JP2001521353A - 共振モードパネルラウドスピーカ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 少なくとも１つの低い平均速度のパネル領域に配置されたサスペンション手段を特徴とする共振パネル形状ラウドスピーカ。少なくとも１つの低い平均速度のパネル領域を見出し、この領域内にサスペンション手段の位置決めをすることを特徴とする共振パネル音響装置の製造方法。この方法は、低い平均速度のパネル領域のパネルに溝またはスロットを設けることによって、大型パネル、例えば自動車の装飾用トリムパネルの音響的に活性な部分を定めることを含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （技術分野） 本発明は、ラウドスピーカに関し、より詳しくは、撓み波を共振パネル内に送
り、このパネルを共振させて音響出力を放射するようになった種類のパネル形状
のラウドスピーカに関するものである。このようなラウドスピーカは、本願出願
人の国際特許出願 WO97/09842 に説明されており、分布モードラウドスピーカと
して知られている。

【０００２】 （背景技術） 従来のピストン式ラウドスピーカは一般にコーン型の可動振動板が、弾性サス
ペンションを形成する少なくとも１つの可撓性部材によりフレームまたはシャー
シー上の正しい位置に支持されている。このサスペンションは、少なくとも次の
機能を果たす。すなわち、 １．振動板と、一般にムービングコイルモータを含む励振器とを備える組立体を
フレームに配置し、 ２．振動板の軸方向の動きは可能とするが、軸に垂直な方向の動きは抑制し、さ
らに、 ３．その材料の選択と取扱い方により振動板の振動に対してある程度の減衰を与
えるものである。

【０００３】 これらの要件は、あるときは一般にゴム状材料から作られるロールサラウンド
として知られ、振動板の周縁部とそれを取り囲むフレームとの間に連結される一
般に可撓性の波形の成形部材により達成され、あるときはスパイダーとして知ら
れ、振動板の頂点の領域とフレームとの間に連結される波形の可撓性の部材によ
り達成される。必ずしも使用されるわけではないが、２つの個別のサスペンショ
ン部材を普通に使用することで、上述の３つの機能に関して満足のいく性能を得
ることができる。従来のムービングコイルラウドスピーカの場合、他の位置にサ
スペンションを取り付けることによって、望ましくない共振が生じて振動板の振
動特性に悪影響を及ぼすことがある。

【０００４】 本発明の共通の目的は、共振パネルラウドスピーカのニーズに適合するサスペ
ンションを提供することである。共振パネルラウドスピーカの場合、本出願人は
、パネル本来の性質によりパネル内に低い平均速度を有する領域が数多く存在す
ることを見出し、これらのパネル位置またはその近くにサスペンションを配置す
ることが可能であることと、このような領域における低い速度は、全体的に見て
パネルの振動特性にほとんどもしくは全く影響を及ぼさないとの結論に至った。

【０００５】 （発明の開示） 本発明の１つの態様によれば、全体として１またはそれ以上の低い平均速度の
パネル領域に配置されるサスペンション手段を備えた、共振パネル形状のラウド
スピーカが提供される。このようなサスペンション手段は、支持体にパネルを吊
るすため、および／またはパネル上の振動励振器を支持するために使用できる。

【０００６】 支持体は、パネルの周囲領域を含み、この周囲領域は音響的に不活性な状態で
あってもよい。共振パネル形状ラウドスピーカは、音響的に活性な領域を有する
パネルと、この音響的に活性な領域を囲む低い平均速度のパネル領域とを含んで
もよく、パネル構造体中のスロットまたは溝が音響的に活性な領域を定める。ス
ロットまたは溝は、単に部分的にパネル構造体を貫通して延びているようなもの
であってもよい。

