JP2015513877A - 改良型スピーカー筐体 - Google Patents

Abstract

ラウドスピーカー筐体と、前記ラウドスピーカー筐体形成する方法とが提供される。前記方法は、パネルを形成するために、シート材の第１の層と、コア構造の中間層と、前記シート材の第２の層とを、接着剤を用いて結合する工程と、前記パネル上に弾力材のシートを積層する工程と、前記パネルの前記深さ方向に部分的に伸び、前記パネルが筒形の本体を形成するために前記溝で折り畳むことができるように前記パネルを横断して延在する複数の溝を形成する工程と、前記筒形の本体を形成するために前記複数の溝の位置で前記パネルを曲げる工程と、前記筒形の本体を分離パネルである上壁と底壁とでキャップする工程と、を含む。前記本体と、前記上壁と、前記底壁とは、前記筐体の内容積を規定する。【選択図】図１

Description

本発明は、改良型スピーカー筐体に関し、特に、サウンドの性能を改善するためのスピーカー筐体に関する。

従来、スピーカー筐体は、一般的に、矩形の木材で作られている。スピーカー筐体は、市場において幅広く使用され、家庭での使用からプロによる使用（屋外演奏に限定されない）まで種々の用途に使用されている。

一般的に、プロに使用されるスピーカー筐体は、大きくて重い。スピーカー筐体の重さや容量（bulk）により、輸送や移動が困難である。重さは別として、スピーカー筐体に使用される材料は、振動を吸収することによってスピーカーのサウンド性能に影響を与える。べニア板、カバノキや中密度繊維板（MDF）のような異なる材料で作られたスピーカー筐体のそれぞれは、程度は異なるが、望ましくない振動を吸収する効果を有している。そのような制振材は、望ましくない振動を低減するために、スピーカー筐体の内側に使用されている。

スピーカー筐体を形成するパネルは、スピーカードライバの前方部で発生した音波と相互作用する、スピーカードライバに対向する後方部によって発生した音波を防ぐ。そのような前方部および後方部発生音波は、互いに、位相不一致である。リスニングスペースにおける２つの音波間の相互作用は、それらが再生されることを意図されているから、オリジナルの音波の歪み（ディストーション）を作り出す。こうして、それは音波が内部に存在することを避けている。そのようなパネルは、音の周波数が高いとき、スピーカーによって産生される音のディストーションを防止し、望ましくない効果の原因になる不要な周波数の増大を防止する。さらに、パネルは、音の周波数が中のとき、音の質を高める。

上記問題に対処する一つの方法は、ＵＳ特許第３，８０４，１９５号に開示されている。ＵＳ特許第３，８０４，１９５号は、波板材から作られたラウドスピーカー筐体を開示する。その波板材は中空部を含む。これらの波板材のそれぞれは、ボックス状の構造でともに結合されている。別の例がＵＳ特許第４，８１１，４０３号に開示されている。ＵＳ特許第４，８１１，４０３は、軽量ラウドスピーカー筐体を開示する。その軽量ラウドスピーカー筐体は、スピーカー筐体の一部に固い軽量ハニカム材料を使用する。

重さと改善されたサウンド性能は、上記特許に開示されるスピーカー筐体の構造に起因するが、筐体の各部品を結合する継ぎ目のために、振動はまだ残っている。振動は、スピーカーの全体のサウンド性能を低下させるジョイントと継ぎ目で誘発される。

この問題に対処するために、ＵＳ特許第５，５１９，１７８は、ほぼ継ぎ目がない固い外皮と、中間音吸収層と、ほぼ継ぎ目がないフレキシブルな皮とを有するスピーカー筐体を開示する。外皮は、樹脂含浸カーボンファイバーの複数の層から形成されている。中間音吸収層は、ハニカム材料の部品を含む。内層は、樹脂含浸ファイバーガラスの複数の層から形成されている。材料層は、ほぼ継ぎ目がない状態で型の中に配置され、真空圧着と加熱によって硬化される。それによって、全体的に良質音を産出することができる強くて、軽量のスピーカー筐体を製造している。しかしながら、筐体を製造するために使用される方法が原因で、製造方法は、厳格な質の制御を要求する。これは、製造コストの増大につながっている。

