagram of a preferred embodiment of Dubenek's prior art.

【図2】 図2はClarkeの従来技術の望ましい実施例の図である。FIG. 2 is a diagram of a preferred embodiment of Clarke's prior art.

【図3】 図3は1つの音響てこを用いた新規な囲みの透視図である。FIG. 3 is a perspective view of a novel enclosure using one acoustic lever.

【図4】 図4は図3の4−4の方向から見た変換器囲みの断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of the converter enclosure seen from the direction of 4-4 in FIG.

【図5】 図5は標準的周波数帯域通過囲み設計と音響てこを組み入れた新規な設計との
周波数応答の比較である。
FIG. 5 is a comparison of the frequency response of a standard frequency bandpass enclosure design with a new design incorporating acoustic levers.

【図6】 図6は2つの音響てこを組み込んだ新規な囲み設計の透視図である。FIG. 6 is a perspective view of a novel enclosure design incorporating two acoustic levers.

【図7】 図7は図6の7−7から見た変換器囲みの断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of the converter enclosure as viewed from 7-7 in FIG.

【図8】 図8はダクトによって実行する前方チャンバ(低周波数同調)音響質量を備え
る変換器囲みの断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view of a transducer enclosure with a front chamber (low frequency tuned) acoustic mass performed by a duct.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 装置囲み 20 音響てこチャンバ 25 音響てこ−電気音響変換器結合チャンバ 40 電気音響変換器後方チャンバ体積 50 電気音響変換器仕切 60 内部音響てこ仕切 70 電気音響変換器 80 音響てこ 81 音響てこ放射面 82 音響てこ放射面柔軟支え 85 音響てこ被駆動面 86 音響てこ被駆動面柔軟支え 95 電気音響変換器付勢ワイヤ 100 2つの音響てこ囲み 110 前方音響てこ−電気音響変換器結合チャンバ 120 後方音響てこ−電気音響変換器結合チャンバ 130 音響てこチャンバ 140 内部音響てこ仕切 150 前方音響てこ 160 後方音響てこ 170 音響ダクト Reference Signs List 10 apparatus enclosure 20 acoustic lever chamber 25 acoustic lever-electroacoustic transducer coupling chamber 40 electroacoustic transducer rear chamber volume 50 electroacoustic transducer partition 60 internal acoustic lever partition 70 electroacoustic transducer 80 acoustic lever 81 acoustic lever emission surface 82 Acoustic lever radiating surface flexible support 85 Acoustic lever driven surface 86 Acoustic lever driven surface flexible support 95 Electroacoustic transducer biasing wire 100 Two acoustic lever enclosures 110 Front acoustic lever-electroacoustic transducer coupling chamber 120 Back acoustic lever Electroacoustic transducer coupling chamber 130 acoustic lever chamber 140 internal acoustic lever partition 150 forward acoustic lever 160 rear acoustic lever 170 acoustic duct

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 音響変換器を収容する囲みであって、 内部を少なくとも3つのチャンバに仕切る少なくとも2つの内部バッフルを備
えた外側の堅固な枠組みと、 前記内部バッフルの1つに取り付けられた能動的音響変換器と、 前記内部バッフルの少なくとも1つと該囲みの前記外側との間に結合された受
動的音響てことを備える囲み。
1. An enclosure containing an acoustic transducer, comprising: an outer rigid framework having at least two internal baffles partitioning the interior into at least three chambers; and an active mount attached to one of said internal baffles. An enclosure comprising: a passive acoustic transducer; and a passive acoustic lever coupled between at least one of the internal baffles and the outside of the enclosure.
【請求項2】 請求項1の囲みにおいて、 該囲みは内部の囲み空間を3つの内部チャンバに仕切る2つの内部バッフルを
含み、 前記音響変換器は前記内部バッフルの1つに取り付けられており、さらに、 前記受動的音響てこは、前記内部バッフルと該囲みの前記外側との間に結合さ
れている囲み。
2. The enclosure of claim 1, wherein the enclosure includes two internal baffles that partition an internal enclosed space into three internal chambers, wherein the acoustic transducer is mounted on one of the internal baffles; Further, the passive acoustic lever is an enclosure coupled between the inner baffle and the outside of the enclosure.
【請求項3】 請求項2の囲みにおいて、 前記音響てこは、該音響てこの一方の面のみが前記音響変換器に共通のチャン
バを割り当てるように取り付けられる囲み。
3. The enclosure of claim 2 wherein said acoustic lever is mounted such that only one side of said acoustic lever assigns a common chamber to said acoustic transducer.
【請求項4】 請求項2の囲みにおいて、 前記音響てこは、該音響てこの両方の面が前記音響変換器に共通のチャンバを
割り当てるように取り付けられる囲み。
4. The enclosure of claim 2, wherein said acoustic lever is mounted such that both sides of said acoustic lever assign a common chamber to said acoustic transducer.
【請求項5】 音響変換器を収容する囲みであって、 内部を少なくとも3つの内部チャンバに仕切る少なくとも2つの内部バッフル
を含む外側の堅固な枠組みと、 前記内部バッフルの1つに取り付けられた音響変換器と、 前記内部バッフルと該囲みの前記外側との間に取り付けられた少なくとも2つ
の受動的音響てこと手段を備える囲み。
5. An enclosure containing an acoustic transducer, an outer rigid framework including at least two internal baffles partitioning the interior into at least three internal chambers, and a sound mounted on one of said internal baffles. An enclosure comprising: a transducer; and at least two passive acoustic lever means mounted between the inner baffle and the outer side of the enclosure.
【請求項6】 請求項5の囲みにおいて、 前記受動的音響てこは、該てこの表面の一方のみが前記音響変換器を含む前記
内部チャンバと共通する囲み。
6. The enclosure of claim 5, wherein the passive acoustic lever has only one of the surfaces of the lever shared by the interior chamber containing the acoustic transducer.
【請求項7】 請求項6の囲みにおいて、さらに、 前記音響てこを含む前記チャンバの間に内部バッフルを備える囲み。7. The enclosure of claim 6, further comprising an internal baffle between said chambers containing said acoustic lever. 【請求項8】 請求項5の囲みにおいて、 前記受動的音響てこは、該てこの表面の両方が前記音響変換器を含む前記内部
チャンバと共通する囲み。
8. The enclosure according to claim 5, wherein said passive acoustic lever has both surfaces of said lever common to said interior chamber containing said acoustic transducer.
【請求項9】 請求項1の囲みにおいて、さらに、 前記内部チャンバの間の前記仕切に取り付けられた受動的振動板又は音響ダク
トを含むポートを備える囲み。
9. The enclosure of claim 1, further comprising a port including a passive diaphragm or an acoustic duct attached to said partition between said internal chambers.
【請求項10】 請求項1の囲みにおいて、さらに、 前記内部チャンバと前記囲みの外側との間に取り付けられた受動的振動板又は
音響ダクトを含むポートを備える囲み。
10. The enclosure of claim 1, further comprising a port including a passive diaphragm or acoustic duct mounted between said interior chamber and an exterior of said enclosure.
【請求項11】 請求項10の囲みにおいて、さらに、 前記内部チャンバの間の前記仕切に取り付けられた受動的振動板又は音響ダク
トを含むポートを備える囲み。
11. The enclosure of claim 10, further comprising a port including a passive diaphragm or an acoustic duct attached to said partition between said internal chambers.
JP2000515410A 1997-10-02 1998-10-01 Improved low frequency converter enclosure Withdrawn JP2001519637A (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US6054697P 1997-10-02 1997-10-02
US60/060,546 1997-10-02
PCT/US1998/020817 WO1999018755A1 (en) 1997-10-02 1998-10-01 An improved low frequency transducer enclosure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001519637A true JP2001519637A (en) 2001-10-23

