JP2008501292A - 音響システム - Google Patents

Abstract

【解決手段】 壁全体に設置された長く細いラウドスピーカーは、部屋全体に広がる円筒波を発する。壁に対してある角度で固定された追加のラウドスピーカーは別の方角で聴くことができ、部屋内のどこに人物がいるかに関わりのない角度付きステレオを作り出している。電動式ラウドスピーカーは、磁場が間で生み出される空気隙間を有する長い鉄板から形成されている。空気隙間内にはストリップが形成されており、ストリップは音電流を流すことができる。ストリップは一つ又はそれ以上の膜に直接的に影響する。磁場は永久磁石、電磁石又は地球磁場の集中によって生み出される。静電力等の他の力を用いる長いラウドスピーカーは、膜において小さな音圧に対応可能となるように作られていればよい。

Description

今日ではあまりに多くの音が生み出され、耳に損傷を与える。耳内には疲労が生じ得る筋肉があるため、十分に高レベルの音にある時間さらした後には、傷が生じるおそれがある。

本発明の目的は、意図された全体空間内の全ての箇所においてちょうど必要な音レベルを発する、高品質な音響システムを作り出すことにある。

壁全体に沿った長く細いラウドスピーカーは、以下の有利な点を有している。
音響システムに最も近いリスナー全員が同じ音レベルにさらされる。角部が直角でない部屋では、側壁からの反射が全くないか又はほとんど無い。

音圧は比較的ゆっくりと低下していき、そのためラウドスピーカーから最も近いリスナーに苦痛を与えるほどの高いレベルにさらすことなく、離れた位置にいるリスナーに対して良い音レベルを維持する。
ラウドスピーカーの一部はその一部の前の少しの空気に音を伝えるだけでよい。つまり、メンブレンは比較的低い音圧を伝達するだけでよいことを意味しており、増幅は小さくて良いことを示唆している。

空気はリニア特性を有しており、高音圧に起因する歪みは生じない。音響コイル動作は小さな増幅を得ることになり、そのため駆動システム内の歪みは低くなる。
音の伝播をさらに改良したい場合は、ラウドスピーカーは比較的簡単に反射及び曲げることができる。なぜならスピーカーのための部材が円筒面を有しているからである。力が減らされた駆動システムを用いることができ、例えば、電動駆動システムにおける減らされた磁場である。最初に集中してあれば、地球磁場でも用いることができる。

図１は、壁に掛かった長く、細いラウドスピーカーを示している。ラウドスピーカー２は壁に沿っており、音を前側直線方向に発する。ラウドスピーカー２は、前方に移動している左端を有しており、音を幾分右側に向けている。これにより、音がどこから来るかについてステレオ音を２つの別方向に与えており、集中配置されたラウドスピーカーを用いるのに比べてリスナーの部屋内の位置によって影響を受けていない。

ラウドスピーカーが空間にはみ出す場合は、ラウドスピーカー部材３,４,５及び６を同じ角度向けてしかし壁に対して一列に設置することができる。これらの部材はそれ自体が長く細いラウドスピーカーであり、このことは膜（メンブレン）が長く細いことを意味する。音はラウドスピーカー部材間で遅れを生じる、例えば、部材間の電子的遅れ７であり、そのため波面は直線状ではあるが斜め前方に向けられている。信号は増幅器８によって第１部材に入り、適切な増幅器９がある各部材に入る。部材（エレメント）間には区画壁１０がある。リスナー全て１１,１２及び１３が、この状態で、右側から来る音源を受ける。より正確に波を部材（エレメント）間で適合させるために、各部材は異なる幅を有することができる。

長く細いラウドスピーカーから音の伝播を増大することは極めて容易であり、図２に断面として示すように、音の伝播が円形になるまで増大される。

最初に、複数の長い並行膜１６が、音をそれぞれの方向に向けるものとして設けられている。長い好ましい永久磁石１７は、同じ長さの磁束分配ロッド１８の片側に横たわっており、自らの磁束を長手側から長いプレート１９の斜めに形成された薄い側上の中間線に供給ししている。半磁束は、一つの傾斜縁及び空気隙間２０を介して均一幅の空気隙間を形成している同様の位置の同様の（わずかに回転ている）長いプレートに流れる。磁場は他方の傾斜縁を通って出ていき、同様の空気隙間を通り抜けて傾斜縁も有するプロファイルされた長いプレート２２にまで到達する。プロファイルされた長いプレートの他方の傾斜縁も磁束伝播ロッド１８の他方側と同じ方向を向いており、それによって正方形のロッド２３が磁場をそちら側まで通せるようになっておりしかも磁場を閉じている。

