JP2022017532A - オーディオ・トランスデューサにおける、又はオーディオ・トランスデューサに関する改良 - Google Patents

Abstract

【課題】オーディオ・トランスデューサを提供する。【解決手段】オーディオ・トランスデューサは、振動板Ｃ１０１と、ヒンジＣ１０２と、トランスデューサ基部構造と、を備える。振動板は、使用時にヒンジによって、回転軸Ｃ１０７を中心にトランスデューサ基部構造に対して回転可能に支持される。ヒンジ組立体は、一端でトランスデューサ基部構造に、他端で振動板に接続される２つのヒンジ要素Ｃ１０５ａ、ｂを有するヒンジ接続部を備える。各ヒンジ要素は、トランスデューサ基部構造と振動板との間の各ヒンジ要素の長手方向の長さより小さく、回転軸を中心にする振動板の追従的な回転運動を容易にする寸法である厚さを有し、一方のヒンジ要素が延びる第１の方向が、他方のヒンジ要素が延びる第２の方向に対して少なくとも３０度の角度にあって、第１、第２両方向におけるトランスデューサ基部構造に対する振動板の並進変位に関して剛性の向上を容易にする。【選択図】図Ｃ１ｅ

Description

本発明は、スピーカ、マイクロホンなどのオーディオ・トランスデューサ技術に関し、オーディオ・トランスデューサ振動板の構造及びその組立体、オーディオ・トランスデューサ・マウンティング・システム、オーディオ・トランスデューサ振動板サスペンション・システム、並びに／又はこれらを組み込む個人用オーディオ・デバイスにおける改良、又はこれらに関する改良を含む。

スピーカ・ドライバは、当技術分野で知られている電磁的、静電的、圧電的、又は任意の他の適当な可動性組立体であってもよい作動機構を使用して、振動板を振動させることによって音を発生させる、オーディオ・トランスデューサの一種である。ドライバは、一般にハウジングの中に容れられる。従来型のドライバでは、振動板は、剛性のハウジングに接続される、フレキシブルな膜構成要素である。したがって、スピーカ・ドライバは、共振系を形成し、ここでは振動板は、動作中、ある一定の周波数において、望ましくない機械的共振（振動板の分割振動（ｂｒｅａｋｕｐ）としても知られている）の影響を受けやすい。これは、ドライバの性能に影響を及ぼす。

従来型のスピーカ・ドライバの実例が、図Ｊ１ｄ及びＪ１に示されている。ドライバは、振動板サスペンション・システムによってトランスデューサ基部構造にマウントされる振動板組立体を備える。トランスデューサ基部構造は、バスケットＪ１１３、マグネットＪ１１６、トップ・ポールピースＪ１１８、及びＴヨークＪ１１７を備える。振動板組立体は、薄膜振動板、コイル巻型Ｊ１１４及びコイル巻線Ｊ１１５を備える。振動板は、コーンＪ１０１及びキャップＪ１２０を備える。振動板サスペンション・システムは、フレキシブルゴムのサラウンドＪ１０５、及びスパイダＪ１１９を備える。変換機構は、磁気回路内に保持されるコイル巻線である、力発生構成要素を備える。変換機構は、コイルを通じて磁気回路を流すマグネットＪ１１６、トップ・ポールピースＪ１１８及びＴヨークＪ１１７も備える。コイルに電気オーディオ信号が与えられるとき、コイルに力が発生し、基部構造に反力が加えられる。

ドライバは、フレキシブル天然ゴムで作られる複数のワッシャＪ１１１及びブッシュＪ１０７から構成されるマウンティング・システムによって、ハウジングＪ１０２にマウントされる。複数のスチール・ボルトＪ１０６、ナットＪ１０９及びワッシャＪ１０８を使用して、このドライバが固定される。バスケットＪ１１３とハウジングＪ１０２の間には分離箇所Ｊ１１２があり、この構成は、マウンティング・システムが、ハウジングＪ１０２とドライバとの間の唯一の連結部であるものである。この実例では、振動板は、大きい回転成分は有さず、振動板を形づくるコーンの軸方向に、実質的に直線状に、前後に動く。

述べたように、サスペンション及びマウンティング・システムによって剛性のハウジングＪ１０２に接続されるフレキシブルな振動板は、共振系を形成し、ここでは振動板は、ドライバの作動周波数範囲にわたって、望ましくない共振の影響を受けやすい。また、振動板サスペンション及びマウンティング・システム、さらにはハウジングを含む、ドライバの他の部分が、ドライバの音質に悪影響を及ぼし得る機械的共振を受ける可能性がある。したがって、従来技術のドライバシステムは、ドライバシステム内に１つ又は複数の制振技法を採用することにより、機械的共振の影響を最小化するように試みてきた。このような技法は、たとえばゴム製の振動板サラウンドと振動板のインピーダンス整合、並びに／又は振動板の形状、材料及び／若しくは構成を含めた、振動板設計の変更を含む。

多くのマイクロホンは、スピーカと同じ基本構成を有する。マイクロホンは、逆に、音波を電気信号に変換するように作動する。これを行うために、マイクロホンは、空気の音圧を使用して振動板を動かし、その運動を電気オーディオ信号に変換する。したがって、マイクロホンは、スピーカ・ドライバと同様の構成を有し、振動板、振動板サラウンド及びトランスデューサの他の部分、さらには中にトランスデューサがマウントされるハウジングの機械的共振を含む、同等のいくつかの設計上の課題がある。これらの共振は、変換の質に悪影響を及ぼす可能性がある。

パッシブ・ラジエータも、変換機構を有さないことを除き、スピーカと同じ基本構成を有する。したがって、パッシブ・ラジエータは、すべて作動に悪影響を及ぼす可能性がある機械的共振を生み出す、同等のいくつかの設計上の課題がある。

本発明の一目的は、前述した共振の課題のうちのいくつかに何らかのやり方で対応するように働く、オーディオ・トランスデューサの改良、若しくはオーディオ・トランスデューサに関する改良を可能にすること、又は少なくとも一般大衆に有用な選択肢を提供することである。

