JP2005269633A - 音響導波 - Google Patents

Abstract

【課題】 音響導波を使用した、改良された装置を提供する。
【解決手段】 音響導波管システムが、幹状導波管といくつかの枝状導波管とを備える。幹状導波管セクションが、内部通路を画成し、少なくとも１つの開口端部を備える。いくつかの枝状導波管セクションが、内部通路を画成し、接続端部と終端部とを備え、接続端部が幹状導波管に接続される。１つ以上のキャビティが、幹状あるいは枝状セクションのうちの少なくとも１つに接続され、ターゲット定常波の共振ピークを減衰させるために孔を介してそこに連通している。
【選択図】図６Ａ

Description

本発明は、音響導波に関するものである。

音響導波は、例えば市販のボーズ（登録商標）ウェーブ（登録商標）ラジオ、ウェーブ（登録商標）ラジオ／ＣＤ、アコースティックウェーブ（登録商標）（ボーズコーポレーション、フレイミンガム、マサチューセッツ）ミュージックシステムなどの製品に使用されている。

本発明は、音響導波を使用した、改良された装置を提供することを目的とする。

総じて、１つの特色において、本発明は、自由端部を有する幹状音響導波管セクションと、該幹状部に接続された接続端部と音響エネルギー源を受け入れるための終端部とをそれぞれ有する複数の枝状音響導波管セクションと、を備えていることを特徴とする音響導波管システムである。

この特色による本発明の実現例は、以下の特徴の１つ以上を備えていてもよい。前記複数の枝状セクションのうちの少なくとも１つの横断面積が、前記終端部から前記接続端部まで減少している。１つの例では、前記複数の枝状導波管のうちの２つの内部容積が、実質的に同一である。導波管システムがまた、音響ドライバーを有する音響エネルギー源を備えていることができる。前記ドライバーが、前記枝状セクションの終端部に音響的に接続された第１の放射面と、自由空気の方を向く第２の放射面と、を備えていることができる。１つの例では、前記第２の放射面が、リスニング領域の方を向いていることができる。

前記導波管システムが、メインハウジングを備え、前記複数の枝状導波管セクションが、前記メインハウジングの複数の内面から延びる複数のパネルによって部分的に形成された複数のサブセクションを備えていることができる。前記メインハウジングが、略平行六面体であることができる。１つの例では、前記幹状導波管セクションの横断面積が、前記自由端部からその長さ方向に沿って増大している。前記複数のサブセクションの長さが、略同一であることができる。前記複数の枝状導波管セクションのうちの少なくとも２つが、前記幹状セクションに沿って複数の異なる位置で接続されていることができる。前記枝状導波管セクションが、空間的に互いに分離されていることができ、かつ、等しくない長さを有していることができる。

総じて、他の特色において、本発明は、１つの自由端部を有する幹状導波管セクションと、前記自由端部以外の複数の位置で前記幹状導波管セクションに接続された第１及び第２の枝状導波管セクションと、を備えていることを特徴とする音響導波管システムである。前記第１及び第２の導波管セクションのそれぞれが、少なくとも１つの音響ドライバーを含む音響エネルギー源に音響的に接続された終端部を有している。

本発明の実現例は、以下の特徴の１つ以上を備えていてもよい。前記第１及び第２の枝状導波管セクションが、略同一の長さを有していることができ、また、それらの長さ方向に沿って略同一の横断面積を有していることができる。前記第１及び第２の導波管セクションが、空間的に互いに分離されていることができる。前記枝状導波管セクションの横断面積が、前記幹状部に接続された前記接続端部からその長さ方向に沿って次第に増大していることができる。

前記音響ドライバーが、自由空気の方を向く第１の放射面と、該第１の面とは反対側の、前記幹状導波管セクションに音響的に接続された第２の放射面と、を備えていることができる。前記第１の放射面が、リスニング領域の方を向いていることができる。１つの例では、前記第１及び第２の導波管セクションが、電子装置によって音響的に互いに結合されていない。前記電子装置が、前記音響エネルギー源を使用して前記第１及び第２の導波管セクションにプログラム情報を供給することができる。

総じて、他の特色において、本発明は、ハウジングと、電子音声回路と、該電子音声回路に接続された音響エネルギー源と、導波管構造体と、を備えていることを特徴とするオーディオプレーヤーである。前記導波管構造体が、自由端部を有する幹状音響導波管セクションと、前記幹状部に接続された接続端部と音響エネルギー源を受け入れるための終端部とをそれぞれ有する複数の枝状音響導波管セクションと、を備えている。

総じて、他の特色において、本発明は、自由端部を有する幹状音響導波管セクションと、前記幹状部に接続された接続端部と音響エネルギー源を受け入れるための終端部とをそれぞれ有する第１及び第２の枝状音響導波管セクションと、を備えていることを特徴とする電子音響導波管変換システムである。第１及び第２の音響エネルギー源は、前記第１及び第２の枝状導波管セクションの終端部に接続されており、また、前記第１及び第２のセクションの終端部に音響的に接続された第１の放射面と自由空気の方を向く第２の放射面とをそれぞれ有する第１及び第２の音響ドライバーを備えている。

前記導波管システムは、前記自由端部の横断面積Ａと前記導波管の低域遮断周波数での音の波長λとの間の関係が、以下の式によって与えられるように構成されていることができる。
（√Ａ）／λ ≦ ０．０６７

