JP2002530032A - 撓み波原理による音響装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 音響装置は、撓み波を支持し、容積（２）を包囲する外側シェル（１）を有する。撓み波は、包囲容積に結合して結合共振モードを形成する。変換器（３、５）は、外側シェルに連結され、結合共振モードを励振する。包囲容積の結合によって共振モード分布が改善される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （技術分野） 本発明は、その表面にわたって撓み波作用を支持し、順次、撓み波を周囲に結
合するような部材を使用した形式の音響装置に関する。例えば、この装置は、拡
声器又はマイクロフォンに使用することができる。

【０００２】 （背景技術） 国際特許出願Ｗ０９７／０９８４２及びその関連出願には、音響部材及びこの
音響部材に連結された変換器を備えた拡声器及びその他の音響装置が記載されて
いる。これら装置では、部材における共振撓み波モードが各周波数に対して均一
に分布するように、この部材のパラメータを様々に調整できるようになっている
。更に、共振撓み波モードを、部材表面全体に分布させることもできる。また、
変換器を部材に取り付けるために選定すべき位置についても開示されている。典
型的な取り付け選定位置は、中心付近であるが、中心ではない。しかし、部材の
形状によっては、他の選択位置が有効な場合もある。 しかし、特に低周波数においては、十分なモード密度が必ずしも簡単に得られ
るとは限らない。従って、特に低周波数応答又は中間周波数応答に対してのモー
ド密度又は他の機能を向上させることができれば有利である

【０００３】 （発明の開示） 本発明の第１の様態によれば、撓み波を支持する実質的に連続した外側シェル
を備え、該シェルは、空気容積を少なくとも部分的に包囲するように曲げられ、
撓み波が該容積に結合して結合共振モードを形成し、更に、該シェルに連結され
た変換器を備え、該変換器は、その電気信号を結合モードに結合した後に、周囲
音に結合するようにした音響装置が提供される。

【０００４】 本発明による装置では、従来の分布モード装置において使用できる共振撓み波
モードに加え、付加的なモードが存在する。尚、シェルに結合された空気によっ
てモード数が増加することを示す計算は後述する。従って、本発明による装置に
よれば、所定の周波数帯域において存在するモード数を増加することができる。 結合共振モードは、所定周波数帯域において、各周波数に対して均一に分布さ
れるのが好ましい。この周波数領帯域は、基本共振周波数より約１から２又は３
オクターブ高くするのが有効である。この帯域においては、共振撓み波モードは
最も微弱であり、且つ、この撓みモード及び平面内モードを分布させることによ
って、利点が最大化される。

【０００５】 外側シェルを完全に閉塞して前記容積を完全に包囲することができる。その代
わりに、開口即ち通気孔を、外側シェルに設けることができる。開口又は通気孔
は、特定の共振効果を生み出すように設計し、特に、低音周波数帯域における出
力を高める又は制御することができる。 外側シェルが包囲容積を完全に囲む必要はないが、外側シェルは、有効な音響
作用を発揮するために、実質的に連続したものとする必要がある。つまり、外側
シェルには余り多くの穿孔又は窓があってはならない。過度に穴を開けた部材は
、音響放射装置として適切でない。これは、部材の前面からの放射が、これに対
して逆位相で放射される後面からの放射と干渉してそれを台無しにしてしまうか
らである。更に、シェルは、シェルを包囲容積に結合することが有意義なものと
なるように、十分に連続したものである必要がある。 パネルでの実験により、穴の開けられた部材と周囲空気との結合は、非常に低
いことが明らかとなっている。従って、外側シェルは、その表面積の２０％より
大きくない、好ましくは１０％より大きくない、更に好ましくは５％より大きく
ない総面積の孔を、外側シェル表面に設けることができる。 また、容積内の空気は、空洞共振を作り出すこともできる。

【０００６】 本発明による音響装置は、３次元シェルの表面にわたって共振撓み波モードを
支持し、このシェルによって少なくとも部分的に包囲された容積に結合する。逆
に、従来の分布モードの拡声器では、単一のパネル全体にわたって分布した共振
撓み波モードを有する。