一態様では、本発明は概して、
１つ又は複数の主面を有する振動板本体と、
本体に接続され、前記主面のうちの少なくとも１つに隣接して接続されて、動作中に本体の面又はその近傍で受ける圧縮－引張応力（ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ－ｔｅｎｓｉｏｎ ｓｔｒｅｓｓ）に抵抗する、垂直応力補強材と、
本体に埋め込まれ、前記主面のうちの少なくとも１つに対してある角度で向けられ、動作中に本体が受けるせん断変形に抵抗し、且つ／又はそれを実質的に軽減する、少なくとも１つの内部補強部材と
を備える、オーディオ・トランスデューサ振動板で構成されるといえる。

好ましくは、少なくとも１つの内部補強部材のそれぞれは、振動板本体とは別々のものであり、振動板本体に接続されて、本体によって提供される、せん断に対するいかなる抵抗とも別に、応力補強材の面上のせん断変形に対する抵抗を与える。

好ましくは、それぞれの内部補強部材は、振動板本体の冠状面に実質的に直交して振動板本体の中で延びる。

好ましくは、それぞれの内部補強部材は、実質的に振動板の質量中心位置から最遠位である、振動板本体の１つ又は複数の周辺領域に向かって、且つその中で延びる。

好ましくは、振動板は、複数の内部補強部材を備える。好ましくは、それぞれの内部補強部材は、少なくとも約８ＭＰａ／（ｋｇ／ｍ^３）である比弾性率を有する材料から形成される。好ましくは、それぞれの内部補強部材は、少なくとも約２０ＭＰａ／（ｋｇ／ｍ^３）である比弾性率を有する材料から形成される。

それぞれの内部補強部材又は両方は、たとえばアルミニウムや炭素繊維強化プラスチックから形成されてもよい。

別の態様では、本発明は概して、
前の態様に定められた振動板、及び動作中に動くように構成された、その関連する機能と、
振動板に作動可能に接続され、振動板の運動に関連して作動する変換機構と、
振動板を中に、又は間に収容するためのエンクロージャ又はバッフルを備えるハウジングとを備え、
振動板が、ハウジングと物理的に連結しない１つ又は複数の周辺領域を有する外周部を備える、
オーディオ・トランスデューサで構成されるといえる。

好ましくは、この外周部は、著しく物理的に連結せず、その結果、この１つ又は複数の周辺領域が、周辺部の長さ又は周長の少なくとも２０％、またより好ましくは少なくとも３０％を構成する。より好ましくは、この外周部は、実質的に物理的に連結せず、その結果、この１つ又は複数の周辺領域が、周辺部の長さ又は周長の少なくとも５０％、またより好ましくは少なくとも８０％を構成する。最も好ましくは、この外周部は、おおよそ完全に物理的連結がなく、その結果、この１つ又は複数の周辺領域が、周辺部の長さ又は周長のおおよそ全体を構成する。

別の態様では、本発明は概して、
前の態様のうちのいずれか１つに定められた振動板、及び動作中に動くように構成された、その関連する機能と、
振動板を中に、又は間に収容するためのエンクロージャ又はバッフルを備えるハウジングと
を備える、オーディオ・トランスデューサで構成されるといえる。

別の態様では、本発明は概して、
１つ又は複数の主面を有する振動板本体と、
本体に接続され、前記主面のうちの少なくとも１つの近傍に接続されて、動作中に本体が受ける圧縮－引張応力に抵抗する、垂直応力補強材とを有する振動板であって、
振動板本体と関連付けられた質量分布又は垂直応力補強材と関連付けられた質量分布又はその両方は、振動板が、振動板の１つ又は複数の比較的質量の大きい領域の質量と比べて、振動板の１つ又は複数の質量の小さい領域では比較的小さい質量を有するものである、
振動板、並びに
振動板を中に又は間に収容するためのエンクロージャ及び／又はバッフルを備えるハウジングを備え、
振動板が、少なくとも部分的にはハウジングの内部と物理的に連結しない周辺部を備える、
オーディオ・トランスデューサで構成されるといえる。

以下の記述は、前の態様のうちのいずれか１つに適用される。

好ましくは、振動板は、ハウジングの内部と物理的に連結しない１つ又は複数の周辺領域を備える。好ましくは、この外周部は、著しく物理的に連結せず、その結果、この１つ又は複数の周辺領域が、周辺部の長さ又は周長の少なくとも２０％、またより好ましくは、少なくとも３０％を構成する。より好ましくは、この外周部は、実質的に物理的連結がなく、その結果、この１つ又は複数の周辺領域が、周辺部の長さ又は周長の少なくとも５０％、またより好ましくは少なくとも８０％を構成する。最も好ましくは、この外周部は、おおよそ完全に物理的連結がなく、その結果、この１つ又は複数の周辺領域が、周辺部の長さ又は周長のおおよそ全体を構成する。

いくつかの実施例では、比較的小さい空気間隙により、振動板のこの１つ又は複数の周辺領域が、ハウジングの内部から隔てられる。

いくつかの実施例では、トランスデューサは、振動板の１つ又は複数の周辺領域とハウジング内部との間に強磁性流体を有する。

好ましくは、強磁性流体は、振動板の冠状面の方向において、振動板にかなりの支持を与える。

好ましくは、トランスデューサは、振動板に作動可能に接続され、振動板の運動に関連して作動する変換機構をさらに備える。

以下の記述は、前の態様のうちの任意の１つ又は複数に適用される。

好ましくは、振動板本体は、コア材料から形成される。好ましくは、このコア材料は、３次元で一様でない、相互連結された構造を備える。このコア材料は、発泡体でも、規則正しく並んだ３次元ラティス構造の材料でもよい。このコア材料は、複合材料を備えてもよい。好ましくは、コア材料は、発泡ポリスチレンフォームである。代替の材料には、ポリメチルメタクリルアミドフォーム（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｍｉｄｅ ｆｏａｍ）、ポリ塩化ビニルフォーム、ポリウレタンフォーム、ポリエチレンフォーム、エアロゲルフォーム、段ボール、バルサ材、シンタクチックフォーム、金属マイクロラティス及びハニカムが含まれる。