したがって、音声信号のディストーションを最小限にすることができ、比較的簡単かつ安価に製造できる、耐久性を有する軽量スピーカー筐体が求められている。

この詳細な説明において、書類、デバイス、法令または知識の議論が発明の内容を説明するために含まれる。任意の材料が本発明や特許請求の範囲の優先日またはそれ以前のシンガポールや他の国における関連文献中の一般的な技術常識や技術段階の一部を形成するということは、自認としてとられるべきではない。これらの文献の内容に関する説明や日付に関するすべての意見は、出願人が利用できる情報に基づいており、これらの文献の内容や日付の正確さに関する自認を構成しない。

本発明の目的は、先行技術の不都合な点や欠点を、少なくともほぼ改善または解消することにある。

本発明の他の目的および利点は、添付の図面と関連付けて説明される以下の説明から明らかである。図面や実施例によって、本発明の実施形態を説明する。

本発明の第１の目的によれば、筐体の内容積を規定するための、本体と、前記本体の各端部のキャップとを有するケーシングを含むラウドスピーカー筐体が提供される。前記本体は、複数の側壁を有する。前記複数の側壁は、パネルを形成するために、第１の層と、中間層と、第２の層とを含んでいる。前記複数の側壁は、前記筐体の前記本体を形成するために、折り畳みようの単一のパネルから形成されている。

好ましい実施形態において、弾力材は、前記筐体の前記内容積に面する前記第１の層上に積層されている。

好ましい別の実施形態において、前記パネルは、複数のスリット結合部を含む。各前記複数のスリット結合部はそれぞれ、折り目を形成するために前記パネルにわたって横に延在する。

好ましくは、前記スリット結合部は、前記パネルの深さ方向に少なくとも部分的に伸びる溝である。

好ましくは、前記溝は、Ｖ形状の断面を有する。

好ましい実施形態において、前記溝は、Ｌ形状の断面を有する。

好ましくは、前記中間層は、金属で作られたハニカム構造である。

好ましくは、前記第１の層と、前記第２の層とは、金属材料、カーボンファイバーの組合せ、ファイバーガラス、ポリプロピレン、または発泡材料である。

好ましくは、前記第１の層と、前記第２の層とは、アルミニウムである。

好ましくは、前記複数の側壁は、湾曲された構造を有する。

本発明の第２の目的によれば、ラウドスピーカーを形成する方法を提供する。当該方法は、
ａ）パネルを形成するために、シート材の第１の層と、コア構造の中間層と、シート材の第２の層とを、接着剤を用いて結合する工程と、
ｂ）前記パネル上に弾力材のシートを積層する工程と、
ｃ）前記パネルの前記深さ方向に部分的に伸び、前記パネルが筒形の本体を形成するために前記溝で折り畳むことができるように前記パネルを横断して延在する複数の溝を形成する工程と、
ｄ）前記筒形の本体を形成するために前記溝の位置で前記パネルを曲げる工程と、
ｅ）分離パネルである上壁と底壁とで前記筒形の本体をキャップする工程と、を含む。前記本体と、前記上壁と、前記底壁とは、前記筐体の内容積を規定する。