１つの例では、前記低域遮断周波数が約５５Ｈｚであり、また、前記横断面積が約２．５平方インチである。

総じて、他の特色において、本発明は、第１の数の開口端部ルートノードと第２の数の終端部リーフノードとを備えていることを特徴とするツリー構造音響導波管システムである。前記第１の数の開口端部ルートノードが、１つ以上の導波管セクションと第３の数の内部ノードとによって前記第２の数の終端部リーフノードに接続されている。前記第２の数の終端リーフノードのそれぞれ１つが、音響エネルギー源に音響的に接続されている。

本発明のこの特色の実現例は、以下の特徴の１つ以上を備えていてもよい。前記終端部リーフノードの前記第２の数が、開口端部ルートノードの前記第１の数より大きい。前記第１の数の開口端部ルートノードが、空間的に互いに分離されている。前記第２の数の終端部リーフノードのそれぞれが、音響エネルギー源に接続されていることができる。前記音響エネルギー源が、少なくとも１つの音響ドライバーを備えていることができる。前記第２の数の終端部リーフノードが、空間的に互いに分離されていることができる。１つの例では、異なるプログラム情報が、前記第２の数の終端部リーフノードに供給される。

総じて、他の特色において、本発明は、自由端部を有する幹状音響導波管セクションと、該幹状部に接続された接続端部と音響エネルギー源を受け入れるための終端部とをそれぞれ有する第１及び第２の枝状音響導波管セクションと、前記幹状及び枝状セクションの容積よりも十分に小さな容積を画成する細長いキャビティと、を備えていることを特徴としている。前記キャビティが、前記セクションと前記キャビティとの間の開放部を形成する孔において前記枝状セクションあるいは幹状セクションのいずれかに接続されている。共振ピークを十分に減衰させるように、前記細長いキャビティが大きさを設定され、かつ、前記孔が前記枝状及び幹状セクションのうちの少なくとも１つに沿って配置されている。

本発明のこの特色の実現例は、以下の特徴の１つ以上を備えていてもよい。前記細長いキャビティが、分岐した共振チャンバであることができる。前記細長いキャビティが、部分的あるいは実質的に減衰材料で満たされていることができる。

総じて、他の特色において、装置が、自由端部と閉塞端部とを有する導波管と、該導波管の容積よりも十分に小さな容積を画成する細長いキャビティと、を備えていることを特徴とする電子音響導波管変換システムである。前記キャビティが、前記導波管内のターゲット定常波の最大圧力に対応するように導波管の長さに沿った位置に配置された孔で前記導波管に連通している。

本発明のこの特色の実現例は、以下の特徴の１つ以上を備えていてもよい。前記システムが、前記閉塞端部に接続される接続端部と音響エネルギー源を受け入れるための終端部とをそれぞれ有する第１及び第２の枝状音響導波管セクションをさらに備えていることができる。前記システムはまた、前記第１及び第２のセクションの終端部に音響的に接続された第１の放射面と自由空気の方を向く第２の放射面とをそれぞれ含む第１及び第２の音響ドライバーを備えていることができる。

前記システムはまた、前記孔に近接してあるいは前記細長いキャビティ内に配置される音響減衰材料を備えていることができる。前記自由端部の横断面積Ａと前記導波管の低域遮断周波数での音の波長λとの間の関係が、以下の式によって特徴付けられていることができる。
（√Ａ）／λ ≦ ０．０６７

他の利点及び特徴は、以下の説明と請求項とから明らかになるであろう。

ここで述べられる実施例にとって、「導波管」は、特定の特徴を有するように規定されている。具体的には、ここで使用される導波管は、該導波管の作動最低周波数に関連した長さを有する音響筐体のことを指し、該導波管の長さに沿って音波を伝播させるために音響エネルギー源に接続されるように適合している。導波管はまた、自由空気に面した横断面領域を有する１つ以上の導波管出口部あるいは開口部を備えており、前記横断面領域は、音響エネルギー源によって該導波管内に接続されたエネルギーが前記導波管出口部を通して自由空気に放射されることを許容する。例示的な導波管は、導波管出口部の横断面積と該導波管の低域遮断周波数での音の波長との間の特定の関係によって特徴づけることができ、前記低域遮断周波数は、３ｄＢ低下する周波数として規定することができる。３ｄＢ低下する周波数は、一般に導波管によってサポートされうる最低周波数定常波よりも周波数がわずかに低く、それは、一般に導波管の最長寸法が波長の１／４となる周波数である。図１は、例示的なターゲット周波数応答１２と一例による導波管の測定された空間周波数応答１４とをグラフで示している。本発明の実施例は、以下の式の特徴を有している。
（√Ａ）／λ ≦ １／１５（≒０．０６７）
ここで、Ａは導波管出口部の横断面積であり、λは導波管システムの３ｄＢ低下する周波数の波長である。１つの例示的な実施例において、低域遮断周波数は５５Ｈｚであり、対応する波長λが２０．６フィートである。導波管出口部の横断面積Ａが２．５平方インチ（０．０１７４平方フィート）であるとすると、以下の式のようになる。
（√Ａ）／λ ＝ （０．０１７４）^１／２／２０．６ｆｔ ＝ ０．２ｆｔ／２０．６ｆｔ ＝ ０．００６４ ＜ １／１５（≒０．０６７）

