JP2002524946A - 共振パネル形状部材を有するラウドスピーカ - Google Patents

共振パネル形状部材を有するラウドスピーカ

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Abstract

(57)【要約】 音響出力を生成するようになっている共振パネル形状部材と、パネル形状部材上に設けられ該部材に撓み波エネルギーを付与するようになっている振動励振システムとを備え、振動励振システムがパネル形状部材へ撓み偶力を付与するようになっていることを特徴とするラウドスピーカ。

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、より詳細には、限定されるものではないが例
えば本出願人の国際特許出願Ｗ０９７／０９８４２に説明される一般的な種類の
「分布モード」ラウドスピーカとして知られるようになっている共振パネル形状
ラウドスピーカを励振するための振動励振器に関する。
【０００２】 （背景技術） 分布モードラウドスピーカパネルを励振するのに使用される励振器の公知の形
式は、電気的入力をパネル表面に垂直に加えられる力へと変換することに基づい
ている。このことが励振点から放射される撓み波を引き起こす。この励振点をラ
ウドスピーカパネル上に適切に配置することによって、パネルモードが十分な密
度で結合されてパネルがラウドスピーカとして機能する。
【０００３】 この方法によるパネル励振には、普通パネル中心部近傍に力が加えられるのが
好適であるが、その場合、例えば振動励振器が目に見えてはいけない表示装置と
共に使用される透明パネルに対しては実用的でないという欠点がある。
【０００４】 また、典型的な強制励振から導き出される撓み波は、全体（すなわち鼓室）モ
ードの原因となり、その放射音場が、パネル背面と平行かつ近接して定められた
境界と干渉してキャビティを形成する場合がある。このパネル背面のキャビティ
により全体モードが高周波数において不必要に発生する場合がある。このことは
ラウドスピーカの低周波数帯域を制限し、また、支配的な結合システム共振の周
波数応答性において過度な共振つまりピークを生じる可能性がある。
【０００５】 本発明の目的は、パネル端縁近傍で共振ラウドスピーカパネルを励振する方法
と手段とを提供することにある。 本発明の別の目的は、全体モード励振を低減できる共振ラウドスピーカパネル
の励振方法と手段とを提供することにある。
【０００６】 （発明の開示） 本発明によれば、パネル形状部材上に音響出力および振動励振システムを生成
して、それに撓み波エネルギーを付与するようになっている共振パネル形状部材
を備えるラウドスピーカは、振動励振システムがパネル形状部材へ撓み偶力を付
与することを特徴としている。
【０００７】 振動励振システムは、パネル形状部材にねじりを付与するようになっていても
よい。代替的または追加的に振動励振システムはパネル形状部材に剪断力を付与
するようになっていてもよい。 振動励振システムはパネル形状部材に連結されパネル形状部材の複数の節線を
跨いでもよい。
【０００８】 振動励振システムは、その上にパネル形状部材が取り付けられるサスペンショ
ンを備えてもよく、サスペンションは、その周りに振動励振システムに隣接する
パネル形状部材端縁の少なくとも一部分がヒンジ式に動くことができりピボット
として機能する。サスペンションは高剪断剛性発泡プラスチックで作ってもよい
。
【０００９】 振動励振システムは、パネル形状部材に取り付けられる圧電素子を備えてもよ
く、パネル形状部材に対してその平面において交互に引張圧縮を与えることによ
りパネル形状部材に撓み偶力を付与する。圧電素子は、パネル形状部材の表面に
取り付けてもよい。パネル形状部材の両面に鏡像関係で圧電素子を取り付けても
よい。その圧電素子または各々の圧電素子は、ユニモルフ素子であってもよい。
圧電素子はサスペンションに隣接して配置される部分と、サスペンションから離
れて配置される部分とを備えてもよい。圧電素子は、パネル形状部材に接着材に
より固定される薄いストリップ状の素子であってもよい。圧電素子は、ＰＺＴ（
ジルコン酸チタン亜鉛）で作ってもよい。パネル形状部材は透明であってもよい
。圧電素子は透明であってもよい。振動励振装置は慣性装置を備えてもよい。慣
性装置はパネル形状部材に固定される慣性質量を備えてもよく、それによって両