好ましい実施形態において、前記複数の溝を形成する工程は、前記パネルを深さ方向に少なくとも部分的にカットする工程を含む。

また別の好ましい実施形態において、前記複数の溝のそれぞれは、Ｖ形状の断面を有する。

好ましくは、前記複数の溝のそれぞれは、Ｌ形状の断面を有する。

好ましくは、前記方法は、前記複数の溝を前記パネルに接着するために接着剤を使用する工程をさらに含む。

好ましくは、前記方法は、前記複数の溝を前記パネルに接着するために前記パネルに熱処理を施す工程をさらに含む。

好ましくは、前記第１の層と、前記第２の層とは、金属、カーボンファイバーの組合せ、ファイバーガラス、ポリプロピレン、または発泡体で作られる。

好ましくは、前記第１の層と、前記第２の層とは、アルミニウムで作られる。

好ましくは、コア構造は、ハニカム構造を含む。

好ましい実施形態において、コア構造は、波形構造を含む。

好ましい実施形態において、コア構造は、縦溝彫構造を含む。

好ましい実施形態において、コア構造は、発泡体で作られる。

本発明は、本願の詳細な説明に個別にまたはまとめて言及されまたは示された、部品、要素、特徴にあると広く解釈されてもよい。また、２以上の任意の前記部品、要素、特徴のいずれか、または、全ての組合せにあると広く解釈されてもよい。特別な整数値がここで言及され、それは、本発明に関連する技術において同等として知られている。そのような既知の同等物は、個別に述べられるようにここに含まれるべきである。

発明のより良い理解のためおよび発明の実際の効果を表すため、添付の図面を参照しながら実施例を用いて本発明を説明する。

図１は、ラウドスピーカー筐体の分解斜視図を示す。

図２ａは、ラウドスピーカー筐体を形成するためのパネルの断面図を示す。

図２ｂは、ラウドスピーカー筐体を形成するための別のパネルの断面図を示す。

図２ｃは、ラウドスピーカー筐体を形成するためのまた別のパネルの断面図を示す。

図３ａは、ハニカム構造を有する中間層を有するパネルの斜視断面図を示す。

図３ｂは、波形状の中間層を有するパネルの斜視断面図を示す。

図３ｃは、縦溝彫りの中間層を有するパネルの斜視断面図を示す。

図３ｄは、発泡体で作られた中間層を有するパネルの斜視断面図を示す。

図４は、ラウドスピーカー筐体を形成するためのパネルの層の分解斜視図を示す。

図５は、パネルの種々の位置で深さ方向に形成されたスロットを示すパネルの斜視図を示す。

図６は、パネルの深さ方向に形成された異なるタイプのスロットを示すパネルの断面図を示す。

図７は、ハニカム構造の中間層をサンドイッチする本体のトップキャップおよびボトムキャップの斜視図を示す。

図８は、最終組み立て形態におけるラウドスピーカー筐体の斜視図を示す。

図９は、本発明のラウドスピーカーと、従来の高性能スピーカーとによって産生された音の質を比較する、デシベルとキロヘルツのグラフを示す。

添付した図面を参照して、好ましい施形態に関連して本発明を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態によるスピーカー筐体１００を示す。スピーカー筐体１００は、スピーカー筐体用のケーシングを規定するための、本体１０と、本体１０用のトップキャップ１１と、ボトムキャップ１３との３つの基本構成部品を含む。本体１０は、スペースの内部容積を規定する。そのスペースにおいて、１または２以上のスピーカーまたはツイーター、スピーカードライバおよび関連する電子ハードウェア（例えば、図示しない、クロスオーバー回路や増幅器）が取り付けられている。図１に示される実施形態において、本体１０は、本体を形成する６つの側壁を有するように示されている。あるいは、矩形の本体も可能である。したがって、スピーカー筐体１００の構造は、種々の大きさと形状に容易に適合でき、図１に示される正確な筐体に限定されない。

バッフル（baffle）部１２は、本体の側壁の一つを構成する。バッフル部１２は、１または２以上の開口１４を含む。スピーカー（図示しない）は、スピーカーの振動板部がスピーカー筐体の外側に開口１４を介して連通するように、筐体内に取り付けられている。

トップキャップ１１と、ボトムキャップ１３とは、寸法付され、本体の側壁のトップとボトムにフィットするような形状にカットされる。トップキャップ１１とボトムキャップ１３は、本体１０用に使用されたパネルと同じ構造のパネルで形成されていてもよい。