【０００７】 上記Ｗ０９７／０９８４２には、フレームの前方に分布モードパネルを取り付
けることが提案されている。このような従来装置では、共振撓み波モードがフレ
ームではなくパネル面積に対して実質的に制約を受ける。従って、このような装
置では、モード密度が改善されないため、本発明による装置による音響特性は得
られない。 他の従来文献である国際特許出願Ｗ０９８／３１１８８には、トレイに取り付
けられた平たいパネルが記載されている。トレイには、多くの穴が開けられてお
り、窓の面積が中実部の面積よりも広くなっているため、実質的に連続したもの
ではない。従って、トレイは、周囲ともトレイ内の空気とも結合する能力はない
。

【０００８】 外側シェルは、一定の厚みのものとすることができる。その代わりに、外側シ
ェルの厚みを、徐々に又は連続的に又はより急激に変化させてもよい。 外側シェルにはリブ又は他の拡張部を設けることができる。 シェルは単一の一体シェルとすることができる。その代わりに、外側シェルを
、機械的に連結される部材と組み合わせ、所望の放射体構造を作り出すようにし
てもよい。各部材間の接合部における境界条件は、この構造を有効なものとする
ように設定することができる。 外側シェルは、複数の独立した面を持つ多面体又はその一部から構成する形式
とすることができる。

【０００９】 それぞれの面は固有共振周波数を有し、これら固有共振周波数は、各々異なる
値となるように選定することができる。このようにすることによって、外側シェ
ルのモード密度を全体として増加することができる。更に、異なる固有共振周波
数を選定することにより、異なる面での共振モードをインターリーブされた各々
の周波数とすることができる。この手法は、低周波数の１０から２０の共振モー
ドにおけるモード密度を高めるのに特に有効である。 独立面即ち分離したパネル部材を、均一な機械的特性とする必要はなく、それ
らの剛性、剛性の等方性、減衰性、又は厚さは、変化させることができる。

【００１０】 音響装置を拡声器とし、変換器を励振器とすることができる。 音響装置は、少なくとも１つの追加パネルと組み合された複数のパネル形式の
前面及び後面を備えることができ、この追加パネルは、前面から後面への共振モ
ードの経路を形成し前面と後面とを結合する。前面及び後面パネルは、実質的に
平面とすることができる。前面及び後面パネルは、分離した個別の励振器によっ
て駆動することができ、或いは、単一の励振器を、前面及び後面パネルの双方に
連結することができる。

【００１１】 一実施形態では、励振器の音声コイルをパネルの一方に連結し、励振器のマグ
ネット装置をパネルの他方に連結することができる。マグネット装置は重いので
、それがパネルに連結されることによって、高周波数が減衰されることになる。
これにより音響装置の低音応答を高めることができる。複数の励振器を設けるこ
とも可能である。励振器は、同位相で、又は同位相でない状態で、又は各々適切
な位相関係で駆動することができる。 従来の平たいパネルの拡声器においては、平面内のどの圧縮波も、音響出力を
ほとんど又は全く生成しない。これは、平たいパネルの平面内の圧縮及び膨張は
、周囲の空気に結合しないためである。対照的に、本発明の装置では、外側シェ
ルが撓むので、平面内の圧縮及び膨張によって局部的又は全体的にシェルの収縮
と膨張が生じ、それにより圧縮波が包囲容積及び周囲に結合するメカニズムとし
て作用する。従って、平面内圧縮波は、結合モードに対して有効に寄与すること
ができる。事実、一部の実施形態では、共振モードにおいて、撓み波、平面内モ
ード、及び包囲容積を結合することができる。これにより、モード密度が改善さ
れる。

【００１２】 本発明の第２の様態によれば、容積を包囲する実質的に連続したシェルを備え
、このシェルは、シェルに広がりシェルと包囲容積とを結合する複数の共振モー
ドを支持し、更に、該シェルに連結された変換器を備え、該変換器は、その電気
信号を共振モードに結合した後に、周囲音に結合するようにした音響装置が提供
される。 本発明の第２の様態による装置において、共振モードは、前面から後面へ、側
面から側面へ、そして上面から底面へと、表面に広がる。これにより、包囲容積
を有する表面全体にわたって各モードを良好に連結することが可能となる。各モ
ードが全表面範囲にわたる必要はなく、例えば、シェルが開口即ち共振しない領
域を持つようにしてもよい。