者間の相対移動を阻止する。慣性装置は慣性振動励振器であってもよい。対向す
る慣性振動励振器をパネル形状部材の両側に設けてもよい。パネル形状部材全体
の不必要な移動を抑制するために、追加の慣性振動励振器をパネル形状部材上に
設けて第１の慣性振動励振器と逆位相で結合してもよい。
【００１０】 振動励振システムは、パネル形状部材に固定され、該部材の平面に対して軸が
平行に配置される電流供給導体アレイを備えるロータを有する電気力学的モータ
と、ロータが配置される場所に局部的な磁場を発生し該部材に対してねじれを付
与する手段を備える。
【００１１】 振動励振システムは、ツイスタとして作用するよう斜方向に配向された略矩形
の圧電素子を有する。振動励振システムは、パネル形状部材にしっかり連結して
該パネル形状部材から突き出る要素と、その要素内で撓み波を誘導する手段とを
有する。その要素はパネル形状部材に対して略垂直であってもよく、撓みモーメ
ントは、パネル形状部材から離間した要素の一部分の変位によって生成されても
よく、その変位は要素に対して略垂直である。その変位は圧電素子を使用しても
たらしてもいよい。その変位は慣性装置によってもたらしてもよい。
【００１２】 別の態様として、本発明は撓み波エネルギーを付与することによって励振して
音響出力を生成するようになっている共振パネル形状部材を備えるラウドスピー
カを作る方法であって、パネル形状部材を形成し、節線の位置を決定するために
パネル形状部材をマップ化し、撓み波エネルギーを付与するよう複数の節線を跨
ぐ振動励振システムをパネル形状部材上に配置し、振動励振システムをパネル形
状部材に取り付けてそれに結合することを含む。
【００１３】 パネル形状部材は、幾何学的形状、大きさおよび／または機械インピーダンス
の観点から規定してもよい。 パネル形状部材は有限要素法を利用してマップ化してもよい。 この方法は、パネル形状部材の隣接部分がその周りにヒンジ式に動き得るピボ
ットとしてサスペンションが作用するよう、パネル形状部材をサスペンション上
に取り付け、パネル形状部材を撓ませるようにパネル形状部材の隣接部分に振動
励振器を配置し取り付けることを含んでもよい。
【００１４】 別の態様として、本発明は部材に撓み波エネルギーを与えるための振動励振器
であり、部材に対して撓み偶力を付与するようになっている。 本発明は添付図面に例示的に図示されている。
【００１５】 （発明を実施するための最良の形態） 図面には、国際特許出願Ｗ０９７／０９８４２に説明され、パネル中の全体モ
ードの励振を防止しまたは低減することが意図され、および／または、パネルの
中心領域から離間して配置するようになっている、新しい形式の振動励振器シス
テムを有する一般的な形式の共振パネル形状ラウドスピーカのいくつかの実施の
形態が示されて説明されている。
【００１６】 図１において、信号線７を介して電圧が印加される一対の慣性電気力学的振動
励振器４を有する振動励振システム２によって励振されて共振する、共振パネル
形状部材１を備えるラウドスピーカ５が示されており、励振器はパネル上に離間
して配置されており、反対方向に作動して揺動偶力を生成してパネルを撓ませて
そこに撓み波振動を起こす。
【００１７】 図２および図３はラウドスピーカ５の１つの実施の形態を示し、共振パネル１
に撓み波振動を加えるための振動励振システムは、パネル周縁部の撓みを阻止す
るが、パネルがサスペンション周りにヒンジ式に動くことができるピボットとし
て作用する、例えば発泡ポリ塩化ビニル等の高剪断剛性発泡プラスチックの周縁
部パネルサスペンション３と、パネル周縁部から内側に距離を置いてパネル上に
取り付けられ、サスペンション３を支点としてパネルに撓み波を起こす慣性電気
力学的振動励振器４とを備える。
【００１８】 図２ａに示すように、パネル１を、ピボットまたはヒンジとして作用する比較
的剛性のあるサスペンション（機械用語では「単純支持」と説明できる）に取り
付ける効果は、図２ｂの、全体としては類似であるが端縁が弾性的または自由に
支持されたパネルの対応する節線の位置と比較して、パネル端縁に平行に走るパ
ネルの節線をパネル端縁方向へ動かす点にあり、励振器４はパネル周縁部内側に
配置され、端縁サスペンション３と励振器４とを有する振動励振システムはこれ
ら節線のいくつかを横切って跨ぐ。本出願人は、このことが効果的なパネル励振
を生成するのに重要であり、励振器をこれら節線の外側に配置すると効果的なパ