好ましくは、補強材から切り離した振動板本体は、１００ｋｇ／ｍ^３未満の、比較的小さい密度を有する。より好ましくはこの密度は５０ｋｇ／ｍ^３未満であり、さらに好ましくはこの密度は３５ｋｇ／ｍ^３未満であり、最も好ましくはこの密度は２０ｋｇ／ｍ^３未満である。

好ましくは、補強材から切り離した振動板本体は、０．２ＭＰａ／（ｋｇ／ｍ^３）を上回る、比較的大きい比弾性率を有する。最も好ましくは、この比弾性率は、０．４ＭＰａ／（ｋｇ／ｍ^３）より大きい。

好ましくは、垂直応力補強材は、それぞれが本体の前記主面のうちの１つの近傍に接続される、１つ又は複数の垂直応力補強部材を備える。

好ましくは、それぞれの垂直応力補強部材は、振動板本体の対応する主面に沿って接続される、１つ又は複数の細長い支柱を備える。

より好ましくは、それぞれの支柱は、その幅の１／６０より大きい厚さを有する。

好ましくは、これらの支柱は、相互連結され、振動板本体の関連付けられた面の相当な部分にわたって延びる。

好ましくは、１つ又は複数の垂直応力補強部材は、異方性であり、いくつかの方向では、実質的に直交する他の方向におけるスティフネスの少なくとも２倍のスティフネスを発揮する。

好ましくは、振動板は、振動板本体の対向する主面又はその近傍に接続される、少なくとも２つの垂直応力補強部材を備える。

好ましくは、振動板は、振動板本体の対向する主面に第１の補強部材及び第２の補強部材を備え、第１の補強部材と第２の補強部材は、振動板本体の冠状面に対して実質的に垂直な方向における変位に対して振動板本体を支持する、三角形の補強材を形成する。

好ましくは、それぞれの垂直応力補強部材は、少なくとも約８ＭＰａ／（ｋｇ／ｍ^３）である比弾性率を有する材料から形成される。好ましくは、それぞれの垂直応力補強部材は、少なくとも約２０ＭＰａ／（ｋｇ／ｍ^３である比弾性率を有する材料から形成される。好ましくは、それぞれの垂直応力補強部材は、少なくとも約１００ＭＰａ／（ｋｇ／ｍ^３）である比弾性率を有する材料から形成される。

垂直応力補強材は、たとえばアルミニウムや炭素繊維強化プラスチックから形成されてもよい。

好ましくは、振動板本体は実質的に厚い。

たとえば、振動板本体は、本体の最大長さ寸法の少なくとも約１１％である最大厚さを有してもよい。より好ましくは、この最大厚さは、本体の最大長さ寸法の少なくとも約１４％である。

好ましくは、振動板が示す質量中心から振動板本体の最遠位周辺部までの振動板半径に対して、振動板厚さは、この振動板半径の少なくとも１５％であり、またより好ましくは、この半径の少なくとも約２０％である。

好ましくは、振動板本体と関連付けられた質量分布又は垂直応力補強材と関連付けられた質量分布又はその両方は、振動板が、振動板の１つ又は複数の比較的質量の大きい領域の質量と比べて、振動板の１つ又は複数の質量の小さい領域では比較的小さい質量を有するものである。

好ましくは、１つ又は複数の質量の小さい領域は、振動板の質量中心位置から遠位である周辺領域にあり、１つ又は複数の質量の大きい領域は、質量中心位置又はその近位にある。

好ましくは、１つ又は複数の質量の小さい領域は、質量中心位置から最遠位である周辺領域にある。

いくつかの実施例では、質量の小さい領域は、振動板の一方の端部にあり、質量の大きい領域は、対向する端部にある。

代替の実施例では、質量の小さい領域は、振動板の外周部全体に実質的に分布し、質量の大きい領域は、振動板の中央領域にある。

いくつかの実施例では、垂直応力補強材の質量分布は、比較的小さい質量が、１つ又は複数の質量の小さい領域に配置されるものである。

好ましくは、質量の小さい領域は、いかなる垂直応力補強材も有さない。

好ましくは、１つ又は複数の周辺領域の総表面積の少なくとも１０パーセントは、垂直応力補強材を有さない。

好ましくは、垂直応力補強材は、本体のそれぞれの主面と関連付けられた補強材プレートを備え、それぞれの補強材プレートは、１つ又は複数の質量の小さい領域に、１つ又は複数の凹部を備える。

いくつかの実施例では、振動板本体の質量分布は、振動板本体が、１つ又は複数の質量の小さい領域で比較的小さい質量を有するものである。

好ましくは、振動板本体の厚さは、好ましくは質量中心位置から、１つ又は複数の質量の小さい領域に向かって先細りになることによって減少する。

好ましくは、１つ又は複数の質量の小さい領域は、質量中心位置から振動板の最遠位周辺部までの総距離の５０パーセントである、振動板の質量中心位置を中心とする半径に、又はそれを越えて配置される。

好ましくは、１つ又は複数の質量の小さい領域は、質量中心位置から振動板の最遠位周辺部までの総距離の８０パーセントである、振動板の質量中心位置を中心とする半径に、又はそれを越えて配置される。

好ましくは、振動板本体の厚さは、回転軸から振動板本体の対向する終端部に向けて減少する。

好ましくは、振動板本体の側方外側に取り付けられる支持体及び／又は同様の垂直補強材は存在しない。

好ましくは、振動板本体の終端面に取り付けられる支持体及び／又は同様の垂直補強材は存在しない。

いくつかの実施例では、垂直応力補強部材は、振動板本体のそれぞれの主面で、又はそのすぐ近傍で、振動板本体の長さ全体の相当な部分に沿って実質的に長手方向に延びる。

好ましくは、一方の面の垂直応力補強材は、振動板本体の終端部まで延在し、振動板本体の対向する主面にある垂直応力補強材と連結する。

垂直応力補強材は、本体の外部で、少なくとも一方の主面に接続されてもよく、別法として、本体の中に、動作中、圧縮－引張応力に十分に抵抗するように、この少なくとも一方の主面のすぐ近傍で、且つそれに実質的に近位に接続されてもよい。