図２に見られるように、電子音響導波管システム１５は、１つの開口端部２５を有する中空の幹状音響導波管セクション２０と、複数の中空の枝状音響導波管セクション３０ａ、３０ｂ、３０ｃ及び３０ｄとを備えている。枝状セクションのそれぞれ（例えば３０ａ）は、開口端部３５ａと終端部４０ａとを有している。枝状セクションの開口端部は、位置４１ａ、４１ｂ、４１ｃ及び４１ｄにおいて幹状セクション２０に接続されている。中空の幹状部は、その開口端部２５から位置４１まで延びている。枝状セクションの終端部４０の１つ以上（例えば４０ａ）は、音響エネルギー源５０に音響的に接続されている。

各音響エネルギー源は、放射面を有する音響ドライバー（音響駆動部）５５を備えることができ、前記放射面は、自由空気の方を向く外側面６０と幹状セクション２０の方を向く内側面６５とを有している。ドライバー５５が枝状導波管セクションの外側に配置されるように示されているが、該ドライバーは１つ以上の枝状セクションの内側に位置することもできる。音響エネルギー源５０は、例えばラジオ、ＣＤあるいはＤＶＤプレーヤーや、マイクなどのパワーアンプを介して音声源（図示せず）に接続されている。枝状セクションは、自由空気の方を向く放射面が一般に所定のリスニング領域７０の方を向くようにして配置されることができる。音響ドライバーによって出される音は、空気中を通ってリスニング領域７０へ投射され、かつ、導波管セクションを通って幹状セクション２０の開口端部２５において領域７１へ投射される。任意の数の枝状セクションドライバーが、自由空気の方を向くようにして接続されることができるし、あるいは、どの枝状セクションドライバーもこのように接続されていなくてもよい。さらに、ドライバーに接続される後方筐体を設けてもよい（図示せず）。領域７０と７１とが離間して図示されているが、これらは、導波管と該導波管が実装された製品とをコンパクトに維持する（例えば、これを達成するために導波管をそれ自体の上に重なるようにして折り曲げることができる）ために、図示されたほどは離間していない（例えば約１、２フィート）実質的に同一の１つあるいは複数の領域であってもよい。

枝状セクションの物理的な寸法及び向きは、特定の音響的要求に合わせるように修正されることができる。例えば、それぞれの枝状セクションの長さは、同一あるいは異なっていることができる。枝状セクション、幹状セクション及びそれらの間のセクションのそれぞれに沿った横断面積及び形状は、同一あるいは異っていることができる。導波管セクションのための接続位置４１ａ〜４１ｄは、共通の位置であってもよいし、例えば図２に示されるように幹状部に沿った異なる位置であってもよい。枝状セクションの空間的な分離は、音響エネルギー源５０からリスニング領域７０に供給される異なるプログラム情報の空間的な分配を許容する。

音響導波管に関するさらなる情報は、ボーズによる米国特許第４，６２８，５２８号明細書と米国特許第６，２７８，７８９と２００３年１０月３１日に出願された米国特許出願第１０／６９９，３０４号とに開示されており、それを参照によってここに取り込むものとする。

図３に示されるように、電子音響導波管８０は、一般的なツリー構造を有しており、開口端部ルートノード８５_１、８５_２、…、８５_ｍと終端部リーフノード９０_１、９０_２、…、９０_ｎとを含んでいる。ルートノードは、リーフ枝状セクション８７_１、８７_２、…、８７_ｍによってルートノード１０２_１、…、１０２_ｍにおいて幹状セクション１００の第１の部分９５に沿って接続されている。端部リーフノード９０_１、９０_２、…、９０_ｎは、第１、第２及び第３の内部導波管セクション１１０_１、…、１１０_ｉ、１１５_１、…、１１５_ｊ、１２０_１、…、１２０_ｎのそれぞれの分岐ネットワークと内部ノード（例えば１２５_１、…、１２５_ｉ）とによって、幹状セクション１００の第２の部分１０５に接続されている。リーフノード９０_１、９０_２、…、９０_ｎのそれぞれは、図２に示されるように、放射面を備えた音響ドライバーを有する音響エネルギー源に接続されることができる。

複数のルートノードは、空間的に互いに分離されている。複数のリーフノードは、空間的に互いに分離されている。異なるプログラム情報が、プログラム情報の空間的な分配を生じさせるために異なるリーフノードに供給されてもよい。例えば、類似あるいは同一の低周波数成分を有するが異なる高周波数成分を有するプログラム情報が、リーフノードに供給されることができる。リーフノードの音響ドライバーの放射面における外側面は、所定のリスニング領域１０１の方を向き、内側面は領域１０２内の方を向いている。

プログラム情報がリーフノード９０を駆動する音響源に供給されるとき、リーフノードは、内部セクション１１０、１１５、１２０と内部ノード１２５とともに、図２の枝状セクション３０に相当する。そのプログラム情報は結合することができてルートノード８５に送り届けられることができるため、ルートノードは、リーフ枝状セクション８７と幹状セクション１００とともに、図２の中空の幹状部２０に相当する。幹状及び枝状セクションの特定の組合せが図２及び図３に示されているが、多種多様な他の組合せと幹状及び枝状セクションの構成とが、例示的な導波管において考慮される。