永久磁石上の長いプレート１９の他方の傾斜縁さえも同様の磁気回路を有しており、磁気回路の磁場は正方形のロッド２３の他方の端部を介して戻し供給される。

空気隙間内には、電流がそこを通過するのを防止するために、Ｔ字の屋根のスリットが形成されたＴ字状の導体２４が設けられている。Ｔ字状の屋根は膜１６に取り付けられており、膜１６の弾性ストリップ２５が形成された縁は、長いプレート１９の外側にある支持部に固定されている。最も外側のストリップ２７は、正方形のロッド２３の両端部にある非磁性体の支柱２８に固定されている。

音電流は上側の導体に供給され、下側の導体を通って戻ってくる。

永久磁石は磁気回路内にどこでも配置可能であり、例えば、２つの別方向に向く永久磁石３１及び３２を正方形のロッド内に配置したり又は永久磁石３３を傾斜側付き長いプレート１９内に配置したりする。

磁束は電流によっても得られる。電流はコイル内を流れ、コイルは、プロファイルされた磁束伝播ロッド１８の周り長手方向に延びており、断面３４及び３５を有している。

製造原理は柔軟に対応可能であり、そのため、周囲伝播ラウドスピーカー（例えば、床から天井までのもの）がアーチ２９によって描かれている。アーチ２９はリングに接続されており、リングの上には傾斜側部を有する多くの長いプレートが固定されている。製造がどのように行われるかは容易に把握可能であり、上側部分３６内に続いているが単純な部材の一例では破断されている。単純な部材については後述する。周囲伝播ラウドスピーカーの永久磁石３７は長いプレート１９内に設置可能であり、又はトーラスコイルの形状（断面３８を有する中心から断面３９を有する支持部に戻る）を使用可能である。音電流それから導体内を通って、次に長いプレート１９内を戻る。

膜は、それらをトラスにすることで剛性高めることができる。膜１６は、梁４０を中心線の外側に置き、さらなるプレート４１をプレートの長手方向縁同士で固定することで曲げられる。リブ４２をプレート間に設置しても良い。

上記の単純なラウドスピーカーは永久磁石４３を有しており、永久磁石は磁場を鉄製ロッド４４内に送り込みさらに両側にある２つの並行空気隙間から送り出す。空気隙間内には、平坦な膜４７に結合されたスリットを有するＬ状輪郭の導体４５及び４６が設けられている。磁場は前述の鉄構造とともに戻り、鉄構造は音波を通過させる。多くのラウドスピーカーは筒状にできる。

長く細いラウドスピーカー、地球磁場を用いている場合は、磁場を集中できるため効果的である。さらに、音圧は円筒の指数ホーンによって増幅可能である。

詳細には、ラウドスピーカーは例えば図３に示すように製造される。地球磁場５１は第１磁束捕獲部５２によって捕獲される。第１磁束捕獲部は鉄板からなる。磁束導体５４は磁場を磁束板５５及び５６に伝達する。磁束板では、磁束導体厚みが少なくなっている。磁場はその中に水平膜５９及び６０が配置された空気隙間５７及び５８を通過しており、磁束プレート６１及び６２に到達している。そこでは、磁束導体６３及び６４まで達しており、そのため、結合部６５では、両磁束導体は結合して磁束導体６６側を向いている。これは、磁場６８が延びている第２磁束捕獲部６７まで行く。膜に長手方向の音電流が供給されている。磁束捕獲部は、壁、屋根,マスト,地中に,井戸及び炭鉱内に接しておくことができる。

このラウドスピーカーは何よりも意図せずに磁束が発生する箇所にも使用可能である。プラットフォームの上の鋼製屋根と組み合わせて、鉄道レールは旅行者に情報を与える可能性がある。乗客は付随のガイドからと把握する。さらに、鉱石のような天然の磁束捕獲部も使用可能である。