【００１３】 本発明の他の様態によれば、撓み波を支持する実質的に連続した外側シェルを
備え、このシェルは、少なくとも部分的に空気容積を包囲することにより、撓み
波を前記容積に結合して結合共振モードを作り出すとともに、シェルに連結した
２つの変換器を備えた音響装置を駆動する方法であって、２つの変換器がシェル
及び容積の結合モードを単極の形態で駆動するように、これらの変換器を共通の
電気信号により同位相で駆動し、結合モードから周囲空気に音響エネルギーを放
射するようにした方法が提供される。 添付図面を参照し、本発明の特定の実施形態を単に例示する形で説明する。

【００１４】 （発明を実施するための最良の形態） 図１に示すように、閉塞された楕円形シェル（１）は、容積（２）を包囲し、
楕円の短軸上の対向する位置において、シェルの内側に取り付けられた変換器（
３）、（５）を有する。シェル（１）は、包囲された容積に結合された共振撓み
波成分から形成される共振モードを支持する。

【００１５】 これらの変換器は、シェルと容積との結合共振モードに電気信号を結合する。
本実施形態において、変換器は、使用中、結合モードを励振するように駆動され
、音響出力を生成することができる励振器である。変換器は、電流が音声コイル
に流された時に、接地したマグネット装置に対して音声コイルが移動するように
した従来型のものとすることができる。変換器は、慣性式とすることができ、こ
の場合、マグネット装置は自由とされ、音声コイルの力がマグネット装置の慣性
に対抗して作用する。その代わりに、マグネット装置が支持される場合は、接地
した変換器を使用することができる。本実施形態では、通常分布モードパネルを
駆動するために使用される市販の励振器が、慣性式の構成において使用される。 既知の極性で変換器を駆動することにより、放射音において所望の極性挙動と
することが可能である。単極源とするために、変換器を同相で駆動することがで
き、これに対し、双極とするために、変換器を逆位相で駆動することもできる。
その代わりに、変換器を、適切であればどのような位相関係においても駆動する
ことができる。

【００１６】 本発明によれば、拡声器はバッフルを設けることなく使用できる。単一ダイア
フラム又はパネルを使用する従来のピストン式又は分布モード型の拡声器では、
後面から放射される音は、前面から放射される音と逆位相である。従って、干渉
の影響を回避するためには、ダイアフラムを箱の中に入れるか、拡声器の周囲に
バッフルを設けることによって、後面から放射される音が前面に達するのを防止
する必要がある。本発明による拡声器を、同位相で動作する２つの変換器を用い
て単極として駆動することにより、このようなバッフル使用する必要性を回避す
ることができる。

【００１７】 結合モードは、包囲容積に結合される２つの形式のシェル振動で構成すること
が可能である。これら形式の１つは、シェルの局部平面の範囲外にシェルを撓ま
せる撓み波である。他の形式は、シェル平面内での膨張又は収縮である。

【００１８】 完全に平たいパネルでは、このような共振撓み波モードと結合された膨張・収
縮モードは形成されないと考えられる。平たいプレートは、膨張・収縮の振動モ
ードを有することはできるが、これらの振動モードは、プレートをその平面内で
単に移動させるだけで、周囲の空気分子の運動に影響を与えることはない。従っ
て、平たいプレートにおけるこれらのモードは、音響効果がほとんどないか全く
ない。対照的に、プレートを、それ自体が十分に折り曲げられるか、或いは、ま
さに閉塞された本体とする場合には、平面内圧縮波モードにより、この本体の全
体的な膨張と収縮が引き起こされ、これにより空気に結合して音響効果を発揮す
ることができる。

【００１９】 シェル振動の実際のモードは、純粋な撓み波モードや純粋な圧縮波モードであ
る必要はない。むしろ、これらのモードは、干渉して互いに結合し、結合モード
となる可能性がある。しかし、この場合においても、これらモードは、主要な撓
み波モードを維持することができる。その後、シェル内のこれらの波は、シェル
に包含されている容積と結合して結合共振モードを作り出す。

【００２０】 変換器は、必ずしも短軸上に取り付ける必要はない。図２に示すようにそれら
を軸から外れた位置に取り付けたり、実際には他の適切な位置に取り付けたりす
る方が好都合である場合もある。変換器は、最適な又は所望の応答性を得るため
に選定された位置に取り付けるのが好ましい。楕円形等の通常の幾何学形状を使
用すれば、これをより簡単に行えるようになる。その代わりに、有限要素分析法
等の手法を使用して変換器の適切な位置を調べることができる。一般的に、分布
モード型拡声器に使用される手法と同様のものが適切であり、特に、非対称な変
換器位置が適切であると言うことができる。この例については、図２１から２３
を参照して後述する。 一部の用途では、単一の変換器で十分な場合もあるが、他の用途では、シェル
全体にわたり間隔を空けたいくつかの変換器が必要とされる可能性もある。変換
器の位置は、外側シェルの周囲に対する結合の指向性に影響を与えるであろう。