図４に示される例において、電子音響導波管システム１１０は、１つの開口端部１２０を有する幹状セクション１１５と、該幹状セクションの他方の端部から延びる２つの枝状セクション１２５ａ、１２５ｂとを備えている。２つの枝状セクションは、開口端部１３０ａ及び１３０ｂと、終端部１３５ａ及び１３５ｂとを有している。２つの枝状セクションの開口端部は、実質的に共通の位置１４０において幹状セクション２０に接続されている。２つの枝状セクションは、終端部１３５ａ及び１３５ｂにおいて音響エネルギー源１４５ａ及び１４５ｂに音響的に接続されている。音響エネルギー源は、音響ドライバー１５０ａ及び１５０ｂをそれぞれ含むことができる。音響ドライバーのそれぞれはまた、自由空気の方を向く音響ドライバーの後側面１５５ａ、１５５ｂと一般に幹状セクション１１５の方を向く音響ドライバーの前側面１６０ａ、１６０ｂとに放射面を有している。ドライバーモータ１５０ａ、１５０ｂは、図示されたような外側へ定位されるのではなく枝状セクション１２５ａ、１２５ｂの内側に位置させられ、前側面１６０ａ、１６０ｂが自由空気の方を向くようにしてもよいことに留意されたい。

別々のプログラム情報が、各枝状セクションに供給されることができ、それは大いに相関関係を有していてもいなくてもよいし、例えば低周波数範囲などの所定の周波数範囲だけにわたって大いに相関関係を有していてもよい。

図４の配置の多種多様な実現例が可能である。１つの例において、図５に示されるように、導波管２００が右側部分２０５と中間部分２１０と左側部分２１５とを有しており、それはテーブルラジオ／ＣＤプレーヤーでの使用に適している。導波管は、例えばＬＵＳＴＲＡＮ（登録商標）４４８（バイエルコーポレーション、エルクハート、インディアナ）などの合成樹脂を使用した射出成形工程によって形成される剛体構造である。図６Ａ、６Ｂ及び６Ｃにも見られるように、導波管は図６Ａ〜６Ｅに示された本体２２０と図７Ａ〜７Ｃに示されたカバーセクション２２５とを備えており、それらは別々に成形されてから互いに結合される。

図６Ａ〜６Ｅと図７Ａ及び７Ｃとをまとめて参照すると、導波管は、該導波管の左側及び右側部分に位置する左側及び右側フレーム２３０ａ、２３０ｂを備え、かつ、左側及び右側音響ドライバー２３５ａ、２３５ｂ（概略的に示す）を備えている。ドライバーは放射面（図示せず）をそれぞれ備えており、該放射面は、自由空気の方を向く第１側面と、該第１側面とは反対側の、導波管内の方を向く第２側面とを有している。

図６Ａ〜６Ｅは、導波管幹状セクション２５５と左側及び右側枝状セクション２４０ａ及び２４０ｂとの詳細図を示している。各枝状セクションは、折り曲げられた連続するチューブであり、該チューブは、内部通路を画成し、導波管の両端部にドライバーを備えた左側及び右側フレームのうちの一方から枝接続部２５０まで延びている。幹状セクション２５５は、枝接続部からフレア形状の端部を有する１つの幹開口部２６０まで延びている。折り曲げ部のそれぞれは、各枝状セクション内にサブセクションを画成している。各サブセクションは、導波管の前部から後部まで延びる隔壁あるいはパネルによって境界が規定されている。導波管ハウジングはまた、例えばＣＤプレーヤー、ＡＭアンテナ及び電源などのコンポーネントを支持することができる。図示された音響導波管システムは、枝状セクションにプログラム情報を供給するために音響エネルギー源を使用した電子装置（図示せず）をさらに備えていてもよい。

第１の左側及び右側サブセクション２６５ａ、２６５ｂは、それぞれ、ドライバー２３５ａ、２３５ｂに隣接した（ドライバーの方を向く）テーパ状の第１パネル２７０ａ、２７０ｂの外面によって部分的に形成され、第２のサブセクション２７５ａ、２７５ｂに延びている。第２のサブセクションは、（幹状セクション２５５の方を向く）テーパ状の第１パネル２７０ａ、２７０ｂの内面と第２パネル２８０ａ、２８０ｂの外面とによって形成され、第３のサブセクション２９０ａ、２９０ｂに延びている。通常、パネルのそれぞれは、導波管の前部あるいは後部から延びる湾曲した垂直面であり、かつ、自由端縁を備えている。輪郭で示された柱２８５が、音響圧力波のロス及び乱流を減少させるために各自由端縁に形成されている。第３のサブセクション２９０ａ、２９０ｂは、第２パネルの内面と第３パネル２９５ａ、２９５ｂの外面とによって形成され、第４のサブセクション３００ａ、３００ｂに延びている。第４のサブセクションは、第３パネルの内面と幹状セクション壁３０５ａ、３０５ｂの外面とによって形成され、第３のサブセクションから延びて、枝接続部２５０において幹状セクション２５５に接続されている。