好ましくは、垂直応力補強材は、少なくとも一方の主面に対しておおよそ平行に向けられる。

好ましくは、垂直応力補強材は、本体の密度より実質的に大きな密度の材料から構成される。好ましくは、垂直応力補強材材料は、本体の密度の少なくとも５倍である。より好ましくは、垂直応力補強材材料は、本体の密度の少なくとも１０倍である。さらに好ましくは、垂直応力補強材材料は、本体の密度の少なくとも１５倍である。さらに好ましくは、垂直応力補強材材料は、本体の密度の少なくとも５０倍である。最も好ましくは、垂直応力補強材材料は、本体の密度の少なくとも７５倍である。

好ましくは、振動板本体は、少なくとも１つの実質的に滑らかな主面を備え、垂直応力補強材は、前記実質的に滑らかな主面のうちの１つに沿って延びる少なくとも１つの補強部材を備える。好ましくは、この少なくとも１つの補強部材は、１つ又は複数の対応する主面の相当な部分又は全体に沿って延びる。この滑らかな主面は、平面でも、別法として（３次元に延びる）湾曲した滑らかな面でもよい。

いくつかの実施例では、それぞれの垂直応力補強部材は、関連付けられた主面に対応するプロファイルを有し、振動板本体の関連付けられた主面を覆って、又はすぐ近傍に接続するように構成された、１つ又は複数の実質的に滑らかな補強材プレートを備える。

同じ、又は代替の実施例では、それぞれの垂直応力補強部材は、振動板本体の対応する主面に沿って接続される１つ又は複数の細長い支柱を備える。好ましくは、１つ又は複数の支柱は、主面に沿って実質的に長手方向に延びる。好ましくは、それぞれの垂直応力補強部材は、対応する主面に沿って実質的に長手方向に延びる、間隔をおいて配置された複数の支柱を備える。別法として、又は追加的に、それぞれの垂直応力補強部材は、対応する主面の長手方向軸に対して傾いて延びる、１つ又は複数の支柱を備える。垂直応力補強部材は、対応する主面の相当な部分に沿って延びる、比較的傾けられた支柱の網目を備えてもよい。

好ましくは、垂直応力補強材は、それぞれが振動板本体の１対の対向する主面と接続された、又はそのすぐ近傍の、１対の補強部材を備える。

好ましくは、少なくとも１つの内部補強部材のそれぞれは、振動板本体のコア材料とは別々のものであり、振動板本体のコア材料に接続されて、コア材料によって提供される、せん断に対するいかなる抵抗とも別に、応力補強材の面上のせん断変形に対する抵抗を与える。

好ましくは、少なくとも１つの内部補強部材のそれぞれは、前記主面のうちの少なくとも１つに対し、使用時にせん断変形に抵抗するのに十分に傾いて、コア材料の中で延びる。好ましくは、この角度は、主面に対して、４０度から１４０度の間、またより好ましくは６０から１２０度の間、またさらに好ましくは８０から１００度の間、また最も好ましくは約９０度である。

好ましくは、少なくとも１つの内部補強部材のそれぞれは、本体の１対の対向する主面の中、及びそれらの間に埋め込まれる。好ましくは、それぞれの内部補強部材は、１対の対向する主面と実質的に直交して延び、且つ／又は振動板本体の矢状面に対して実質的に平行に延びる。

好ましくは、それぞれの内部補強部材は、どちらか一方の側において、対向する垂直応力補強部材のどちらか一方に接続される。別法として、それぞれの内部補強部材は、対向する垂直応力補強部材に隣接はするが、それと隔てられて延びる。

好ましくは、それぞれの内部補強部材は、振動板本体の冠状面に実質的に直交するコア材料内で延びる。好ましくは、それぞれの内部補強部材は、実質的に、関連付けられた主面の大半では振動板の質量中心位置から遠位である、１つ又は複数の周辺縁部領域に向かって延びる。

好ましくは、それぞれの内部補強部材は、個体のプレートである。別法として、それぞれの内部補強部材は、同一平面上にある支柱の網目を備える。これらのプレート及び／又は支柱は、平面でも、３次元でもよい。

好ましくは、それぞれの垂直応力補強部材は、プラスチック材料と比べて比較的高い比弾性率を有する材料、たとえばアルミニウムなどの金属、酸化アルミニウムなどのセラミック、又は炭素繊維強化プラスチックに含まれるものなどの高弾性率繊維から形成される。

好ましくは、それぞれの垂直応力補強部材は、少なくとも約８ＭＰａ／（ｋｇ／ｍ^３）、またさらに好ましくは少なくとも２０ＭＰａ／（ｋｇ／ｍ^３）、また最も好ましくは少なくとも１００ＭＰａ／（ｋｇ／ｍ^３）である比弾性率を有する材料から形成される。

好ましくは、それぞれの内部補強部材は、非複合プラスチック材料と比べて比較的高い最大比弾性率を有する材料、たとえばアルミニウムなどの金属、酸化アルミニウムなどのセラミック、又は炭素繊維強化プラスチックに含まれるものなどの高弾性率繊維から形成される。好ましくは、それぞれの内部補強部材は、振動板本体の冠状面に対して約＋４５度及び約－４５度の方向に、高い弾性率を有する。

好ましくは、それぞれの内部補強部材は、少なくとも約８ＭＰａ／（ｋｇ／ｍ^３）、また最も好ましくは少なくとも２０ＭＰａ／（ｋｇ／ｍ^３）である比弾性率を有する材料から形成される。たとえば、ある内部補強部材は、アルミニウム又は炭素繊維強化プラスチックから形成されてもよい。

好ましくは、振動板本体は実質的に厚い。たとえば、振動板本体は、本体の最大長さ寸法の少なくとも約１１％である最大厚さを有してもよい。より好ましくは、この最大厚さは、本体の最大長さ寸法の少なくとも約１４％である。別法として、又は追加的に、振動板本体は、本体の長さの少なくとも約１５％、またより好ましくは本体の長さの少なくとも約２０％である最大厚さを有してもよい。

別法として、又は追加的に、振動板本体は、振動板本体の主面に沿った最短の長さの約８％より大きい厚さを有してもよく、最短の長さの約１２％より大きい厚さを有しても、約１８％より大きい厚さを有してもよい。