曲線と直線の両方を有する広い通路で音を結合する一つの方法が図４に示されている。通路は、最も低い位置の直線部７０で始まっており、そこでは、円筒／放物線反射器７１が左側壁に配置されており、直線状ラウドスピーカー７２がフォーカス・ラインにある。通路が右７３に曲がる位置には、弱く曲げられた又は直線のラウドスピーカー部材から構成された長く曲がったラウドスピーカー７４が配置されている。直線状ラウドスピーカーは、距離ともに少なくなる音レベルを生み出す。曲がり構造が音を集中させて、一定の音レベルを少なくともある範囲内で与えて、その音レベルは先の部分７０における平面波に合致するがさらに次の部分７５に合致しており、次の部分は直線であり左側に円筒／放物線反射器７６及び長いラウドスピーカー７７がある。

次の部分７８は左側に曲線を有している。左側に配置されたのは、例えば、周り１／４の膜８０を有する長く前方に曲がったラウドスピーカー７９であり、音を反対側の曲がった壁から離れた位置に集中させ、それによって騒音レベルをほぼ一定にする。

ほとんど一定の騒音レベルは直線部分７５内の平面波に合致するが、さらに最後の部分８１にも合致する。最後の部分８１は直線状であり、円筒／放物線状反射器８２及び直線状ラウドスピーカー８３を左側に有している。

音は、原理的に、プリズムを通して焦点を合わすことができる。プリズムの材料は、複数の母線としてのアーチを有する特別な円筒内にある。本発明の目的は、音が伝播されているときに導いていくことにある。そして次に、プリズムの断面は三角形であっても良い。音響レンズはプラスチックフォーム製であっても良い。これは等方性材料である。音響レンズの材料は異方性であり、図５に示すように、自らに直角に対向する好ましい方向により良く音を導く。ラウドスピーカーの外観から分かるように、ラウドスピーカーは大きな凸状円筒膜９３から構成されており、円筒膜は音波を長く細いラウドスピーカー９４から受け取って、音を例えば、プレート、ロッド、チューブ、グラインダー又は梁からなる音導体９５によって前方に凹状筒状膜９６まで送り出す。音響伝導体は膜の縁より長くしかもその領域の音速は空気中の音速より速いため、波面は空気内を伝播するときに円筒から例えば平面に変化する。

音が音響レンズからも反射することを防止することはできない。ラウドスピーカーの後ろに壁があると、壁に音減衰材料９７を設ける必要があるかも知れない。膜間の各セル内に別々に保持された音減衰材料９８は有利な効果をもたらす。

３つの水平に配置され壁に掛けてある長く細いラウドスピーカーを示しており、ラウドスピーカーは部屋全体を角度付きステレオにしている。 半円筒を形成する多くのメンブレン及びメンブレンが１つだけのスピーカーからなる水平方向に置かれた長く細いラウドスピーカーの一例の側面を示している。 長いラウドスピーカーがどのようにして鉄製の磁束捕獲用プレートから構成されているかを示しており、プレートは、地球磁場を捕獲して、音電流を通す磁束導体を介して前記磁場を長い膜に分配する。 曲がりくねった通路に沿ったりわたったりして配置された長く、細く、しかも曲がったラウドスピーカーが、曲がりくねってはいるが滑らかな位相面や不要な強スキャッタリングを減らす音レベルをどのようにしてもたらすかを示している。 異方性プリズムが音の向きをどのように変えるかを示している。

Claims (10)