【００２１】 包囲容積を設けることにより、開口を使用して、容積内の共振を制御すること
ができる。図３は楕円の一端に設けた単純な孔の形とした開口（７）を示す。そ
の代わりに、図４に示すように管状の開口（９）を設けることもできる。 開口により、従来のピストン式拡声器即ちパイプにおいてこのような開口が発
揮する効果と相似した効果が得られる。その開口は、非対称の断面とすることが
できる。

【００２２】 以上述べたように、容積は必ずしもシェルによって完全に包囲される必要はな
い。むしろ必要なことは、シェル内の共振モードが包囲容積内の空気に結合して
音響効果を生成するように、シェル自体が十分に折り曲げられることにある。図
５は、前面（１１）に対して直角な４つの側面（１５）を有するフレーム（１３
）によって囲まれた大きな前面（１１）を備える開放された箱を示す。音響接続
部（１０）を介して増幅器に接続された単一の変換器（３）が設けられる。全て
の側面（１５）は、前面（１１）に音響的に結合される。前面（１１）における
共振撓み波モードは、単に前面にとどまらず、側面（１５）の周囲に結合する。 また、箱は、前面（１１）、後面（１７）、及び前面（１１）と後面（１７）
とに接合する４つの側面（１３）とを有する密封包囲体（図６）によって、容積
を包含する密封包囲体を形成する形で実施することもできる。２つの変換器（３
）、（５）が、各面（１１）、（１７）に各々設けられる。

【００２３】 図６には、２つの変換器を反転及び非反転駆動で切り替えることができる電気
回路（１９）も示されている。二極双投スイッチ（２１）は、変換器の並列駆動
と非並列駆動とを切り替える。 これら変換器又は前面及び後面は、図７Ａに示すように非連結とすることがで
きる。その代わりに、図７Ｂに示すように、２つの従来型移動コイル変換器のマ
グネット装置を互いに連結することができる。更に、その代わりに、単一の変換
器には、前面（１１）に接続された音声コイルと、後面（１７）に接続されたマ
グネット装置を設けることができる。マグネット装置は音声コイルよりもはるか
に重いので、マグネット装置は、低周波数を後面に結合するのに有利であろう。
従って、この構成は、拡声器の低音応答を高めるために使用することができる。
前面及び後面は逆にしてもよい。

【００２４】 図５に示される５面の装置と同様のものに関し、音響装置の応答についての有
限要素計算が行われた。都合上、この構成を開放箱という。図８は、空気がない
状態で、１７８Ｈｚ（図８Ａ）、３４８Ｈｚ（図８Ｂ）、及び１０００Ｈｚ（図
８Ｃ）における励振に対する箱の挙動を示す。図９は、空気がある状態で、同じ
周波数、即ち１７８Ｈｚ（図９Ａ）、３４８Ｈｚ（図９Ｂ）、及び１０００Ｈｚ
（図９Ｃ）における挙動を示す。図から分かるように、応答は、１つの平面に限
られることなく、箱の５つの表面の全体にわたって結合する。更に、空気の存在
により形状が複雑になるという利点が加わる。

【００２５】 周波数を関数とした場合の変換器における速度応答が図１０に示され、図１０
Ａは空気がないとき、図１０Ｂは空気があるときの結果を示す。値が大きいとこ
ろはその周波数における励振によって高い速度が達成されたことを表す。特に、
高い速度は、共振において生じる。図から分かるように、空気がない場合の応答
では、大きなピークの数が少ない。これは共振モード数が少ない特性である。空
気が包囲された時の応答は、ピーク数が多く、それらピークの値は小さいことを
示している。これは弱いモードが多数ある特性である。図から分かるように、パ
ネル内における包囲容積に対するモードの結合は、共振モード数を増加させて音
響装置を改善する。驚くべきことに、この効果は、開放箱においても記録される
。