枝状セクションのそれぞれの横断面積は、左側及び右側フレームから枝接続部２５０までの経路に沿って連続的に減少している。第１及び第２のサブセクションは、第３及び第４のサブセクション、共通幹状セクションと比較して、相対的に大きく、かつ、より大きなテーパが付いている。第２のサブセクションから第３及び第４のサブセクションまで進むと、隣接するパネル間の横断面積とテーパの度合いとが減少し、中間部分２１０に沿ったサブセクションの高さが減少する。左側及び右側枝状セクションの総容積と横断面領域の輪郭とは類似している。しかしながら、左側及び右側セクションは、導波管２００内に異なるサイズの電子コンポーネントのパッケージを収容する必要があるために、完全に対称形ではない。例えば、ＡＭアンテナ（図示せず）が左側部分に位置し、電源／トランス（図示せず）が右側部分に位置する。

図６Ａ及び６Ｂを詳しく参照すると、導波管の前部は、左側ドライバーフレーム２３０ａの上部から右側ドライバーフレーム２３０ｂの上部まで延びる横方向通路３１０を備えている。横方向通路は、第２、第３及び第４パネルの前部と中間パネル３１５の前部との間に形成されている。枝接続部２５０に近接する孔３２０が、横方向通路３１０の中心部を幹状セクション２５５に接続している。横方向通路３１０は、孔３２０から左側ドライバーフレームの上部まで延びる左側枝状通路３２２ａと、孔３２０から右側ドライバーフレームの上部まで延びる右側枝状通路３２２ｂとを備えている。左側及び右側枝状通路３２２ａ、３２２ｂは、図示された細長いキャビティのような音響構造体を形成しており、該音響構造体は、共振ピークの大きさを減らすような大きさ及び構成とされている。細長いキャビティの長さは、導波管において共振ピークの大きさを制御することが望ましい周波数範囲での共振挙動を示すように選択される。細長いキャビティは、細長い部材内の共振による音圧（細長い部材が導波管に接続される箇所に存在する）が導波管内に存在する音圧と打ち消しあって干渉するように構成され、このようにしてピークの大きさを減らす。

１つの例では、このピークを減少させるのを補助するために、孔３２０に近接する横方向通路３１０の中心部が、例えばポリエステルフォームあるいは布などの抵抗性音響減衰材料３２４を備えている。１つの例における共振ピークは、３８０Ｈｚである。１つの例では、細長い部材の長さは、減少させることが望ましい共振ピークの周波数の波長の１／４となるように選択される。孔３２０の横断面積は、幹状部の横断面積の２５パーセントの大きさとすることができる。

さらに、図示されているように、抵抗性音響減衰材料３２５ａ、３２５ｂを、それぞれ、第１の左側及び右側サブセクション２６５ａ、２６５ｂ内の各ドライバーの後ろに配置することができ、これにより、米国特許第６，２７８，７８９号明細書に開示されているように、低い周波数には影響を及ぼさないが、より高い周波数（１つの例では７１０Ｈｚ〜１．２ｋＨｚ）でピークを減衰させる。孔２５０及びキャビティ３２２ａ、３２２ｂの位置は、図６Ａ及び６Ｂに示されたものに限定されないことに留意されたい。キャビティの位置は、ターゲット定常波の最大圧力と減衰させるべき特定の共振ピークとに対応するように、一般的な導波管システムに沿った任意の位置とすることができる。共振ピークを減衰させるためのそのようなキャビティの使用は、共通する幹状セクションと枝状セクションとの構成を有する導波管に限定されない。

図８Ａを参照すると、導波管システムは導波管３３０を備えており、該導波管は、１つの開口端部３３４を有する幹状セクション３３２と、該幹状セクションの反対側の端部から延びる２つの枝状セクション３３６ａ、３３６ｂとを有している。２つのキャビティ３３８ａ、３３８ｂは、孔３４０において２つの枝状セクションの間の導波管に取り付けられている。幹状部に孔３４０を設けることにより、ターゲット周波数成分、１つの例では３８０Ｈｚがかなり減少する。抵抗性音響減衰材料３４２は、孔３４０に近接して位置することができるし、キャビティ３３８ａ、３３８ｂの一方あるいは両方の内部に位置することもできるし、それらの両方を満たすこともできる。キャビティはまた、枝状セクション内に位置していてもよいし、複数の共振ピークを減少させるために複数のキャビティに分岐していてもよい。

図８Ｂ及び８Ｃを参照すると、導波管システムは、終端部３４６と開口端部３４８とを有する音響導波管３４４を備えている。電子音響ドライバー３５０は、終端部３４６に接続されている。導波管３４４が孔３５３によってキャビティ３５２で接続されていたり、あるいは、図８Ｃに示されるように、第１及び第２のサブセクション３５４ａ、３５４ｂを有する分岐したキャビティが孔３５３において導波管３４４に共通に取り付けられていたりする。他の例では、導波管３４４が、該導波管３４４の外側の空間に直接リークしている（図示せず）。孔３５３は、キャビティの横断面積と等しいかあるいはそれよりも小さい横断面積を有することができる。キャビティ３５２、３５４ａ、３５４ｂは、導波管３４４の容積と比較して小さな容積を画成するものであり、例えば共振チューブを含むことができる。様々な他の例は、２００３年１０月３１日に出願されたボーズによる特許出願第１０／６９９，３０４号に開示されている。音響減衰材料３５６（図８Ｂ）は、孔３５３に近接して配置されることができ、かつ、減衰材料３５６’によって示されているようにキャビティ３５２の一部分あるいは実質的に全部分を満たしていてもよい。減衰材料３５８（図８Ｃ）は、減衰材料３５８’によって示されているようにキャビティ３５４ａ、３５４ｂの一方あるいは両方の一部分あるいは実質的に全部分を満たしていてもよい。