【０００７】 つまり、パネル自体またはパネル上の励振器を機械的に支持するために、パネ
ルの低エネルギー領域を利用するという考え方は、分布モード動作のための、ま
たは内部に定められた少なくとも所望の音響的振動動作のための、あるいは大型
部品の一部としての、所望の音響的に活性なパネル部分の領域を定義づける目的
で、パネル内にスロットまたは貫通した切り込みの使用を含むよう拡大して適用
できる。このようなスロットを設けることによって、例えば、任意に成形され任
意の外形を有する乗物のトリムパネルに一体化されたデザインで作られる、広帯
域の分布モードタイプの振動パネルを可能とする。スロットは、要求される周波
数領域における所望の振動動作に一致する適切などのような形式と外形であって
もよい。ＦＥＡ（有限要素分析）技術は、指示されたスロット周辺形状とその結
果としての幾何学的形状の、迅速な設計および分析とを容易にする。

【０００８】 サスペンション領域における低い振動エネルギーは、別の方法で可能であるも
のより、さらに強いサスペンション要素を使うことを可能にする利点があり、そ
の結果としての組立体の耐久性が向上する。

【０００９】 コンプライアント・サスペンションは、一体型の指状カンチレバー部材を形成
するために、パネルに切り込みを入れることによって形成してもよい。この切り
込みは、パネル構造体を貫通する一対の平行なスロットを備えてもよい。カンチ
レバー部材は、直線状あるいは例えば曲線状であってもよい。振動励振器のサス
ペンションに関しては、低い平均速度の領域と、励振器がパネルに連結される高
い活性領域との間の間隔に一層良く広がるよう、真直ぐなカンチレバーが好まし
い。サスペンションは、そのようなカンチレバー部材のアレイから成っていても
よい。つまり、パネル平面の剛性を保つと共に、パネルを支持するフレームまた
はそれに類似のものの平面に対応するカンチレバーを形成するために、パネルに
切り込みを入れてもよい。若しくは、またはさらに、例えばゴム状材料で作られ
た個別のコンプライアント・サスペンションが、例えば接着テープにより低い平
均速度の領域のパネルに固定されてもよい。ゴム状サスペンションがカンチレバ
ーに付加して使用される場合には、ゴム状サスペンションはカンチレバー上に取
り付けられてもよい。

【００１０】 共振パネル形状ラウドスピーカは、例えば国際特許出願 WO97/09842 で明らか
にされている種類の分布モード音響放射体を含んでもよい。

【００１１】 他の態様では、本発明は、上述のラウドスピーカが組み込まれた例えば乗物ま
たは類似のものの装飾用のトリムパネルである。

【００１２】 さらに別の態様では、本発明は、上述のラウドスピーカまたは上述の装飾用の
トリムパネルを備える、例えば自動車のような乗物である。

【００１３】 さらに別の態様では、本発明は、少なくとも１つの低い平均速度のパネル領域
の位置を見出し、領域内でサスペンション手段を位置決めすることを特徴とする
共振パネル音響装置の製造方法である。

【００１４】 前記方法は、音響的に活性な部分を囲む低い平均速度のパネル領域を見出すこ
とでパネルの音響的に活性な部分を定めると共に、パネルサスペンション手段を
形成するために前記領域のパネル構造体を分断することとを含んでもよい。この
方法は、パネル構造体にスロットを設けることで、音響的に活性な領域を定める
ことを含んでもよい。スロットは前記パネル構造体を、単に部分的に貫通して延
びるようなものであってもよい。

【００１５】 サスペンションが振動励振器の支持を意図する場合、この方法はさらに、パネ
ルを駆動するために振動励振器を連結するための所望のパネル位置、例えばアン
チノードを見出すことと、励振器サスペンションを位置決めするために、駆動位
置に隣接する１つまたはそれ以上のノード領域を見出すことを含んでもよい。

【００１６】 この方法は、サスペンション手段を形成するカンチレバーを定めるために、パ
ネル材料に切り込みを入れることを含んでもよい。サスペンション手段は少なく
とも３つのカンチレバーを有するようなものであってもよい。