【００２６】 図１１に、３４８Ｈｚでの箱内部の空気圧が示される。非対称の空気圧パター
ンがはっきり認められる。共振に結合された空気の複雑なモード形状を引き起こ
すのは、この空気圧分布である。 同様の計算が、図６に示す音響装置と同様なもの、即ち前面、後面、及び４つ
の側面を有する閉塞された６面体の箱に対して行われた。図１２及び１３にその
結果の一部が示される。全ての計算は空気ありの場合である。再度触れると、結
合モードは、前面及び後面、左側面及び右側面、それに上面及び下面の全ての箱
表面にわたって結合する。

【００２７】 図１２Ａは、同位相での速度で、閉塞箱を駆動することによって生じた１７８
Ｈｚでのモードを表す。これは、前面と後面は反対の方向を向いているので、後
面パネル上の変換器がパネルを内側方向に移動させる時に、前面パネル上の変換
器がパネルを外側方向に移動させることによって達成される。これは、例えば図
６に示すスイッチを使用して、変換器を位相外れ側に電気的に接続することによ
って達成される。図１２Ｂは、１０００Ｈｚにおける振動を示す。 図１３Ａ及び１３Ｂは、前面及び後面パネルが逆位相で動く、即ち変換器に対
する電気接続が同位相側とされ、単極として作用する箱の同一周波数モードを示
す。図に見られるように、再度複雑な応答が得られる。 図１２Ｃおよび１３Ｃは、それぞれ１０００Ｈｚにおいて双極及び単極として
駆動され、図１２Ｂ及び１３Ｂに示される箱の応答に対応する箱内部の空気圧力
を示す。図１２Ｃは、駆動及び箱が対称であっても、応答は非対称であることを
明確に示している。図１３Ｃは、同一の箱を単に他の方法で駆動することによっ
て生じた大きく異なる圧力応答を示している。

【００２８】 図１４は、閉塞箱によって得られた、各周波数に対する変換器速度のグラフの
一部を示す。図１４Ａ及び１４Ｂは、対称な閉塞箱の（単極として駆動された）
前面及び後面上の応答を示し、これは予測されたものと一致する。図１４Ｃは、
同一の箱の双極駆動に関して得られた、著しく均一性に劣り、従って良くない結
果を示している。 勿論前述の結果は、すべて単なる計算値であるが、容積を包囲するようにそれ
自体が折り曲げられたシェルを使用して改善することができる可能性を示してい
る。 図１５は、前面が後面とは異なる剛性を有し、且つ、１つが前面上（図１５Ａ
に示される）に、１つが後面上（図１５Ｂ）に設けられた２つの変換器によって
駆動された箱に関する速度応答のグラフを表す。図から分かるように、前面の応
答は、有益なことに後面の応答と相違している。従って、非対称を利用すること
によって、周波数のモード密度の向上を有利に行うことができる。

【００２９】 図５に示すような複数の面を有する装置と、図１に示すような連続した曲線の
形とした装置の間には違いがあることに注目すべきである。各々の面の接合（２
３）は、ヒンジの機能を果すので、共振撓み波モードは、１つの面から次の面へ
と簡単には移動しない。それどころか、モードのより複雑な結合が発生する。

【００３０】 また、その他の多面構造体も可能である。図１６から２０は、様々なそれらの
構造、即ち、角錐台、４面体、１２面体、円筒、及び円錐断面を示す。これらの
形態の各々には、開放されたものと閉塞されたものがある。例えば、円筒は、端
面があってもなくても良いし、円錐断面は、後面があってもなくても良い。独立
した面は、個々に形成された後に接合されるか、面のグループ又は更に構成全体
を一体に形成することもできる。

【００３１】 Ｗ０９７／０９８４２において述べられているように、等方性矩形パネルにお
ける良好なアスペクト比は、０．７０７対１及び０．８８２対１である。また、
本発明により、音響装置を最適化し、シェルの特性を調整することによって各周
波数に対する共振モード分布を最大化するとともに、変換器をパネル上に適切に
配置することによってモードに対して良好で均一な結合を得ることができる。 これは様々な分布モードに関する特許出願に述べた技法を使用して実行できる
。特に、可能な限り良好な結果を得るための最適なアスペクト比と変換器位置を
見出す秩序だった手法が、Ｎｅｗ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒｓ社他の名前で１９９
９年８月１９日に発行されたＷ０９９／４１９３９に記載されている。