ネル励振を得ることができないことを見出した。
【００１９】 図２ｂはＷＯ９７／０９８４２が教示する好適な励振位置がＡであり、一方で
パネル端縁に近接した２つの別の励振点がそれぞれＢ、Ｃであることを示す。Ｂ
とＣの位置はそれでもやはりパネル端縁から相当な距離内側にあり、例えばラウ
ドスピーカパネルが透明で表示スクリーンの一部を形成するといった、励振器を
視野から隠す必要がある場合これらの位置にはラウドスピーカを配置できないこ
とが分かる。図２、２ａに示す配置はこの問題点を解決または軽減する。
【００２０】 図２は励振システム２によって生成される１組の長さｙを示す。励振システム
２がサスペンション３を備える本実施の形態において、サスペンションは励振器
４に近い領域でのみピボットまたはヒンジとして作用する必要があり、他の場所
の周縁部パネルサスペンションは軟質発泡ゴム等の弾性体でもよいことを理解さ
れたい。さらに実験により必要であれば周縁部サスペンションは連続していても
よく、全体が発泡高剪断剛性プラスチックでもよいことが分かっている。
【００２１】 図４を参照すると、全体的には図２および３と同様であり、例えばパネルが境
界に近接する場合にパネルと境界の間にキャビティが形成されて、キャビティ中
の流体に発生するモードがパネルモードに影響を及ぼすことによるパネル１の全
体モードの発生を回避するか低減するよう意図されたパネルの配置が示される。
このことは、典型的に第１の励振器４の位置からパネル中心線に対して反対側に
第２の励振器の駆動位置を選定することと、励振器４と４ａとは対になって作動
するが、第１の励振器に対して逆に接続された第２の励振器により全体モードを
回避または低減または解消するように、第２の励振器４ａを第２の位置に取り付
けることによって図４の配置において対処される。第２の励振器は、好ましくな
い全体モードの周波数以外の周波数で第１の励振器の作動に影響を及ぼすのを防
ぐために、帯域フィルタつまり低域フィルタ６が励振器４ａの信号経路に置かれ
ており、対象周波数帯域でのその作動を制限する。第２の励振器４ａを電気的に
逆相に接続する代わりに、第２の励振器を機械的に逆相に結合する位置に配置す
ることも可能である。
【００２２】 図５および図６は、特に視覚表示装置に適用可能なラウドスピーカ５の実施の
形態を示し、パネル１は、透明なポリスチレンポリカーボネート、アクリル、ガ
ラスまたはこれらの材料の複合材等の透明材料であり、例えば液晶表示パネル等
の視覚表示パネルがパネル１を通して見える。そのような配置において、勿論振
動励振器８が表示スクリーン領域に侵入しないようにする必要があり、このこと
は励振器をパネル１の端縁近傍に取り付けることによって解決できる。またこの
配置において、パネル１はキャビティ９を形成するよう表示パネル１０によって
形成される境界に隣接する必要がある。
【００２３】 本実施の形態において、励振器８は、ＰＺＴ等の圧電材料のストリップであり
、パネル１に接着剤によって固定されておりパネル端縁または周縁から該パネル
端縁の内側位置まで跨っている。パネルは周縁部において高剪断剛性発泡プラス
チック上に吊られており、図２および図３に関連して説明したようにサスペンシ
ョンはヒンジまたはピボットを形成する。つまり、励振器８はパネル端縁近傍で
パネルに略平行な節線グループを跨ぐように配置されている。励振器８は長さが
変化することによって作動するよう構成されたユニモルフ素子であり、パネル表
面に剪断力を作用させて、励振器の近傍位置のサスペンション３によってもたら
される支点まわりにパネルを撓ませる。
【００２４】 本実施形態において、キャビティ９中の流体モードがパネル１のモードに悪影
響を及ぼし、全体モードが望ましくない高い周波数において現れるので、図４に
関連して説明したように励振器８とほぼ同一の第２の逆位相励振器８ａをパネル
上に配置してもよい。もしくは、第２の励振器８を、パネルへの入力パワーを倍
加するよう作用して音量が大きくなるようパネルに配置してもよい。
【００２５】 所望であれば、パネル１０はガラス等の透明材料であってもよく、ラウドスピ
ーカ５は視覚表示ユニット等がラウドスピーカを通して見えるよう対象物の前側
に配置でき、これにより音響と視覚とを互いに関連づけできる。また、励振器８
、８ａは透明な圧電材料であってもよい。 所望であれば、サスペンション３と圧電式ユニモルフ励振器８とを有する励振