図９を参照すると、１つの例では、導波管２００が以下のような寸法を有している。枝接続部２５０から幹開口部２６０まで延びる幹状セクション２５５の長さＴ_Ｌは、４．８インチ（１２２．４ミリメートル）であり、幹開口部２６０の横断面積Ｔ_Ａは、２．５平方インチ（１６２２平方ミリメートル）である。左側フレーム２３０ａでの左側サブセクションの始まりから枝接続部２５０に近接する左側サブセクションの端部までの、導波管の左側サブセクション２４０ａの長さＬ_Ｌは、２１．４インチ（５４３．７ミリメートル）である。右側フレーム２３０ｂでの右側サブセクションの始まりから枝状接続部２５０に近接する右側サブセクションの端部までの、右側サブセクション２４０ｂの長さＲ_Ｌは、２１．０インチ（５３５ミリメートル）である。左側サブセクションの始まりでの横断面積ＬＳ_Ａは、７．９平方インチ（５１３４平方ミリメートル）であり、右側サブセクションの始まりでの横断面積ＲＳ_Ａは、８．３平方インチ（５３９６平方ミリメートル）である。左側サブセクション及び右側サブセクションでの端部の横断面積ＬＥ_Ａ、ＲＥ_Ａは、それぞれ、０．７平方インチ（４４８平方ミリメートル）である。導波管の長さが作動最低周波数に関連し、かつ、横断面積が導波管システムの３ｄＢ低下する低周波数に関連するといった他の寸法は、上述したように考慮されている。

図１０Ａ及び１０Ｂに見られるように、ラジオ４００は、導波管システム２００（図５）を取り囲むためのハウジング４０２を備えている。この例では、ハウジングが、導波管の全体形状に近似した略台形である。ラジオ４００は、ドライバー２３５ａ及び２３５ｂに対応する左側及び右側開口部４０４ａ、４０４ｂと、一般に幹開口部２６０に近接する後部開口部４０６とを備えている。例えばＣＤプレーヤー及びディスプレイを備えたコンポーネント４１０は、一般に導波管（図６Ａ）の中間部分２１０に沿って取り付けられる。

作動中、音声回路（例えば、オーディオアンプや、ラジオあるいはＣＤプレーヤーのような音声源と結合されるオーディオアンプ）は、２つの枝状導波管セクションの終端部に取り付けられた２つのスピーカー（あるいは他の音響エネルギー源）を駆動する。２つのスピーカーは、例えば音声源の左チャンネル及び右側チャンネルような異なる音声プログラムパートによって駆動される。導波管がドライバーによって出される音をエンハンスし、枝状及び幹状セクションの滑らかな内部通路が乱流を減少させて音響反射を最小にする。枝状導波管セクションが空間的に分離されているため、エンハンスされたプログラムパートが別個にリスナーに送り届けられる。共通の幹状部では２つの枝状セクションに伝えられた異なるプログラムパートが結合することができ、そして、１つの幹状部だけが必要であるために、ユーザーによって体験される２つのプログラムパートの音声分離に影響を及ぼすことなく、空間が節約される。このように、前記構造は、音響エネルギー源から離れた端部での１つの幹状部の空間を節約することにより、空間的に分離された導波管の利点を達成する。

他の実現例は、添付の請求項の思想の範囲内である。

ターゲット周波数応答と測定された空間周波数応答とのグラフ図である。 導波管システムの概略断面図である。 導波管システムの概略図である。 導波管システムの概略断面図である。 例示的な導波管システムの斜視図である。 カバーセクションが取り除かれた導波管の立体図である。 カバーセクションが取り除かれた導波管の上面図である。 カバーセクションが取り除かれた導波管の正面図である。 カバーセクションが取り除かれた導波管の下面図である。 カバーセクションが取り除かれた導波管の分解端面図である。 図５の装置へのカバーセクションの立体図である。 図５の装置へのカバーセクションの側面図である。 図５の装置へのカバーセクションの下面図である。 導波管の概略図である。 導波管の概略図である。 導波管の概略図である。 カバーセクションが取り除かれた導波管の斜視図である。 例示的な導波管を備えたラジオの前方立体図である。 例示的な導波管を備えたラジオの後方立体図である。