【００３２】 開放箱の最適な特性を見出すために実行された第１のステップは、図５の開放
箱の中央パネルのアスペクト比の変動をモデル化することであった。アスペクト
比は、１から２．２５まで変化させ、モードの対応する周波数は有限要素分析法
によって計算された。モード周波数の二乗平均中心差分を、アスペクト比に対し
てプロットした（図２１参照）。モード周波数の中心差分は、ｎ番目のモードに
関しては、（ｎ＋１）番目のモードの周波数に（ｎー１）番目の周波数を加え、
ｎ番目のモードの周波数の２倍を引いたものである。そのモードが等間隔である
場合、この計測値はゼロとなる。従って、二乗平均（ｒｍｓ）中心差分により、
種々のアスペクト比に関する評価の図表が得られる。ｒｍｓ中心差分が小さい程
良い。

【００３３】 図２１から、１．６乃至２．２のアスペクト比から良好な結果が得られ、１．
９５乃至２．０５のアスペクト比から特に良好な結果が得られるのが分かる。更
に検討を進めるため、好都合なアスペクト比を２とした。

【００３４】 次の段階は、面上に最適化駆動点を見出すことである。いくつかの駆動点の位
置について、周波数を関数とする速度応答が計算される。図２２は、３つの例、
即ち、中心位置（２２Ａ）、平たい分布モードパネルについての標準的な駆動点
（２２Ｂ）、及び最適駆動点（２２Ｃ）を与える。これらグラフについての標準
偏差が、位置の関数として図３にプロットされる。最良の結果は偏差が最小のと
ころであり、黒く示してある。パネルの端部に表示がないのは、これらは駆動点
としては相応しくないためである。

【００３５】 図を検討して分かるように、最適駆動点は、４つの領域で発生している。長辺
に沿って約３０％の距離で且つ短辺に沿って３０％の距離の位置、及びこの第１
の領域を中央対称軸を中心として、長軸に沿って約７０％の距離で短軸に沿って
３０％の距離の位置、それぞれの軸に沿って３０％と７０％の距離の位置、及び
それぞれの軸に沿って７０％と７０％の位置に映して求められる３つの領域であ
る。これらの位置は、側面に沿った距離の比として表すと、座標がおおよそ（３
／７，４／９）である中心近くに生じる単純な矩形の最適駆動点とは異なってい
る。 その位置にはかなりの許容範囲があり、長辺に沿って１４％から４２％、及び
短辺に沿って２２％から３４％までの位置において良好な結果が得られ、更にこ
れらの数値の鏡像位置においても良好な結果が得られる。 上記計算は、空気の影響を考慮せず行ったが、その計算は、実際の装置に関し
ても適切なアスペクト比と励振器位置を示唆している。空気結合又は面の僅かな
異方性が最適アスペクト比と駆動位置を僅かに移動させる可能性があることは言
うまでもない。 前述した実施形態は、拡声器、即ち電気エネルギーを音に変換する装置に関す
る。本発明の方法は、入射音響エネルギーが変換器によって電気エネルギーに変
換されるマイクロフォンにも同様に適用することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 楕円形シェルを有する本発明の第１実施形態による拡声器の断面を示す。