好ましくは、それぞれの垂直応力補強部材は、たとえばエポキシ系接着剤などの比較的薄い接着剤の層を介して、振動板本体の対応する主面に接着される。好ましくは、それぞれの内部補強部材は、エポキシ系接着剤の比較的薄い層を介して、コア材料及び対応する１つ又は複数の垂直応力補強部材に接着される。好ましくは、この接着剤は、対応する内部補強部材の重量の約７０％未満である。より好ましくは、この接着剤は、対応する内部補強部材の重量の６０％未満、又は５０％未満、又は４０％未満、又は３０％未満、又は最も好ましくは、２５％未満である。

一実施例では、振動板本体は、振動板本体の矢状面に沿って実質的に三角形の断面を有する。

好ましくは、振動板本体は、くさび形の形態を有する。

代替の実施例では、振動板本体は、振動板本体の矢状面に沿って実質的に長方形の断面を有する。

好ましくは、それぞれの内部補強部材は、以下の式で求められるような、（ｍｍで測定される）値「ｘ」未満の平均厚さを有し、

ここで「ａ」は使用時に振動板本体によって押され得る（ｍｍ^２で測定される）空気の面積であり、「ｃ」は好ましくは１００である定数である。より好ましくは、ｃ＝２００、またさらに好ましくは、ｃ＝４００、また最も好ましくは、ｃ＝８００である。

いくつかの実施例では、それぞれの内部補強材は、厚さが０．４ｍｍ未満、またより好ましくは０．２ｍｍ未満、またより好ましくは０．１ｍｍ未満、またより好ましくは０．０２ｍｍ未満の材料から作られ得る。

いくつかの実施例では、垂直応力補強材の質量分布は、比較的小さい質量が、関連付けられた主面の一方の端部の近傍の、質量が小さいほうの領域にあるものである。いくつかの形態では、振動板は、この質量が小さいほうの領域においていかなる垂直応力補強材も有さない。他の形態では、垂直応力補強材は、この質量が小さいほうの領域において、他の領域に比べて小さい厚さ、又は小さい幅、又はその両方を有する。

いくつかの実施例では、垂直応力補強材の質量分布は、比較的小さい質量が、関連付けられた主面の１つ又は複数の周辺縁部領域にあるものである。いくつかの形態では、振動板は、これらの１つ又は複数の周辺領域においていかなる垂直応力補強材も有さない。他の形態では、垂直応力補強材は、これら１つ又は複数の周辺領域において、他の領域に比べて小さい厚さ、又は小さい幅、又はその両方を有する。

いくつかの実施例では、振動板本体は、一方の端部又はその近傍で、比較的小さい質量を有する。好ましくは、振動板本体は、この一方の端部において比較的小さい厚さを有する。いくつかの実施例では、振動板本体の厚さは先細りにされて、厚さが一方の端部に向かって減少する。他の実施例では、振動板本体の厚さは段をつけられて、厚さがこの一方の端部に向かって減少する。いくつかの実施例では、両方の端部の間の厚さのエンベロープ又はプロファイルは、振動板本体の冠状面に対して少なくとも４度、またより好ましくは振動板本体の冠状面に対して少なくとも約５度の角度がつけられる。

いくつかの実施例では、振動板本体は、一方の端部又はその近傍で、比較的小さい質量を有する。好ましくは、振動板本体は、この一方の端部において比較的小さい厚さを有する。いくつかの実施例では、振動板本体の厚さは先細りにされて、厚さが一方の端部に向かって減少する。他の実施例では、振動板本体の厚さは段をつけられて、厚さがこの一方の端部に向かって減少する。いくつかの実施例では、両方の端部の間の厚さのエンベロープ又はプロファイルは、振動板本体の冠状面に対して少なくとも４度、またより好ましくは振動板本体の冠状面に対して少なくとも約５度の角度がつけられる。

以下は、上記のオーディオ・トランスデューサの態様のそれぞれに適用される。

好ましくは、オーディオ・トランスデューサは、
振動板が回転可能に接続されて動作中に回転する、トランスデューサ基部構造と、
振動板に作動可能に接続され、振動板の回転に関連して作動する変換機構と
をさらに備える。

好ましくは、オーディオ・トランスデューサは、振動板をトランスデューサ基部構造に回転可能に接続するヒンジ・システムをさらに備える。

いくつかの実施例では、ヒンジ・システムは、振動板の運動を容易にするように構成され、振動板のトランスデューサ基部構造に対する並進変位（ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎａｌ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ）への抵抗に大いに寄与し、約８ＧＰａより大きい、またより好ましくは約２０ＧＰａより大きいヤング率を有する、１つ又は複数の部分を備える。

好ましくは、使用時に振動板を作動可能に支持するヒンジ組立体のすべての部分は、約８ＧＰａより大きい、またより好ましくは約２０ＧＰａより大きいヤング率を有する。

好ましくは、振動板の運動を容易にするように構成され、振動板のトランスデューサ基部構造に対する並進変位への抵抗に大いに寄与するヒンジ組立体のすべての部分は、約８ＧＰａより大きい、またより好ましくは約２０ＧＰａより大きいヤング率を有する。

いくつかの実施例では、ヒンジ・システムは、１つ又は複数のヒンジ接続部を有するヒンジ組立体を備え、それぞれのヒンジ接続部は、ヒンジ要素及び接触部材を備え、接触部材は、接触面を有し、動作中に、それぞれのヒンジ接続部は、ヒンジ要素が接触面との実質的に安定した物理的接触を保ちながら関連付けられた接触部材に対して相対的に動くことを可能にするように構成され、ヒンジ組立体は、ヒンジ要素を接触面に向かって付勢する。