1. 実質的に全体の長さにわたって延びるメンブレンを有する一又はそれ以上の長く細いラウドスピーカーであって、
   制限部分間、つまり部屋内で実質的に壁から壁まで又は床から天井まで延びており、
   音はプリズム及び円筒鏡及びレンズによって改善されている、
   室内用音響システム。
2. 部屋は大きな空間であり、前記空間は一つ又は多数の長く細いラウドスピーカーからの実質的に円筒波によってカバーされており、そこでは部屋は音自体、ラウドスピーカーシステムの勾配部,左側から右側へのシーン、舞台境界、狭くなったり広くなったりしてラウドスピーカーが曲げられた部屋によって制限されているが、閉じられたリングの中に入ることによってラウドスピーカーの長手方向における実際の制限を無くすことができる、請求項１に係る音響システム。
3. 構成された部屋内でラウドスピーカー長く内側に曲げられおり、直線のラウドスピーカーと一緒になって、相当の範囲にわたって連続した位相面を有する音を生み出す、請求項１に係る音響システム。
4. ラウドスピーカーは第１膜の音響レンズの後ろのフォーカス線上に実質的に配置されており、前記第１膜は音波を受け取って音をプレート、ロッド、チューブ、トラス又は梁からなる音導体によって第２膜にまで導き、その間の空間に別々に保持された音減衰材料を有している、請求項１に記載の音響システム。
5. 同じ製造技術によって作られたレンズ及びプリズムは、音及び減衰の向きを変え、騒音の向きを変える、請求項４に記載の音響システム
6. 壁から壁までの長く細いラウドスピーカーは、全長にわたって延びる膜を有するラウドスピーカー部材の列によって構成されており、前記列は前面が同じ角度に回転されており、さらに信号遅延ｉステップを供給されており、前記ステップは波が一つの部材の端部から次の部材の端部までの間での時間に対応しており、完全なラウドスピーカーシステムからの直線の波面を形成している、請求項１に記載の音響システムであって、及び
   改良として、ラウドスピーカー部材の幅を軸から離れるに従って増加させることで、ラウドスピーカー部材に円筒波内の同じ音響軸が与えられており、及び
   さらなる改良として、ラウドスピーカーの膜エレメントに円筒面の一部形状が与えられており、円筒面の一部形状はそれらの円筒波内の望ましい同じ音響軸にぴったりと合致している、請求項１に記載の音響システム。
7. システムは電動式ラウドスピーカーをさらに備えており、
   前記電動式ラウドスピーカーは長い垂直磁化永久磁石を有しており、長い垂直磁化永久磁石は、その底板上の中心線に沿った一方の極と、両側からプレートに向かって空気隙間を有する正方形のロッドの中心線に沿った他方の極とを有しており、
   前記プレートは底板の縁に配置されており、縁は穴と勾配部を有する裏面に固定されており、裏面は膜の縁にまで延びて柔軟に固定されており、
   前記膜の中心線に２つの平坦な導体が設けられており、前記導体は上端縁にフィンガー部を形成するための複数のスリットを有しており、前記上端縁は膜に固定されさらにそれに対して導体は下側の縁が空気隙間内に突出している、請求項１に記載の音響システム。
8. システムはさらに、磁気回路を有するラウドスピーカーと、ストリップからなる導体と、長い膜構造とをさらに備えており、
   磁気回路を有するラウドスピーカーは傾斜縁を有する多くのプレートにわたって磁束を提供し、プレートの縁は磁場を平面状の空気隙間によって互いに移行させ、さらに母線に形成されたアーチと共に筒を形成しており、筒の円筒縁は鉄製の構造によって磁場を閉じており、自らの磁場を周知の方法で得ており、
   ストリップからなる導体には、音電流が空気隙間から外部に漏れることを防止するために、空気隙間内に位置する一方の縁と隙間及びスリットにより形成されたフィンガー部とが設けられた他方の縁が形成されており、
   長い膜構造は、ストリップにフィンガー部によって固定され、構造が梁を間に有する曲げられたプレートと軽量材料のリブとからなる、
   請求項１に記載の音響システム。
9. システムはさらに長い膜を有するラウドスピーカーを備えており、音電流がそこを流れ、指数的に曲がった断面を有し２つの長い境界を有する長い音響インピーダンス・アダプターを駆動しており、長い膜は磁場内で２つの長い強磁性体プレート間に配置され、前記プレートは外部から磁束導体によって磁場を供給され、好ましくは鉄製の磁束捕獲部からなる変圧板片の束であり、ラジアル・ストリップを有するプレート,屋根,マスト,頭上の接触ワイヤのためのブリッジ,ケーブル及び鉱石を含んでおり、それらは地球磁場を捕獲する、請求項１に記載の音響システム。
10. ラウドスピーカー及びラウドスピーカー部材は、一列の分離ラウドスピーカーを用いることで、長く細い状態に近づけられる、請求項１に記載の音響システム。

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