Family

ID=22030182

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000515410A Withdrawn JP2001519637A (en) 1997-10-02 1998-10-01 Improved low frequency converter enclosure

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1033061A1 (en)
JP (1) JP2001519637A (en)
WO (1) WO1999018755A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6704426B2 (en) 1999-03-02 2004-03-09 American Technology Corporation Loudspeaker system
US6169811B1 (en) 1999-03-02 2001-01-02 American Technology Corporation Bandpass loudspeaker system
CN103929702B (en) * 2014-04-17 2017-01-18 北京信息科技大学 Double-piezoelectric-type bone conduction auditory device based on displacement amplification

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4224469A (en) * 1979-01-02 1980-09-23 Karson Theodore R Stereo speaker system
US4301332A (en) * 1980-01-08 1981-11-17 Norman Dusanek Woofer loudspeaker
DE3414407C2 (en) * 1984-04-17 1986-02-20 Jürgen 6804 Ilvesheim Quaas Arrangement of sound transducers in a sound guide, in particular for loudspeaker boxes
US5475764A (en) * 1992-09-30 1995-12-12 Polk Investment Corporation Bandpass woofer and method
US5647012A (en) * 1996-06-10 1997-07-08 Han; Sang Wu Tri-chamber speaker box

Also Published As

Publication number Publication date
EP1033061A1 (en) 2000-09-06
WO1999018755A1 (en) 1999-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4059259B2 (en) Speaker system and speaker enclosure
JP3144230B2 (en) Bass reproduction speaker
JP4192934B2 (en) Speaker system
JP4277876B2 (en) Speaker system and speaker enclosure
US6782112B1 (en) Low frequency transducer enclosure
US6169811B1 (en) Bandpass loudspeaker system
JPWO2007034781A1 (en) Speaker, speaker diaphragm and suspension
GB2477020A (en) Autoaugmented speaker bass reflex port is compliantly mounted to speaker baffle
JP2001519637A (en) Improved low frequency converter enclosure
JPH11331976A (en) Speaker
JPH11234772A (en) Speaker system
JP4148253B2 (en) Speaker system and speaker enclosure
EP1125473B1 (en) Acoustic device according to bending wave principle
WO2020110756A1 (en) Electroacoustic transducer
JP3086270B2 (en) Speaker box
JP3271433B2 (en) Speaker system
JP2568674Y2 (en) Sound equipment
JP4059263B2 (en) Speaker system and speaker enclosure
JP2001136590A (en) Loudspeaker system and sound reproducing device
JPH05236586A (en) High-mass and low-resonance speaker system
JP2660306B2 (en) Multi-chamber loudspeaker system
JP3271434B2 (en) Speaker system
JP2021535647A (en) Audio loudspeaker system
JP4600242B2 (en) Speaker system and speaker enclosure
GB2373126A (en) Loudspeaker driver with adapted natural resonance frequency

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20051003

A072 Dismissal of procedure

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A073

Effective date: 20060207

A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20060207