好ましくは、ヒンジ組立体は、付勢機構をさらに備え、ヒンジ要素は、付勢機構によって接触面に向かって付勢される。

好ましくは、付勢機構は、実質的に追従的である。

好ましくは、付勢機構は、動作中、それぞれのヒンジ要素と関連付けられた接触部材との間の接触領域で、接触面に対して実質的に垂直な方向に実質的に追従的である。

いくつかの他の実施例では、ヒンジ・システムは、少なくとも１つのヒンジ接続部を備え、それぞれのヒンジ接続部は、振動板をトランスデューサ基部構造に枢動接続して、振動板が、動作中、回転軸を中心にトランスデューサ基部構造に対して相対的に回転することを可能にし、ヒンジ接続部は、一方の側ではトランスデューサ基部構造に、反対側では振動板に強固に連結され、且つ互いに対して傾けられた少なくとも２つの弾性ヒンジ要素を備え、それぞれのヒンジ要素は、トランスデューサ基部構造と振動板の両方に密に結び付けられ、動作中、この要素に沿った、且つその全体にわたる圧縮、引張及び／又はせん断変形に抵抗する、実質的な並進剛性（ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎａｌ ｒｉｇｉｄｉｔｙ）、並びにこのセクションに対して垂直な力に応じた屈曲を可能にする、実質的な可撓性を備える。

上記のオーディオ・トランスデューサのうちの任意の１つを含み、且つオーディオ・トランスデューサの振動板とオーディオ・デバイスの少なくとも１つの他の部分の間に配置されて、振動板とオーディオ・デバイスのこの少なくとも１つの他の部分との間の振動の機械的伝達を少なくとも部分的に軽減するデカップリング・マウンティング・システムをさらに備え、このデカップリング・マウンティング・システムが、オーディオ・デバイスの第１の構成要素を第２の構成要素にフレキシブルにマウントする、オーディオ・デバイス。

好ましくは、オーディオ・デバイスのこの少なくとも１つの他の部分は、このデバイスのオーディオ・トランスデューサの振動板の別の部分ではない。好ましくは、デカップリング・マウンティング・システムは、トランスデューサ基部構造とある他の部分との間に接続される。好ましくは、このある他の部分は、トランスデューサハウジングである。

第１の実施例では、オーディオ・トランスデューサは、電気音響スピーカであり、振動板に作用して、使用時に振動板を動かす力伝達構成要素をさらに備える。

好ましくは、変換機構は、電磁的機構を備える。好ましくは、この電磁的機構は、磁気構造及び導電性の要素を備える。

好ましくは、力伝達構成要素は、振動板に強固に取り付けられる。

別の態様では、本発明は、上の態様のオーディオ・トランスデューサのうち任意の１つ又は複数を組み込み、それを通して独立したオーディオ信号を再生できる２つ以上の異なるオーディオ・チャネルを備える、２つ以上の電気音響スピーカを備えるオーディオ・デバイスから構成されてもよい。好ましくは、このオーディオ・デバイスは、使用者の耳の約１０ｃｍ以内でのオーディオ用になされた個人用オーディオ・デバイスである。

別の態様では、本発明は、１つ又は複数のオーディオ・トランスデューサと前のオーディオ・トランスデューサの態様のうちのいずれか１つのその関連する機能、構成及び実施例の任意の組合せを組み込む、個人用オーディオ・デバイスから構成されるといえる。

別の態様では、本発明は、それぞれの耳又はその近位で使用者によって装着されるように構成された１対のインタフェース・デバイスを備える個人用オーディオ・デバイスであって、それぞれのインタフェース・デバイスが、１つ又は複数のオーディオ・トランスデューサと前のオーディオ・トランスデューサの態様のうちのいずれか１つのその関連する機能、構成及び実施例の任意の組合せを備える、個人用オーディオ・デバイスから構成されるといえる。

別の態様では、本発明は、それぞれの耳又はその周囲で装着されるように構成された１対のヘッドホン・インタフェース・デバイスを備えるヘッドホン装置であって、それぞれのインタフェース・デバイスが、１つ又は複数のオーディオ・トランスデューサと前のオーディオ・トランスデューサの態様のうちのいずれか１つのその関連する機能、構成及び実施例の任意の組合せを備える、ヘッドホン装置から構成されるといえる。

別の態様では、本発明は、使用者の耳の外耳道又は甲介内に装着されるように構成された１対のイヤホン・インタフェースを備えるイヤホン装置であって、それぞれのイヤホン・インタフェースが、１つ又は複数のオーディオ・トランスデューサと前のオーディオ・トランスデューサの態様のうちのいずれか１つのその関連する機能、構成及び実施例の任意の組合せを備える、イヤホン装置から構成されるといえる。

別の態様では、本発明は、オーディオ・トランスデューサが、音響電気トランスデューサである、上の態様のうちのいずれか１つのオーディオ・トランスデューサ、並びに関連する機能、構成及び実施例から構成されるといえる。

別の態様では、本発明は概して、
１つ又は複数の主面を有する振動板本体と、
本体に接続され、前記主面のうちの少なくとも１つに隣接して接続されて、動作中に振動板本体が受ける圧縮－引張応力に抵抗する、垂直応力補強材と、
コア材料に埋め込まれ、垂直応力補強材に対してある角度で向けられ、動作中に本体が受けるせん断変形に抵抗し、且つ／又はそれを実質的に軽減する、少なくとも１つの内部補強部材とを有し、
垂直応力補強材の質量分布は、比較的小さい質量が、組み立てられた振動板の質量中心位置から遠位である、関連付けられた主面の１つ又は複数の周辺縁部領域にあるものである、
振動板で構成されるといえる。

好ましくは、質量中心位置から遠位である１つ又は複数の領域は、質量中心位置から最遠位である１つ又は複数の領域である。

いくつかの実施例では、質量中心位置から最遠位である１つ又は複数の領域は、いかなる垂直応力補強材も有さない。

いくつかの実施例では、垂直応力補強材は、補強材プレートを備え、このプレートの前記質量中心位置から遠位である領域は、１つ又は複数の凹部を備える。好ましくは、質量中心位置から遠位である１対の対向する領域は、１つ又は複数の凹部を備える。好ましくは、それぞれの凹部の幅は、前記質量中心位置からの距離に応じて増加する。

いくつかの実施例では、垂直応力補強材の少なくとも１つの凹部は、１対の内部補強部材の間に配置される。

いくつかの実施例では、垂直応力補強材は、補強材プレートを備え、このプレートの前記質量中心位置から遠位である領域は、質量中心位置又はその近位である領域に比べて、小さい厚さを有する。