符号の説明

１５ 導波管システム
２０ 幹状導波管セクション
２５ 開口端部
３０ 枝状導波管セクション
３５ 開口端部
４０ 終端部
５０ 音響エネルギー源
５５ 音響ドライバー
８０ 導波管
８５ 開口端部ルートノード
９０ 終端部リーフノード
１１０ 導波管システム
１１５ 幹状セクション
１２０ 開口端部
１２５ 枝状セクション
１３０ 開口端部
１３５ 終端部
１４５ 音響エネルギー源
１５０ 音響ドライバー
２００ 導波管
２３５ 音響ドライバー
２５５ 幹状セクション
２４０ 右側枝状セクション
２５０ 枝接続部
２６０ 幹開口部
３１０ 横方向通路
３２０ 孔
３２２ 枝状通路、キャビティ
３２４ 減衰材料
３３０ 導波管
３３２ 幹状セクション
３３４ 開口端部
３３６ 枝状セクション
３３８ キャビティ
３４０ 孔
３４２ 減衰材料
３４６ 終端部
３４８ 開口端部
３４４ 導波管
３５０ 音響ドライバー
３５２ キャビティ
３５３ 孔
３４４ 導波管
３５６、３５８ 減衰材料
４００ ラジオ
４０２ ハウジング
４０４ 開口部
４０６ 後部開口部

Claims (43)