【本発明を実施するための最良の形態】

【００１７】 図面において、特に図１および２に言及すれば、例えば国際特許出願 WO97/09
842 で説明された一般的な種類の共振パネル形状ラウドスピーカ１４が示されて
おり、音響放射体を形成する、剛状で軽量な材料からなる略矩形の共振平面パネ
ル１と、パネル内に撓み波振動を送り、このパネルを共振させて音響出力を放射
するためにパネル１の上に取り付けた慣性型振動励振器４とを含んでいる。パネ
ルは一体構造体であってもよいが、図示のように対向する表皮３の間にサンドイ
ッチされたセル状のコア２を含んでいる。

【００１８】 慣性型振動励振器４は、パネル１の円形開口部１２に例えば接着剤によって取
り付けられたボイスコイル／管状コイルフォーマ組立体１３を含み、それによっ
て組立体１３は前記パネルの片面（図１に示された上面）から延びて、磁石組立
体５，６，７中の環状の空隙１５に突出し、協働してディスク状の磁石５をサン
ドイッチするディスク状の磁極片７と磁極キャップ６との間に定められている。

【００１９】 磁石５と、磁極６および７とを含む組立体は、コイルが信号で励磁されるとき
、コイル／フォーマ組立体１３に対して軸方向に動けるように、キャップ６から
突出する環状フランジ８に取り付けられたコンプライアント・サスペンションに
よってパネル１に取り付けられ、３つの等間隔に配置されたゴム状パッド９を含
んでおり、そのうちの１つだけが図１に示されている。またパッド９は、パネル
に貫通するようにＵ字状のスロットを切り込むことで形成される指状のカンチレ
バー上に取り付けられており、図２によく示されているように低い平均速度のパ
ネル領域内でカンチレバーは等間隔であって、開口部１２を取り巻き同軸に配置
されており、そのカンチレバー内側の端部１６はパネル１平面に対して垂直方向
に自由に動くことができる。

【００２０】 パッド９がカンチレバー１０の自由端１６の近傍に取り付けられている。所望
であればパッド９は省略でき、その代わりに磁石組立体５，６，７を直接カンチ
レバー１０上に取り付けてもよいことが理解できる。

【００２１】 図３はパネル１に振動励振器を吊るすためのカンチレバーの、種々の別の変更
可能な実施の形態を示している。これらは図１と２に示されているような、Ｕ字
形のスロットつまり切り込み１１で規定される単一の真直ぐな指状カンチレバー
１０や、螺旋状のスロット１８で規定される曲線状のカンチレバー１７を含み、
さらに弾性サスペンションはアーチ状の対向する一対のスロット２０の間に規定
されているカンチレバー部材１９と、中央部の円形部分２１と、その末端部でパ
ネルに取り付けられる対向する一対の突起部２２とを有し、磁石システムが部分
２１の中央位置２３に接続されている。

【００２２】 図４から７までは、前述の種類の共振パネル形状ラウドスピーカ１４の実施の
形態を示し、ラウドスピーカ１４は、大型パネル２４の一部分を形成する共振パ
ネル１を有し、例えば、自動車または類似の乗物における装飾用のトリムパネル
である。この実施の形態では、ラウドスピーカ１４は、溝つまりスロット２５に
より大型パネル２４内に定められる矩形の共振パネル１を有し、パネル１は、低
い平均速度のパネル１の周りの領域でスロット２５を埋めるよう配置された、対
向する平行スロット２６により定められるサスペンション・カンチレバー２７に
よりパネル２４に吊るされている。パネル１の各辺にはそれぞれ1つのカンチレ バーが配置されている。振動励振器４は、上述のように、または所望のように都
合良く吊るされていてもよい。図６に示されるように、スロット２５は、単に部
分的にパネル１を貫通して延びてもよい。図示のようにスロット２５は、下面の
皮膜はそのままスロットを覆っているが、上面の皮膜３を貫通すると共に、パネ
ル１のコア２を貫通して延びている。もしくは、図７に示されるように、スロッ
ト２５はパネル１を完全に貫通して延びても良い。