図２は、本体１０の切断部の部分断面図を示す。筐体の本体１０は、４つのメイン層を含んでいる。第１の層２１と第２の層２２は、両方とも、金属で作られたシート材料を含み、一般的なコア構造（後述される）の中間層２３を提供するために離間している。好ましい実施形態において、シート材料とコア構造は、アルミニウムで作られている。または、シート材料とコア構造は、カーボンファイバー、ファイバーガラス、ポリプロピレン、または発泡体の組合せで作られていてもよい。弾力材２４のフレキシブルシートは、接着手段によって、第１の層または第２の層のいずれかと結合する。好ましい実施形態において、弾力材２４は、ゴムで作られていてもよい。弾力材の異なる構成が可能である。図２ａは、波形状構造（corrugated configuration）の弾力材２４のシートを示す。図２ｂは、弾力材２４の比較的薄いテーパーシートを示す。一方、図２ｃは、弾力材２４の比較的厚くて平坦なシートを示す。弾力材２４は、スピーカー筐体１００の内部に位置されている。弾力材２４は、スピーカードライバーの前方部で発生した音波と相互作用する、スピーカドライバに対向する後方部によって発生した音波を防止するために、３つの層と結合し、吸収剤として作用する。そのような前方部および後方部に発生した音波は、互いに位相の不一致である。リスニングスペースにおける２つの音波間の相互作用は、それらが再生産されることを意図されているから、オリジナルの音波のディストーションを作り出す。こうして、それは、音波が内部に存在することを回避する。パネルは、音が高周波数であるときに、スピーカーによって産生される音のディストーションを防止することと、好ましくない効果の原因になる不要な周波数の増大を防止することとを図る。また、音が中周波数であるときに、パネルは音の質を高める。中間層２３の材料内の複数の空洞部分は、第２の層２２の振動を低減するために作用する。この中間層はさらに、スピーカー筐体の内部空間からスピーカー筐体の外部に伝達する音を遮断する（isolate）ように作用する。
図３ａ、３ｂ、３ｃおよび３ｄは、パネル構造用の異なるコア構造２５、２６、２７、２８の中間層を示す。中間層は、一般的に、内部に位置された複数の空洞部分を有する材料を含む。中間層と弾力材２４とは、吸収剤として機能する。それと同時に、それらは、スピーカードライバの前方部で発生した音波と相互作用する、スピーカードライバと対向する後方部によって発生した音波を防止する。そのような前方部および後方部に発生した音波は、互いに位相の不一致である。リスニングスペースにおける２つの音波間の相互作用は、それらが再生産されることを意図されているから、オリジナルの音波のディストーションを産生する。こうして、それは、音波が内部に存在することを回避する。そのようなパネルは、音が高周波数であるときに、スピーカーによって産生される音のディストーションを防止することと、好ましくない効果の原因になる不要な周波数の増大を防止することとを図る。また、音が中周波数であるときに、パネルは音の質を高める。中間層２３の材料内の複数の空洞部分は、第２の層２２の振動を低減するために作用する。この中間層２３はさらに、スピーカー筐体の内部空間からスピーカー筐体の外部に伝達する音を遮断するように作用する。

図３ａは、ハニカム構造２５を有する中間層を示す。図３ｂは、波形状のコア構造（corrugated core configuration）２６を有する中間層を示す。図３ｃは、縦溝彫りの構造（fluted configuration）を有する中間層を示す。図３ｄは、効果的な吸収剤として作用する発泡コア２８を使用する中間層を示す。上述したように、コア構造は、金属、カーボンファイバーの組合せ、ファイバーガラス、ポリプロピレンまたは発泡体で作られてもよい。好ましい実施形態において、コア構造は、アルミニウムで作られている。したがって、コア構造の構成は、種々の構成に容易に適合することができ、図３ａ、３ｂ、３ｃおよび３ｄに示される構成に限定されない。

図４は、スピーカー筐体の本体１０が単一のパネル３０からどのように形成されるのかを示す斜視図である。単一のパネル３０は、第１の層と、第２の層と、中間層とを、それらの層を共に結合するために接着剤を使用して結合することで構成されている。パネル３０と同じ寸法を有する弾力材の単一のシートが、第１または第２の層上に積層される。弾力材は、筐体の内容積を規定する。単一のパネルから本体１０を形成することは、十分な利益を提供する。まず、スピーカー筐体の本体１０の外部（外側部分）は、継ぎ目がないように見える。このデザインは、中周波数をより出しながら、高周波数の欠点（painful effects）を低減することによって、スピーカーから産生された音の質を高める。それはまた、内部に存在する音を最小限にする。第２に、そのようなスピーカー筐体を製造するコストは、本体１０の製造の容易性のために、かなり低減される。その方法は後述する。図４は、筐体の側壁３４を形成するために折り畳まれるパネル３０を示す。スピーカー筐体の内部空間を規定するパネルの一方の端部の側壁は、パネルの他方の端部の側壁と結合するようになっている。側壁３４の一つは、筐体内に取り付けられたスピーカーのためのバッフル部１２を形成するために開口１４を含んでいてもよい。その結果、スピーカーの振動板部は、スピーカー筐体の外側に開口１４を介して連通することができる。