器システムは、バックパネル１０のないラウドスピーカに使用できることを理解
されたい。
【００２６】 図２から図６のラウドスピーカの実施の形態において、高剪断剛性サスペンシ
ョン３は、励振器システムの剛化端縁形成部を、パネル端縁に固定されるかまた
は一体化されたパネル端縁剛材（図示せず）に置き換えることができる。つまり
所望であればパネル端縁を自由に吊すことができる。また、図６ａに示すように
高剪断剛性サスペンション３は、パネルの節密度が高い領域つまり撓み振幅が小
さい領域に慣性質量３４を適切に配置することによって置き換えることができ、
励振器８により基準点が形成され、励振点が基準点から振動活性な隣接領域へ適
切に延び、故に図２ａに関連して説明したのと同じ方法で、慣性質量３４と励振
器８とを有する励振システムによって与えられる偶力が、多数の節線または節線
グループを跨ぎ、その領域とパネルに対する良好な偶力をもたらす。本実施形態
において、高剪断剛性サスペンション３は弾性周縁サスペンション３９によって
置き換えてもよい。
【００２７】 図６ｂは図６ａとほぼ同様のラウドスピーカ５の１つの実施の形態を示し、図
６ａに示されているバックパネルがない。 図６ｃは図６ｂとほぼ同様のものであり、対向する一対の慣性質量２４とパネ
ルの反対側に励振器８を有する励振器システムとを有し、駆動力と結果としての
音量を補強して高めるようになっている励振システムを備えるウドスピーカ５の
１つの実施の形態を示す。 所望であれば、図６ａから図６ｃの実施の形態において慣性質量３４によって
形成される基準点は、パネル上のピンクランプまたは局部クランプ（図示せず）
によって置き換え可能である。
【００２８】 図７および図８は、適切な節点の位置でパネル１にしっかりと取り付けられた
板状レバー部材１１を備えると共にパネル１の平面に対して略直角に延びる励振
システム２によって、撓み波エネルギーがパネル１へ伝達される共振パネルラウ
ドスピーカ５を示す。電気力学的慣性振動励振器４は、レバー要素１１に取り付
けられており、要素１１の平面に対して直角に力を加えてパネルへ回転偶力また
は曲げ偶力を付与する。
【００２９】 図９は、図８のラウドスピーカの実施の形態の第１の変形例を示し、レバー要
素１１はパネル１を貫通して延びており、これによって反対側の励振器４をレバ
ー要素の反対端に取り付けることができ励振力が大きくなる。
【００３０】 図１０および１０ａは、図８のラウドスピーカの第２の変形例を示し、パネル
１は、図２および図３に関連して説明した種類のサスペンション３に取り付けら
れ、パネルは該サスペンションを超えて片側に延びており、レバー要素１１と慣
性励振器４とを有する励振システムは、サスペンション３の外側に取り付けられ
てサスペンション３によってもたらされる支点のまわりでパネルを曲げることに
よって作動する。
【００３１】 図１１は、パネルのスロットに取り付けられる回転式またはねじり式電気力学
的振動励振器１２によって、撓み波がパネル１に加えられるラウドスピーカ５を
示す。この類の励振器は、以下の図１７から図２１に関連して更に詳細に説明す
る。 図１２は、回転式またはねじり式励振器１２がパネル１の端縁に連結され、励
振器がパネルの外側に取り付けられている図１１のラウドスピーカの変形例を示
す。
【００３２】 図１３は、図１２のラウドスピーカの変形例を示し、ねじり式圧電振動励振器
１３がパネル１の端縁に連結され、遠位端に慣性質量１４を有しており、もしく
は例えばラウドスピーカフレーム（図示せず）に接地されている。この構成は以
下の図２４から図２６に更に詳細に示す。
【００３３】 図１４から図１６は、パネル１の対面上の対向位置に配置される一対の圧電差
動励振器１５による撓み波エネルギーによって励振されるラウドスピーカ５を示
す。各々の励振器１５は、図中正と負の符号で表示される、反対向きの一対の対
向ユニモルフを有し、端縁同士が連結されてストリップを形成する。励振器は長
さの変化によって作動するので、各々の励振器の片側の長さが縮むと他方は伸び
る。一方のパネル面上の励振器は、他方のパネル面上の励振器と対向して配置さ
れる。つまり、励振器はパネルに剪断力を付与し、図１５に示すようにパネルを
二重曲がりで撓ませる。回転偶力とその軸１６を図１６に示す。励振器の材料は
ＰＺＴであってもよい。
【００３４】 図１７は、ボイスコイルがロータであるモータを形成するボイスコイル１７と