【００２３】 本発明の自動車のトリムパネルおよび類似の装飾用構造体への応用に関して、
スロットを設けることは、製造の初期の段階で例えばレーザーまたはウオータ・
ジェット裁断によりなされてもよく、またスロットは振動部品のための安定した
空隙を得るのに十分な幅であればよい。実際には、１mmか２mmの幅であればほぼ
十分である。サスペンション部品の幅は、カンチレバーの有効長と、その領域に
おけるパネルの強靭性と線剛性と、全体の組立体が耐えるよう合理的に要求され
るであろう加速力とに依存している。約４mmから約２５mmまでの大きさがカンチ
レバーの幅として有効であることが分っている。

【００２４】 もう一つの利点は、横加速力についての耐久力に関係する。比較的狭いスロッ
ト幅は、コンプライアント・サスペンション部品に接着剤を使用した表面構成と
対比して、パネルの安全な基礎面を可能にする。接着剤を用いる場合、サスペン
ションは接着剤の剥離により損傷を受ける可能性がある。

【００２５】 音響装置がパネル前面とパネル背面との間で放射を隔離することを必要とする
場合には、大型の全体パネルがバッフルとして作用するが、一般にこれは乗物の
ドアフレームまたは幾らかの全体的な骨組みや支持体のような、部分的構造体に
よって増大される。建築用途では構造パネルが、部屋または建物の設計により増
大される。狭いスロットを通る音の漏れは前面と背面との間ではおそらく僅かで
ある。このような少ない漏出は、背面からパネルの前面への漂遊ノイズを隔離す
ることについて有利であり、これは幾つかの用途において重要なことである。

【００２６】 乗物のトリムパネルについて、製造の後期段階では軽量で比較的可撓性のある
装飾用の布地の薄膜が、柔らかい連続気泡のポリウレタンフォームの薄膜に貼り
合わされる。この構造は動作原理をさほど大きく損なうことなくスロット上に適
用できる。ユーザーはスロットを全く目にすることはない。フォームと布とで覆
われたスロットの有限音響抵抗が、音響隔離の点で幾らかのさらなる改良をもた
らすものである。

【産業上の利用可能性】

【００２７】 図面に示されるような配置の利点は次の通りであり、つまり、 １．サスペンションは、パネルと同じ材料を使えるので低コストである。 ２．サスペンションは、前記パネルの厚さ内に、またはわずか厚さが増した状態
で設置可能である。 ３．例えば磁石組立体といった振動励振器の比較的動かない部分にパネルを吊る
すために、および／またはパネルをフレームかまたは他の支持体に吊るすために
、多数のこのようなサスペンション位置を見出すことができ、さらに、 ４．単純なカンチレバー／ビーム計算が、コンプライアンスの所望の大きさを容
易に提供する。

【図面の簡単な説明】

本発明は、例として添付図面に概略的に図示されている。

【図１】 共振パネル形状ラウドスピーカの一部分の側部断面図であり、振動励振器のサ
スペンションを示す。

【図２】 図１の共振ラウドスピーカの縮尺された下部平面図である。

【図３】 振動励振器サスペンションの３つの実施の形態を示す共振ラウドスピーカパネ
ルの下部平面図である。

【図４】共振パネル形状ラウドスピーカを組み込んだパネルの平面図である
。

【図５】 図４の「Ａ」部を拡大した詳細な部分平面図である。

【図６】 図５のＡ−Ａ線上における、別の部分断面図である。

【図７】 図５のＡ−Ａ線上における、別の部分断面図である。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１２年４月１１日（２０００．４．１１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，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，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ， ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，Ｌ Ｕ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ， ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，Ｕ Ｇ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ Ｆターム(参考） 5D012 BA08 CA07 CA14 HA00 5D016 AA01