このプレートの厚さは、この近位領域と遠位領域との間で段をつけられても、先細りにされてもよい。

第３の態様では、本発明は概して、
１つ又は複数の主面を有する振動板本体と、
本体に接続され、前記主面のうちの少なくとも１つの近傍に接続されて、動作中に本体が受ける圧縮－引張応力に抵抗する、垂直応力補強材と、
本体に埋め込まれ、垂直応力補強材に対してある角度で向けられ、本体が動作中に受けるせん断変形に抵抗し、且つ／又はそれを軽減する、少なくとも１つの内部補強部材とを有し、
振動板本体が、振動板の質量中心位置から遠位な１つ又は複数の領域で比較的小さい質量を有する、
振動板で構成されるといえる。

好ましくは、振動板本体は、質量中心位置から遠位な１つ又は複数の領域で、比較的小さい厚さを有する。

好ましくは、質量中心位置から遠位な１つ又は複数の領域は、質量中心位置から最も遠位な１つ又は複数の領域である。

いくつかの実施例では振動板本体の厚さは、先細りにされて、遠位領域に向かって厚さが減少する。他の実施例では、振動板本体の厚さは、段をつけられて、遠位領域に向かって厚さが減少する。

いくつかの実施例では、振動板本体は、振動板の質量中心位置から遠位な１つ又は複数の領域で、比較的小さい質量を有する。

好ましくは、質量中心から最遠位である１つ又は複数の周辺領域は、実質的に先端が直線状である。

第４の態様では、本発明は概して、
１つ又は複数の主面を有するコア材料から構成される振動板本体と、
本体に接続され、前記主面のうちの少なくとも１つの近傍に接続されて、動作中に本体が受ける圧縮－引張応力に抵抗する垂直応力補強材と、
本体に埋め込まれ、垂直応力補強材に対してある角度で向けられ、本体が動作中に受けるせん断変形に抵抗し、且つ／又はそれを軽減する、少なくとも１つの内部補強部材とを有し、
振動板が、振動板の質量中心位置から遠位な１つ又は複数の領域で比較的小さい質量を有する、
オーディオ・トランスデューサ振動板で構成されるといえる。

好ましくは、質量中心位置から遠位な１つ又は複数の領域は、質量中心位置から最遠位な１つ又は複数の領域である。

好ましくは、垂直応力補強材の質量分布は、比較的小さい質量が、質量中心位置から遠位な、関連付けられた主面の１つ又は複数の周辺縁部領域にあるものである。別法として、又は追加的に、振動板本体は、振動板の質量中心位置から遠位な、振動板の１つ又は複数の周辺領域で、比較的小さい質量を有する。

好ましくは、振動板本体は、１つ又は複数の遠位領域で比較的小さい厚さを有し、垂直応力補強材の質量分布は、比較的小さい質量が、１つ又は複数の遠位領域にあるものである。

好ましくは、質量中心位置から遠位な１つ又は複数の領域は、質量中心位置から最遠位な１つ又は複数の領域である。

いくつかの実施例では、質量中心位置から最遠位な１つ又は複数の領域は、いかなる垂直応力補強材も有さない。

いくつかの実施例では、垂直応力補強材は、補強材プレートを備え、このプレートの前記質量中心位置から遠位である領域は、１つ又は複数の凹部を備える。好ましくは、質量中心位置から遠位である１対の対向する領域は、１つ又は複数の凹部を備える。好ましくは、それぞれの凹部の幅は、前記質量中心位置空の距離に応じて増加する。

いくつかの実施例では、垂直応力補強材の少なくとも１つの凹部は、１対の内部補強部材同士の間に配置される。

いくつかの実施例では、垂直応力補強材は、補強材プレートを備え、このプレートの前記質量中心位置から遠位である領域は、質量中心位置又はその近位である領域に比べて、小さい厚さを有する。

別の態様では、本発明は概して、
１つ又は複数の主面を有する振動板本体と、
本体に接続され、前記主面のうちの少なくとも１つの近傍に接続されて、動作中に本体が受ける圧縮－引張応力に抵抗する、垂直応力補強材とを有する振動板であって、
垂直応力補強材の質量分布は、比較的小さい質量が、振動板の質量中心位置から遠位な１つ又は複数の領域にあるものである、
振動板、並びに
振動板を収容するためのエンクロージャ及び／又はバッフルを備えるハウジングを備え、
振動板が、少なくとも部分的にはハウジングの内部と物理的に連結しない周辺部を備える、
オーディオ・トランスデューサで構成されるといえる。

好ましくは、振動板は、ハウジングの内部と物理的に連結しない１つ又は複数の周辺領域を備える。

好ましくは、この外周部は、著しく物理的に連結せず、その結果、この１つ又は複数の周辺領域が、周辺部の長さ又は周長の少なくとも２０％、またより好ましくは、少なくとも３０％を構成する。より好ましくは、この外周部は、実質的に物理的に連結せず、その結果、この１つ又は複数の周辺領域が、周辺部の長さ又は周長の少なくとも５０％、またより好ましくは、少なくとも８０％を構成する。最も好ましくは、この外周部は、おおよそ完全に物理的連結がなく、その結果、この１つ又は複数の周辺領域が、周辺部の長さ又は周長のおおよそ全体を構成する。

いくつかの実施例では、外周部の、振動板の質量中心位置から最遠位である領域のほうが、質量中心位置に近位である領域よりも、ハウジングの内部によって支持されない。

好ましくは、質量中心位置から最遠位な１つ又は複数の領域は、いかなる垂直応力補強材も有さない。

好ましくは、振動板本体は、質量中心位置から遠位な１つ又は複数の領域で、比較的小さい質量を有する。

好ましくは、振動板本体は、この１つ又は複数の遠位領域で、比較的小さい厚さを有する。この厚さは、この１つ又は複数の遠位領域に向かって先細りにされても、段をつけられてもよい。