磁石装置１８とを備える慣性式の電気力学的ねじり振動励振器１２を有する、ラ
ウドスピーカの実施の形態を示す。ボイスコイル１７は、２つの平行巻線組を形
成するよう平らで伸長された巻型１９上に巻いたコイル２０を有する。磁石装置
１８は、非磁気スペーサ２３上に支持されたポール２２が中央に取り付けられた
永久棒磁石２１を備える。ポール２２と磁石２１とは、ノッチを形成する胸壁２
５を有する側板２４の間にサンドイッチされている。
【００３５】 励振器１２はねじり装置であり、ボイスコイルがつくるロータ回転軸はパネル
１の平面内にあり不必要なモーメントが加わることがない。コイル組立体とマグ
ネット組立体との間に十分な隙間を設けて、両者間で十分な角回転を可能にする
必要がある。
【００３６】 図示のようにコイル１７の反対側はパネルのスロットすなわち開口２７に固定
されており、磁束はコイルを貫通する必要があるので、側板２４の一部分は取り
除かれてノッチ２６が形成されておりコイル／パネル固定タブ２８を収容するよ
うになっている。この固定タブ２８は、スロット２７から内側に延びてボイスコ
イルをパネル１に接触状態で取り付ける。タブ２８は、接着手段によってボイス
コイル１７に固定できる。磁石装置１８は、弾性手段（図示せず）等の単純なサ
スペンション手段によって取り付け可能である。 また、所望であれば磁石装置１８は基準位置に取り付け可能である。
【００３７】 図１８から図２１は、コイル巻型中の剪断力を低減する慣性式ねじり電気力学
的モータ振動励振器１２の別の実施形態を示し、コイル２０は円筒巻型チューブ
１９に取り付けられておりロータを形成する。コイルをチューブ状の巻型１０に
沿って巻くことにより剪断効果が低減する。また、可撓性プリント回路２９が巻
型を形成してもよく、図２１ａおよび図２１ｂに示すように、後工程でコイルの
周りに巻いてもよい。パデックによる米国特許第５，４４６，９７９号にはこの
方法による従来型の円筒ボイスコイルが示されているが、本発明において本出願
人は導線をチューブ状巻型の長さに沿って巻くことを提案する。磁石装置１８は
、外側ポールピース２４に接続された永久磁石２１によって形成されてＮ極とＳ
極とを構成し、一方で、中心円筒型ポール２２は磁石２１の所定位置に非磁気ス
ペーサ２３によって保持されている。
【００３８】 図１９および図２０に示すように、軸がパネル平面内にあり且つパネル１に固
定されたコイル巻型１９の両側にある励振器１２は、パネル１のスロット２７中
に取り付けられており、コイルに信号が入力されるとそこに交互の偶力を付与す
る。磁石装置１８は弾性サスペンション（図示せず）に取り付けることもでき、
この場合、装置は磁石装置の質量によって慣性励振器として作用する。
【００３９】 図２２および図２３に示すように、パネル１のスロット２７に取り付けられる
と共に、パネルを貫通して延びてスロットの一端にしっかりと固定されたレバー
１１の両端に固定される一組のユニモルフ圧電素子３１、３２を備える励振器３
０を使用することによって、パネルにねじりを付与することも可能である。素子
３１、３２は、所定角度で配置されてレバー１１の両端に接続されており、これ
らの反対側の端部は相互に連結されている。
【００４０】 電極に電圧を印加すると長くなる第１の圧電素子３１は、パネル１に埋め込ま
れるか又は吊されている慣性質量３４に接続されている反対側の端部においてレ
バー１１上端に取り付けられている。第２の圧電素子３２はパネルの反対側に配
置されており、電極に電圧を印加すると短くなるよう第１の圧電素子とは電気的
に逆に接続されている。素子３２の一端はレバーの下端に連結され、他端は慣性
質量３４に連結されている。２つの圧電素子は協働してレバーにモーメントを生
じるよう作動して、パネルに撓み波を引き起こす。基準点は、慣性質量３４によ
るかまたは基準点をもたらすよう基点（ｇｒｏｕｎｄ）に接続するかによって与
えられる。
【００４１】 レバー励振器３０は、最適モード密度と共に最大回転が生じるようパネルに対
して配置される。これは図示のように完全にパネルにはめ込んでもよく、または
パネルの端縁や端縁近傍に取り付けてもよい。このような複数の励振器は、協働
して撓み波を起こすよう配置できモード密度を改善できる。
【００４２】 図２４から図２６は、図１３に示す類のラウドスピーカ５用のねじり振動励振
器１３を示し、斜方向に配向された上側要素３６と斜方向に配向された下側要素