図５は、スピーカー筐体の本体１０を形成するために折り畳まれる前の、（図示しない）表面上の単一のパネル３０平面を示す。一度パネル３０が４つの層から形成されると、溝またはスロット４０はパネルが折り畳まれる部分に形成される。溝４０は、パネルが分離部品に切断されないように、パネル３０を深さ方向に部分的にカットすることによって作成される。その結果、カットは、正確なカットが可能であるコンピューター数値制御（ＣＮＣ）機器によってなされてもよい。スピーカー筐体の多くの可能性のある形状がパネル３０の幅にわたった溝４０を形成することによって形成されることが考えられる。例えば、矩形または四角形状を有する本体は、折り畳むための３つの折り畳み可能領域を形成するために本体に３つの溝を必要とする。

図６は、折り畳むためにパネルに沿って作成された溝４０とパネル３０との断面図を示す。スピーカー筐体を形成するために折り畳む目的のために、２つのタイプの溝が、パネルの深さ方向に作成される。第１のタイプは、Ｖ形状の断面を有するカットである。第２のタイプは、Ｌ形状の断面を有するカットである。一般的に、形成されるべき溝のタイプは、折り畳み領域で必要とされる折り畳み性の程度に依存する。筐体における側壁３４を曲げるために要求される折り畳み性の程度が大きくなればなるほど、溝はＬ形状の断面に適合する必要がある。

図７は、スピーカー筐体の内容積を規定する本体の両端を閉じるために、本体のトップキャップとボトムキャップを形成する方法を示す。材料５１（好ましくはアルミニウム）のシートは、本体の断面形状に相当する形状にカットされる。取り付けの目的で、複数の開口がシートにドリルで開けられている。材料５２（好ましくはアルミニウム）の同様のシートも、本体の断面形状に相当する形状にカットされる。孔は、材料のシートに同様にドリルで開けられている。上述したように、コア構造を有する中間層２３は、本体のトップキャップおよびボトムキャップを形成するために、材料５１、５２の２つのシートとともに接着されている。

図８は、最終組み立て形態におけるスピーカー筐体１００を示す。

図９は、同様の寸法の２つのスピーカー筐体に対して実施されたサウンドテストの結果のグラフを示す。その２つのスピーカーは、本発明の好ましい実施形態のスピーカー筐体と、市場において商業的に利用できる従来のスピーカー筐体である。従来のスピーカーは、Ｆｏｈｈｎ ＡＴ２２ １０” ２ウェイスピーカーシステムである。デシベル対キロヘルツのグラフは、好ましい実施形態６０のラウドスピーカー筐体と、従来の高性能スピーカー７０とによって産生される音の質の比較結果を示す。その結果は、同じ周波数、特に高周波数で、本発明６０の好ましい実施形態のラウドスピーカー筐体からの音は、比較的低いデシベルの結果を示した。使用において、リスナーに対するこの結果の効果は、高周波数の音で欠点が低減されることを示している。これは、耳に対して、より気持ちのよいヒアリング感覚につながる。また、中周波数の音は、本発明の好ましい実施形態において、より直線的である。こては、より気持ちのよいリスニング感覚につながる

以上、最も実用的で好ましい実施形態であると考えられる本発明を示し、説明したが、本発明の範囲内に含まれる改善が認識される。それは、ここで詳細に説明されものに限定されず、任意の全ての同等のデバイスや装置を含むように、特許請求の範囲の全ての範囲内と認められる。