【図２】 第２実施形態による拡声器の断面を示す。

【図３】 開口を有する第３の実施形態による拡声器の断面を示す。

【図４】 開口の変形例の断面を示す。

【図５】 開放した箱の形とした本発明の第４実施形態による拡声器の図を示す。

【図６】 閉塞した箱を有する本発明の第５実施形態の図を示す。

【図７】 図６に示した拡声器とともに使用することができる様々な励振手法を示す。

【図８】 空気のない状態での、開放された箱における励振に対する応答を示す。

【図９】 空気結合効果を含めた、図８に示す開放した箱における励振に対する応答を示
す。

【図１０Ａ】 空気のない状態での、図８にモデル化された箱に関する周波数を関数とした場
合の励振器における速度応答を示す。

【図１０Ｂ】 空気の効果を含めた、図９のモデル化された箱に関する周波数を関数とした場
合の励振器における速度応答を示す。

【図１１】 図９Ｂの箱内部の圧力を示す。

【図１２】 逆位相で駆動される２つの励振器を有する閉塞した箱を有する拡声器における
モードを示す。

【図１３】 同位相で駆動される２つの励振器を有する図１２のモデル化された拡声器にお
けるモードを示す。

【図１４】 図１２及び１３にモデル化された装置の速度応答を示す。

【図１５】 前面の剛性が後面の剛性と一致しない６面体の閉塞された箱の速度応答を示す
。

【図１６】 角錐台の形とした本発明による拡声器の図を示す。

【図１７】 ４面体の形とした本発明による拡声器の図を示す。

【図１８】 １２面体の形とした本発明による拡声器の図を示す。

【図１９】 円筒の形とした本発明による拡声器の図を示す。

【図２０】 円錐断面の形とした本発明のよる拡声器の図を示す。

【図２１】 ５図の装置における前面のアスペクト比を関数とした場合のモード周波数の二
乗平均中心差分を示す。

【図２２】 前面アスペクト比を２対１とした図５の装置における３つの励振器位置の速度
プロフィルを示す。

【図２３】 図２２のモデルに使用される装置における励振器の位置を関数とした場合の、
励振器設置位置の評価に関する図表を示す。

───────────────────────────────────────────────────── 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，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撓み波を支持する実質的に連続した外側シェルを備え、前記
   シェルは、空気容積を少なくとも部分的に包囲するように曲げられ、撓み波が前
   記容積に結合して結合共振モードを形成し、且つ 前記シェルに連結された変換器を備え、前記変換器は、その電気信号を結合モ
   ードに結合した後に、周囲音に結合するようにしたことを特徴とする音響装置。
2. 【請求項２】 前記共振モードは、前記シェルに広がっていることを特徴と
   する、請求項１に記載の音響装置。
3. 【請求項３】 容積を包囲する実質的に連続したシェルを備え、前記シェル
   は、このシェルに広がり前記シェルと包囲容積とを結合する複数の共振モードを
   支持し、且つ 前記シェルに連結された変換器を備え、前記変換器は、その電気信号を共振モ
   ードに結合した後に、周囲音に結合するようにしたことを特徴とする音響装置。
4. 【請求項４】 前記変換器は、前記音響装置が拡声器として機能するように
   共振モードを励振する励振器であることを特徴とする前記請求項のいずれか１項
   に記載の音響装置。
5. 【請求項５】 前記シェルに開口を有することを特徴とする前記請求項のい
   ずれか１項に記載の音響装置。
6. 【請求項６】 前記開口は、前記外側シェルから前記容積に延びる管を有す
   ることを特徴とする請求項５に記載の音響装置。
7. 【請求項７】 前記外側シェルは、複数の面を有することを特徴とする前記
   請求項のいずれか１項に記載の音響装置。
8. 【請求項８】 前記面の各々は、固有共振周波数を有し、前記固有共振周波
   数が異なる値を有することを特徴とする請求項７に記載の音響装置。
9. 【請求項９】 前記異なる固有共振周波数は、１０から２０の最低周波数共
   振モードが、インターリーブされた各周波数であるように選択されることを特徴
   とする請求項８に記載の音響装置。
10. 【請求項１０】 前記外側シェルは、前面を有し、前記前面のアスペクト比
    が、１．６から２．２であることを特徴とする請求項７に記載の音響装置。
11. 【請求項１１】 前記外側シェルは、矩形の前面を有し、前記変換器は、前
    記前面の長辺に沿って１端から１４％から４２％で、且つ前記前面の短辺に沿っ
    て１端から２％から３４％の距離の位置で、前記前面に接触することを特徴とす
    る請求項７又は１０に記載の音響装置。
12. 【請求項１２】 前記外側シェルは、対向する前面と後面とを有することを
    特徴とする請求項７、１０、又は１１に記載の音響装置。
13. 【請求項１３】 前記前面に第１変換器が設けられるとともに、前記後面に
    第２変換器が設けられたことを特徴とする請求項１２に記載の音響装置。
14. 【請求項１４】 前記第１及び第２変換器は、機械的に連結されていること
    を特徴とする請求項１３に記載の音響装置。
15. 【請求項１５】 前記前面及び後面の両方に単一の変換器が連結されている
    ことを特徴とする請求項１２に記載の音響装置。
16. 【請求項１６】 撓み波を支持する実質的に連続した外側シェルを備え、前
    記シェルは、少なくとも部分的に空気容積を包囲することにより、撓み波を前記
    容積に結合して結合共振モードを作り出すとともに、前記シェルに連結した２つ
    の変換器を備えた音響装置を駆動する方法であって、 前記２つの変換器が前記シェル及び容積の結合モードを単極の形態で駆動する
    ように、前記２つの変換器を共通の電気信号により同位相で駆動し、 前記結合モードから周囲空気に音響エネルギーを放射するようにしたことを特
    徴とする方法。