３７とを有する略矩形のバイモルフ圧電ツイスタ３５を備えており、電圧を印加
すると、図２４ａの矢印で示すように上側要素は斜方向に縮み、一方で下側要素
は斜方向へ伸び、上側要素と下側要素とは相互に接合されてバイモルフベンダを
形成しておりねじり作用をもたらす。この励振器は、パネル１へ直接使用できパ
ネルを励振して共振させるが、図示のようにバイモルフの一端を３８で接地する
と、接地されていない端縁でねじれが発生するが大きさは倍になり、更に改良で
きる。この接地部は実質的にフレーム形状であってもよく慣性質量であってもよ
い。
【００４３】 （産業上の利用可能性） 本発明は、新しい種類のラウドスピーカと該ラウドスピーカ用の振動励振器と
を説明しており、これはねじりによって機能して強制励振器に優る利点を呈し、
性能上強制励振に比べて加振パネル部材の様々な位置で作動し、性能上加振パネ
ル部材の全体モーメントを回避あるいは低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるラウドスピーカの第１の実施の形態の斜視図である。
【図２】 本発明によるラウドスピーカの第２の実施の形態の側面図である。
【図２ａ】 図２のラウドスピーカの節線マップである。
【図２ｂ】 比較のための従来技術による自由支持ラウドスピーカパネルの節線マップを示
す。
【図３】 図２のラウドスピーカの平面図である。
【図４】 図２、３のラウドスピーカの変形例の平面図である。
【図５】 本発明によるラウドスピーカの第３の実施の形態の平面図である。
【図６】 図５のラウドスピーカの側面図である。
【図６ａ】 図５および６に示すラウドスピーカの変形例の平面図である。
【図６ｂ】 図６ａに示すラウドスピーカの変形例のラウドスピーカの側面図である。
【図６ｃ】 図６ｂに示すラウドスピーカの変形例の側面図である。
【図７】 本発明による第４の実施の形態の斜視図である。
【図８】 図７のラウドスピーカの側面図である。
【図９】 図７、８に示すラウドスピーカの第１の変形例の側面図である。
【図１０】 図７、８のラウドスピーカの第２の変形例の側面図である。
【図１０ａ】 図７、８のラウドスピーカの第２の変形例の平面図である。
【図１１】 本発明によるラウドスピーカの第５の実施の形態の斜視図である。
【図１２】 図１１のラウドスピーカの第１の変形例の斜視図である。
【図１３】 図１１のラウドスピーカの第２の変形例の斜視図である。
【図１４】 本発明のラウドスピーカの第６の実施の形態の側面図である。
【図１５】 図１４のラウドスピーカの側面図であり、作動中にラウドスピーカパネルがど
のように曲がるかを図式的に示す。
【図１６】 図１４のラウドスピーカの拡大側面図であり、振動励振器の詳細を示す。
【図１７】 ラウドスピーカ部分の分解斜視図であり、電気力学的ねじり振動励振器を有す
る本発明の第７の実施の形態を示す。
【図１８】 ラウドスピーカの電気力学的ねじり振動励振器の別の実施の形態の斜視図であ
る。
【図１９】 図１８の励振器のラウドスピーカの中の位置における端面図である。
【図２０】 ラウドスピーカの部分の斜視図であり、正しい位置にある図１８の励振器を示
す。
【図２１ａ】 図１８の励振器用ボイスコイルの成形ステップを示す斜視概略図である。
【図２１ｂ】 図１８の励振器用ボイスコイルの成形ステップを示す斜視概略図である。
【図２２】 別の実施の形態のラウドスピーカの一部分の斜視図である。
【図２３】 図２２に示すラウドスピーカの一部分の断面図である。
【図２４】 接地に固定されている圧電式バイモルフねじり振動励振器の実施の形態の斜視
図である。
【図２４ａ】 図２４のバイモルフ励振器の構成を示す斜視図である。
【図２４ｂ】 図２４のバイモルフ励振器の構成を示す斜視図である。
【図２５】 図２４の矢印「Ｃ」方向から見た図である。
【図２６】 図２４の矢印「Ｄ」方向から見た図である。
【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８月３０日（２０００．８．３０）