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも1つの低い平均速度のパネル領域に配置されたサ スペンション手段を特徴とする共振パネル形状ラウドスピーカ。
2. 【請求項２】 前記パネル構造体に切り込みを入れて前記パネル構造体と一
   体になっている少なくとも１つのカンチレバー部材を形成することによって作ら
   れるサスペンション手段を特徴とする請求項１に記載の共振パネル形状ラウドス
   ピーカ。
3. 【請求項３】 前記切り込みが、前記パネル構造体を貫通する一対の平行な
   スロットを含むことを特徴とする請求項２に記載の共振パネル形状ラウドスピー
   カ。
4. 【請求項４】 前記サスペンション手段が、カンチレバー部材のアレイを含
   むことを特徴とする請求項２または３に記載の共振パネル形状ラウドスピーカ。
5. 【請求項５】 前記カンチレバー部材が、前記パネル平面の剛性を保つと共
   に、前記パネル平面に垂直な平面にコンプライアントを生じさせるようになって
   いることを特徴とする請求項２から４のいずれか1項に記載の共振パネル形状ラ ウドスピーカ。
6. 【請求項６】 前記パネルに固定されたコンプライアント・サスペンション
   を特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載の共振パネル形状ラウドスピーカ
   。
7. 【請求項７】 前記コンプライアント・サスペンションが前記パネルに固定
   されていることを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に従属する請求項６
   に記載の共振パネル形状ラウドスピーカ。
8. 【請求項８】 分布モード音響放射体を特徴とする前記請求項のいずれか１
   項に記載の共振パネル形状ラウドスピーカ。
9. 【請求項９】 前記パネルが、音響的に活性な部分と、前記音響的に活性な
   部分を囲む低い平均速度の領域とを含むことを特徴とし、さらに、前記パネル構
   造体にあって、前記音響的に活性な部分を定めるスロットまたは溝を特徴とする
   前記請求項のいずれか１項に記載の共振パネル形状ラウドスピーカ。
10. 【請求項１０】 前記スロットまたは溝が、前記パネル構造体を単に部分的
    に貫通して延びるようになっていることを特徴とする請求項９に記載の共振パネ
    ル形状ラウドスピーカ。
11. 【請求項１１】 請求項９または請求項１０に記載の共振パネル形状ラウド
    スピーカを特徴とする装飾用のトリムパネル。
12. 【請求項１２】 請求項１１に記載される装飾用のトリムパネルを特徴とす
    る乗物。
13. 【請求項１３】 少なくとも１つの低い平均速度のパネル領域の位置を見出
    し、前記領域内にサスペンション手段を位置決めをすることを特徴とする共振パ
    ネル音響装置の製造方法。
14. 【請求項１４】 前記音響的に活性な部分を囲む低い平均速度のパネル領域
    を見出すことによって前記パネルの音響的に活性な部分を定め、前記サスペンシ
    ョン手段を形成するために前記領域のパネル構造体を分断することを特徴とする
    請求項１３に記載の方法。
15. 【請求項１５】 前記パネル構造体にスロットを設けることにより前記音響
    的に活性な部分を定めることを特徴とする請求項１１に従属する請求項１３また
    は請求項１４に記載の方法。
16. 【請求項１６】 単に部分的に前記パネル構造体を貫通して延びるような前
    記スロットを形成することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
17. 【請求項１７】 前記サスペンション手段を形成するカンチレバー部材を定
    めるために、前記パネル材に切り込みを入れることを特徴とする請求項１３から
    １６のいずれか１項に記載の方法。
18. 【請求項１８】 前記パネルを駆動するために前記振動励振器を前記パネル
    に接続する所望のパネル駆動位置を見出し、前記励振器サスペンション手段を位
    置決めするために、前記駆動位置に隣接する１つまたはそれ以上の低い平均速度
    の領域を見出すことにより振動励振器サスペンション手段を形成すること特徴と
    する請求項１３から１７までのいずれか１項に記載の方法。
19. 【請求項１９】 少なくとも３つのカンチレバー部材を有するサスペンショ
    ン手段を形成することを特徴とする請求項１１から１６までのいずれか１項に記
    載の方法。