この詳細な説明で使用される「含む／含んでいる」は、説明された特徴、整数値、工程または成分の存在を特定するために使用され、１または２以上の他の特徴、整数値、工程、成分またはそのグループの追加または存在を除外するものではない。

Claims (22)

1. ラウドスピーカー筐体であって、
   前記筐体の内容積を規定するための、本体と、前記本体の各端部のキャップと、を有するケーシングを含み、
   前記本体は、複数の側壁を有し、
   前記複数の側壁は、パネルを形成するための、第１の層と、中間層と、第２の層とを含み、
   前記複数の側壁は、前記筐体の前記本体を形成するために、折り畳み用の単一のパネルから形成されていることを特徴とするラウドスピーカー筐体。
2. 弾力材は、前記筐体の前記内容積に面する前記第１の層上に積層される請求項１に記載のラウドスピーカー筐体。
3. 前記パネルは、複数のスリット結合部を含み、各前記複数のスリット結合部は、折り目を形成するために前記パネルにわたって横に延在する請求項２に記載のラウドスピーカー筐体。
4. 前記スリット結合部は、前記パネルの深さ方向に少なくとも部分的に伸びる溝である請求項３に記載のラウドスピーカー筐体。
5. 前記溝は、Ｖ形状の断面を有する請求項４に記載のラウドスピーカー筐体。
6. 前記溝は、Ｌ形状の断面を有する請求項４に記載のラウドスピーカー筐体。
7. 前記中間層は、金属で作られたハニカム構造である請求項１に記載のラウドスピーカー筐体。
8. 前記第１の層と、前記第２の層とは、金属材料、カーボンファイバーの組合せ、ファイバーガラス、ポリプロピレン、または発泡材料である請求項１に記載のラウドスピーカー筐体。
9. 前記第１の層と、前記第２の層とは、アルミニウムである請求項８に記載のラウドスピーカー筐体。
10. 前記複数の側壁は、湾曲された構造を有する請求項１に記載のラウドスピーカー筐体。
11. ラウドスピーカー筐体を形成する方法であって、当該方法は、
    パネルを形成するために、シート材の第１の層と、コア構造の中間層と、前記シート材の第２の層とを、接着剤を用いて結合する工程と、
    前記パネル上に弾力材のシートを積層する工程と、
    前記パネルの前記深さ方向に部分的に伸び、前記パネルが筒形の本体を形成するために前記溝で折り畳むことができるように前記パネルを横断して延在する複数の溝を形成する工程と、
    前記筒形の本体を形成するために、前記複数の溝の位置で前記パネルを曲げる工程と、
    分離パネルである上壁と底壁とで前記筒形の本体をキャップする工程と、を含み、
    前記本体と、前記上壁と、前記底壁とは、前記筐体の内容積を規定することを特徴とするラウドスピーカー筐体を形成する方法。
12. 前記複数の溝を形成する工程は、前記パネルを前記深さ方向に少なくとも部分的にカットする工程を含む請求項１１に記載の方法。
13. 前記複数の溝のそれぞれは、Ｖ形状の断面を有する請求項１２に記載の方法。
14. 前記複数の溝のそれぞれは、Ｌ形状の断面を有する請求項１２に記載の方法。
15. 前記複数の溝を前記パネルに接着するために接着剤を使用する工程をさらに含む請求項１１に記載の方法。
16. 前記複数の溝を前記パネルに接着するために前記パネルに熱処理を施す工程をさらに含む請求項１１に記載の方法。
17. 前記第１の層と、前記第２の層とは、金属、カーボンファイバーの組合せ、ファイバーガラス、ポリプロピレン、または発泡体で形成されている請求項１１に記載の方法。
18. 前記第１の層と、前記第２の層とは、アルミニウムで作られている請求項１７に記載の方法。
19. 前記コア構造は、ハニカム構造を含む請求項１１に記載の方法。
20. 前記コア構造は、波形構造を含む請求項１１に記載の方法。
21. 
    前記コア構造は、縦溝彫構造を含む請求項１１に記載の方法。
22. 前記コア構造は、発泡体で作られている請求項１１に記載の方法。

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