【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，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ， ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ， ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，Ｖ Ｎ，ＹＵ，ＺＡ，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２ ４ エヌエル ウィットルスフォード ステイ ション ロード ２ (72)発明者 モアクロフト デニス イギリス ケンブリッジシャー ピーイー 29 ６エックスティ ハンティントン ダ ートムア ドライヴ 18 Ｆターム(参考） 5D004 AA02 AA09 BB01 BB02 CC04 CD07 DD05 5D012 CA02 5D016 AA01

Claims (32)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 音響出力を生成するようになっている共振パネル形状部材と
    、前記パネル形状部材上に設けられ該部材に撓み波エネルギーを付与するように
    なっている振動励振システムとを備え、前記振動励振システムが前記パネル形状
    部材へ撓み偶力を付与するようになっていることを特徴とするラウドスピーカ。
  2. 【請求項２】 前記振動励振システムが、前記パネル形状部材にねじれを付
    与するようになっていることを特徴とする請求項１に記載のラウドスピーカ。
  3. 【請求項３】 前記振動励振システムが、前記パネル形状部材に剪断力を付
    与するようになっていることを特徴とする請求項１または２に記載のラウドスピ
    ーカ。
  4. 【請求項４】 前記振動励振器が、前記パネル形状部材に連結されて前記パ
    ネル形状部材の複数の節線を跨ぐことを特徴とする請求項１から３のいずれか１
    項に記載のラウドスピーカ。
  5. 【請求項５】 前記振動励振システムが、その上に前記パネル形状部材が取
    り付けられるサスペンションを備え、前記サスペンションが、その周りを前記励
    振システム近傍の前記パネル形状部材の端縁の少なくとも一部分がヒンジ式に動
    くことができるピボットとして作用することを特徴とする前記請求項のいずれか
    １項に記載のラウドスピーカ。
  6. 【請求項６】 前記サスペンションが、高剪断剛性発泡プラスチックである
    ことを特徴とする請求項５に記載のラウドスピーカ。
  7. 【請求項７】 前記励振システムが、前記パネル形状部材に取り付けられ、
    前記パネル形状部材の平面に交互の引張圧縮を付与することによって撓み偶力を
    付与する圧電素子を備えることを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載の
    ラウドスピーカ。
  8. 【請求項８】 前記圧電素子が、前記パネル形状部材の表面に取り付けられ
    ていることを特徴とする請求項７に記載のラウドスピーカ。
  9. 【請求項９】 前記パネル形状部材の対面に鏡像圧電素子を備えることを特
    徴とする請求項７または８に記載のラウドスピーカ。
  10. 【請求項１０】 前記圧電素子が、前記サスペンション近傍に配置される部
    分と前記サスペンションから離間して配置される部分とを有することを特徴とす
    る、請求項５または６に従属する請求項７から９のいずれか１項に記載のラウド
    スピーカ。
  11. 【請求項１１】 前記圧電素子が、接着剤によって前記パネル形状部材に固
    定される薄いストリップ状の素子であることを特徴とする請求項７から１０のい
    ずれか１項に記載のラウドスピーカ。
  12. 【請求項１２】 前記圧電素子がユニモルフ素子であることを特徴とする請
    求項７から１１のいずれか１項に記載のラウドスピーカ。
  13. 【請求項１３】 前記ユニモルフ素子が、一方の部分が伸びると他方の部分
    が縮むように構成された対向部分を備えることを特徴とする請求項１２に記載の
    ラウドスピーカ。
  14. 【請求項１４】 前記パネル形状部材が透明であることを特徴とする前記請
    求項のいずれか１項に記載のラウドスピーカ。
  15. 【請求項１５】 前記圧電素子が透明であることを特徴とする請求項７から
    １４のいずれか１項に記載のラウドスピーカ。
  16. 【請求項１６】 前記圧電素子がＰＺＴであることを特徴とする請求項７か
    ら１５のいずれか１項に記載のラウドスピーカ。