1. 自由端部を有する幹状音響導波管セクションと、
   該幹状部に接続された接続端部と音響エネルギー源を受け入れるための終端部とをそれぞれ有する複数の枝状音響導波管セクションと、
   を備えていることを特徴とする装置。
2. 請求項１に記載の装置において、
   前記複数の枝状セクションのうちの少なくとも１つの横断面積が、前記終端部から前記接続端部まで減少していることを特徴とする装置。
3. 請求項１に記載の装置において、
   前記複数の枝状導波管の内部容積が、略同一であることを特徴とする装置。
4. 請求項１に記載の装置において、
   前記音響エネルギー源を備えていることを特徴とする装置。
5. 請求項４に記載の装置において、
   前記音響エネルギー源が、音響ドライバーを備えていることを特徴とする装置。
6. 請求項５に記載の装置において、
   前記音響ドライバーが、前記枝状セクションの終端部に音響的に接続された第１の放射面と、自由空気の方を向く第２の放射面と、を備えていることを特徴とする装置。
7. 請求項６に記載の装置において、
   前記第２の放射面が、リスニング領域の方を向いていることを特徴とする装置。
8. 請求項１に記載の装置において、
   メインハウジングを備え、前記枝状導波管セクションが複数のサブセクションをさらに備え、該サブセクションが前記メインハウジングの内面から延びるパネルによって部分的に形成されていることを特徴とする装置。
9. 請求項１に記載の装置において、
   枝状セクションのそれぞれのサブセクションの長さが、略同一であることを特徴とする装置。
10. 請求項１に記載の装置において、
    前記幹状導波管セクションの横断面積が、前記自由端部からその長さ方向に沿って増大していることを特徴とする装置。
11. 請求項１に記載の装置において、
    前記複数の枝状導波管セクションのうちの少なくとも２つが、前記幹状セクションに沿って異なる位置で接続されていることを特徴とする装置。
12. 請求項１に記載の装置において、
    前記複数の枝状導波管セクションの終端部が、空間的に分離されていることを特徴とする装置。
13. 請求項８に記載の装置において、
    前記メインハウジングが、略台形であることを特徴とする装置。
14. 請求項１に記載の装置において、
    前記複数の枝状導波管セクションが、等しくない長さを有していることを特徴とする装置。
15. １つの自由端部を有する幹状導波管セクションと；
    前記自由端部以外の位置で前記幹状導波管セクションに接続された第１及び第２の枝状導波管セクションと；
    を備え、
    前記第１及び第２の導波管セクションのそれぞれが、少なくとも１つの音響ドライバーを含む音響エネルギー源に音響的に接続された終端部を有していることを特徴とする音響導波管システム。
16. 請求項１５に記載の音響導波管システムにおいて、
    前記第１及び第２の導波管セクションが、略同一の長さを有していることを特徴とする音響導波管システム。
17. 請求項１５に記載の音響導波管システムにおいて、
    前記第１及び第２の導波管セクションが、それらの長さ方向に沿って略同一の横断面積を有していることを特徴とする音響導波管システム。
18. 請求項１５に記載の音響導波管システムにおいて、
    前記第１及び第２の導波管セクションの終端部が、空間的に互いに分離されていることを特徴とする音響導波管システム。
19. 請求項１５に記載の音響導波管システムにおいて、
    前記幹状導波管セクションの横断面積が、前記自由端部からその長さ方向に沿って次第に増大していることを特徴とする音響導波管システム。
20. 請求項１５に記載の音響導波管システムにおいて、
    前記音響ドライバーが、自由空気の方を向く第１の放射面と、該第１の面とは反対側の、前記枝状導波管セクションに音響的に接続された第２の放射面と、を備えていることを特徴とする音響導波管システム。
21. 請求項２０に記載の音響導波管システムにおいて、
    前記第１の放射面が、リスニング領域の方を向いていることを特徴とする音響導波管システム。
22. 請求項２１に記載の音響導波管システムにおいて、
    前記第１及び第２の導波管セクションにプログラム情報を供給するために音響エネルギー源を使用する電子装置をさらに備えていることを特徴とする音響導波管システム。
23. ハウジングと、
    電子音声回路と、
    前記電子音声回路に接続された音響エネルギー源と、
    導波管構造体と、
    を備え、
    前記導波管構造体が、自由端部を有する幹状音響導波管セクションと、該幹状部に接続された接続端部と音響エネルギー源を受け入れるための終端部とをそれぞれ有する複数の枝状音響導波管セクションと、を備えていることを特徴とするオーディオプレーヤー。
24. 自由端部を有する幹状音響導波管セクションと、
    該幹状部に接続された接続端部と音響エネルギー源を受け入れるための終端部とをそれぞれ有する第１及び第２の枝状音響導波管セクションと、
    前記幹状及び枝状セクションの容積よりも十分に小さな容積を画成し、開放部によって前記枝状セクション及び幹状セクションのうちの少なくとも１つに結合される細長いキャビティと、
    前記第１及び第２の枝状導波管セクションの終端部に接続された第１及び第２の音響エネルギー源と、
    を備え、
    前記第１及び第２の音響エネルギー源が、前記第１及び第２のセクションの終端部に音響的に接続された第１の放射面と自由空気の方を向く第２の放射面とをそれぞれ含む第１及び第２の音響ドライバーを備えていることを特徴とする電子音響導波管変換システム。
25. 請求項２４に記載のシステムにおいて、
    前記自由端部の横断面積Ａと前記導波管の低域遮断周波数での音の波長λとの間の関係が、以下の式によって与えられていることを特徴とするシステム。
    （√Ａ）／λ ≦ ０．０６７
26. 請求項２５に記載のシステムにおいて、
    前記低域遮断周波数が、約５５Ｈｚであることを特徴とするシステム。
27. 請求項２５に記載のシステムにおいて、
    前記横断面積Ａが、約２．５平方インチであることを特徴とするシステム。
28. ツリー構造を有するとともに第１の数の開口端部ルートノードと第２の数の終端部リーフノードとを含む音響導波管システムを備え、
    前記第１の数の開口端部ルートノードが、複数の内部導波管セクションと第３の数の内部ノードとを介して前記第２の数の終端部リーフノードに接続され、
    前記第２の数の終端リーフノードのそれぞれ１つが、音響エネルギー源に音響的に接続されていることを特徴とする装置。
29. 請求項２８に記載の装置において、
    前記第２の数が、前記第１の数より大きいことを特徴とする装置。
30. 請求項２８に記載の装置において、
    前記第１の数の開口端部ルートノードが、空間的に互いに分離されていることを特徴とする装置。
31. 請求項２８に記載の装置において、
    前記第２の数の終端部リーフノードのそれぞれが、音響エネルギー源に接続されていることを特徴とする装置。
32. 請求項３１に記載の装置において、
    前記音響エネルギー源が、少なくとも１つの音響ドライバーを備えていることを特徴とする装置。
33. 請求項２８に記載の装置において、
    前記第２の数の終端部リーフノードが、空間的に互いに分離されていることを特徴とする装置。
34. 請求項２８に記載の装置において、
    異なるプログラム情報が、前記第２の数の終端部リーフノードに供給されることを特徴とする装置。
35. 自由端部を有する幹状音響導波管セクションと、
    該幹状部に接続された接続端部と音響エネルギー源を受け入れるための終端部とをそれぞれ有する第１及び第２の枝状音響導波管セクションと、
    前記幹状及び枝状セクションの容積よりも十分に小さな容積を画成し、前記セクションと前記キャビティとの間の開放部を形成する孔を介して前記枝状セクション及び幹状セクションのうちの少なくとも１つに取り付けられる細長いキャビティと、
    を備え、
    共振ピークを十分に減少させるように、前記細長いキャビティが大きさを設定され、かつ、前記孔が前記枝状及び幹状セクションのうちの少なくとも１つに沿って配置されていることを特徴とする装置。
36. 請求項３５に記載の装置において、
    前記細長いキャビティが、分岐した共振チャンバを備えていることを特徴とする装置。
37. 請求項３５に記載の装置において、
    前記細長いキャビティ内に配置された音響減衰材料をさらに備えていることを特徴とする装置。
38. 自由端部と閉塞端部とを有する導波管と、
    前記導波管の容積よりも十分に小さな容積を画成し、孔を介して前記導波管に取り付けられた細長いキャビティと、
    を備え、
    前記孔が、前記導波管内のターゲット定常波の最大圧力に対応あるいは近接する導波管の長さに沿った位置に配置されていることを特徴とする電子音響導波管変換システム。
39. 請求項３８に記載のシステムにおいて、
    前記細長いキャビティの長さが、前記ターゲット定常波の波長の約１／４であることを特徴とするシステム。
40. 請求項３８に記載のシステムにおいて、
    前記閉塞端部に接続された接続端部と音響エネルギー源を受け入れるための終端部とをそれぞれ有する第１及び第２の枝状音響導波管セクションと、
    前記第１及び第２のセクションの前記終端部に音響的に接続された第１の放射面と自由空気の方を向く第２の放射面とをそれぞれ含む第１及び第２の音響ドライバーと、
    を備えていることを特徴とするシステム。
41. 請求項４０に記載のシステムにおいて、
    前記自由端部の横断面積Ａと前記導波管の低域遮断周波数での音の波長λとの間の関係が、以下の式によって与えられていることを特徴とするシステム。
    （√Ａ）／λ ≦ ０．０６７
42. 請求項３８に記載のシステムにおいて、
    前記孔に近接して配置された音響減衰材料をさらに備えていることを特徴とするシステム。
43. 請求項３８に記載のシステムにおいて、
    前記細長いキャビティ内に配置された音響減衰材料をさらに備えていることを特徴とするシステム。
    

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