  17. 【請求項１７】 前記振動励振システムが慣性装置を備えることを特徴とす
    る請求項１から６または１４のいずれか１項に記載のラウドスピーカ。
  18. 【請求項１８】 前記慣性装置が、サスペンションピボットを形成するよう
    前記パネル形状部材にしっかり固定された慣性質量を備えることを特徴とする請
    求項１７に記載のラウドスピーカ。
  19. 【請求項１９】 前記慣性装置が慣性振動励振器であることを特徴とする請
    求項１７に記載のラウドスピーカ。
  20. 【請求項２０】 前記パネル形状部材の対面に、対向する慣性振動励振器を
    備えることを特徴とする請求項１９に記載のラウドスピーカ。
  21. 【請求項２１】 前記パネル形状部材に設けられ、前記第１の慣性振動励振
    器と逆位相に接続されて前記パネル形状部材の不必要な全体移動を減衰させる、
    追加の慣性振動励振器を備えることを特徴とする請求項１９または２０に記載の
    ラウドスピーカ。
  22. 【請求項２２】 前記振動励振システムが電気力学的モータを備え、該モー
    タは、前記パネル形状部材に固定され、その軸が前記パネル形状部材の平面と平
    行でありそこにねじれを付与する電流供給導体アレイをもつロータと、前記ロー
    タが配置される場所にに磁場を形成するマグネットとを有することを特徴とする
    請求項１から６または１４のいずれか１項に記載のラウドスピーカ。
  23. 【請求項２３】 前記振動励振システムが、略矩形であり斜方向に配向され
    てツイスタとして作用するバイモルフ圧電素子を有することを特徴とする請求項
    １から６、１４、１７または１９のいずれか１項に記載のラウドスピーカ。
  24. 【請求項２４】 前記振動励振システムが、前記パネル形状部材にしっかり
    連結されて前記部材から突き出ている要素と、前記要素に撓みモーメントを誘導
    する手段とを備えることを特徴とする請求項１から６、１４、２２または２３の
    いずれか１項に記載のラウドスピーカ。
  25. 【請求項２５】 前記要素が前記パネル形状部材に対して略直交し、撓みモ
    ーメントが前記パネル形状部材から離間した前記要素の一部分の変位によって生
    成され、前記変位が前記要素に対して略直交することを特徴とする請求項２４に
    記載のラウドスピーカ。
  26. 【請求項２６】 前記変位が圧電素子を使用してもたらされることを特徴と
    する請求項２５に記載のラウドスピーカ。
  27. 【請求項２７】 前記変位が慣性装置によってもたらされることを特徴とす
    る請求項２４または２５に記載のラウドスピーカ。
  28. 【請求項２８】 撓み波エネルギーを付与することによって励起され音響出
    力を生成するようになっている共振パネル形状部材を有するラウドスピーカを作
    る方法であって、前記パネル形状部材を形成し、節線の位置を決定するために前
    記パネル形状部材をマップ化し、撓み波エネルギーを付与するために前記パネル
    形状部材に振動励振システムを配置することを含み、前記励振システムが前記複
    数の節線を跨ぐようにして前記励振システムを前記パネル形状部材に取り付けて
    そこに偶力を付与することを特徴とする方法。
  29. 【請求項２９】 前記パネル形状部材が、幾何学的形状、大きさおよび／ま
    たは機械インピーダンスから規定されることを特徴とする請求項２８に記載の方
    法。
  30. 【請求項３０】 前記パネル形状部材が、有限要素法を使用してマップ化さ
    れることを特徴とする請求項２８または２９に記載の方法。
  31. 【請求項３１】 前記サスペンションがその周りで前記パネル形状部材の隣
    接部分がヒンジ式に動くことができるピボットとして作用するよう前記パネル形
    状部材をサスペンションに取り付け、前記パネル形状部材を撓ませるよう前記パ
    ネル形状部材の隣接部分に振動励振器を配置して取り付けることを含むことを特
    徴とする請求項２８から３０のいずれか１項に記載の方法。
  32. 【請求項３２】 撓み波エネルギーを剛性共振ラウドスピーカパネル形状部
    材に付与して前記部材に撓み偶力を与えるようになっている振動励振器。
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