一実施例では、振動板本体の厚さは、質量中心位置の領域又はそれに近位な領域から質量中心位置から最遠位である１つ又は複数の領域に向かって連続的に先細りにされる。

好ましくは、振動板本体の１つ又は複数の遠位領域は、垂直応力補強材の１つ又は複数の遠位領域に合わせられる。

別の態様では、本発明は概して、
１つ又は複数の主面を有する振動板本体と、
本体に接続され、前記主面のうちの少なくとも１つの近傍に接続されて、動作中に本体が受ける圧縮－引張応力に抵抗する垂直応力補強材とを有する振動板であって、
少なくとも１つの主面が、１つ又は複数の周辺縁部領域においていかなる垂直応力補強材も有さず、それぞれの周辺縁部領域が、質量中心位置から主面の最遠位周辺縁部までの総距離の５０パーセントである、振動板の質量中心位置を中心とする半径に、又はそれを越えて配置される
振動板、並びに
振動板を収容するためのエンクロージャ及び／又はバッフルを備えるハウジングを備え、
振動板が、少なくとも部分的にはハウジングの内部と物理的に連結しない外周部を備える、
オーディオ・トランスデューサで構成されるといえる。

好ましくは、振動板は、ハウジングの内部と物理的に連結しない１つ又は複数の周辺領域を備える。好ましくは、この外周部は、著しく物理的に連結せず、その結果、この１つ又は複数の周辺領域が、周辺部の長さ又は周長の少なくとも２０％、またより好ましくは、少なくとも３０％を構成する。より好ましくは、この外周部は、実質的に物理的連結がなく、その結果、この１つ又は複数の周辺領域が、周辺部の長さ又は周長の少なくとも５０％、またより好ましくは、少なくとも８０％を構成する。最も好ましくは、この外周部は、おおよそ完全に物理的連結がなく、その結果、この１つ又は複数の周辺領域が、周辺部の長さ又は周長のおおよそ全体を構成する。好ましくは、それぞれの１つ又は複数の周辺縁部領域は、質量中心位置から主面の最遠位周辺縁部までの総距離の８０パーセントのところに、又はそれを越えて配置される。

好ましくは、垂直応力補強材は、振動板本体の対向する主面に接続される１対の補強部材を備える。

好ましくは、１つ又は複数の主面の総表面積の少なくとも１０パーセントは、垂直応力補強材を有さず、又は１つ又は複数の主面の総表面の少なくとも２５％、又は少なくとも５０％は、垂直応力補強材を有さない。

好ましくは、振動板は、質量中心から遠位な１つ又は複数の周辺縁部領域で、単位面積当たりで比較的小さい質量を有する。

好ましくは、振動板は、振動板の１つ又は複数の周辺縁部領域で、振動板の冠状面と比較して、また別法として振動板本体の主面の面と比較して、単位面積当たりで比較的小さい質量を有する。

好ましくは、振動板本体は、振動板の１つ又は複数の周辺縁部領域で、比較的小さい厚さを有する。この厚さは、この１つ又は複数の遠位周辺縁部領域に向かって先細りにされても、段をつけられてもよい。

第７の態様では、本発明は概して、
１つ又は複数の主面を有する振動板本体と、
本体に接続され、前記主面のうちの少なくとも１つの近傍に接続されて、動作中に本体が受ける圧縮－引張応力に抵抗する垂直応力補強材とを有し、
垂直応力補強材が、前記主面のうちの１つ又は複数に補強部材を備え、それぞれの補強部材が、一連の支柱を備える、
振動板、並びに
振動板を収容するためのエンクロージャ及び／又はバッフルを備えるハウジングを備え、
振動板が、少なくとも部分的にはハウジングの内部と物理的に連結しない外周部を備える、
オーディオ・トランスデューサで構成されるといえる。

好ましくは、振動板は、ハウジングの内部と物理的に連結しない１つ又は複数の周辺領域を備える。好ましくは、この外周部は、著しく物理的に連結せず、その結果、この１つ又は複数の周辺領域が、周辺部の長さ又は周長の少なくとも２０％、またより好ましくは、少なくとも３０％を構成する。より好ましくは、この外周部は、実質的に物理的に連結せず、その結果、この１つ又は複数の周辺領域が、周辺部の長さ又は周長の少なくとも５０％、またより好ましくは、少なくとも８０％を構成する。最も好ましくは、この外周部は、おおよそ完全に物理的連結がなく、その結果、この１つ又は複数の周辺領域が、周辺部の長さ又は周長のおおよそ全体を構成する。

好ましくは、前記支柱は、振動板の質量中心位置から遠位な１つ又は複数の領域において、減じられた厚さを有する。

好ましくは、それぞれの支柱は、その幅の１／１００より大きい厚さを有する。より好ましくは、それぞれの支柱は、その幅の１／６０より大きい厚さを有する。最も好ましくは、それぞれの支柱は、その幅の１／２０より大きい厚さを有する。

好ましくは、１つ又は複数の垂直応力補強部材は、異方性材料から形成される。

好ましくは、異方性垂直応力補強部材は、少なくとも８ＭＰａ／（ｋｇ／ｍ^３）、またより好ましくは、少なくとも２０ＭＰａ／（ｋｇ／ｍ^３）、また最も好ましくは、少なくとも１００ＭＰａ／（ｋｇ／ｍ^３）である比弾性率を有する材料から形成される。

好ましくは、この異方性材料は繊維複合材料であり、ここでは繊維はそれぞれの支柱を通って実質的に一方向の向きで通される。好ましくは、繊維は、関連付けられた支柱の長手方向軸と実質的に同じ向きで通される。好ましくは、それぞれの支柱は、一方向炭素繊維複合材料から形成される。好ましくは、前記複合材料は、ヤング率が少なくとも約１００ＧＰａで、より好ましくは２００ＧＰａより大きい、最も好ましくは４００ＧＰａより大きい炭素繊維を組み込む。

好ましくは、垂直応力補強材は、振動板本体の対向する主面に接続される１対の補強部材を備え、一方の主面の第１の補強部材の１つ又は複数の支柱は、振動板本体の周辺部で、対向する主面の第２の補強部材の１つ又は複数の支柱と連結する。

好ましくは、第１の補強部材と第２の補強部材は、実質的に振動板本体の冠状面に対して垂直な方向における変位に対して振動板本体を支持する三角形の補強材を形成する。

好ましくは、それぞれの補強部材は、複数の支柱を備える。好ましくは、これらの複数の支柱は、交差する。好ましくは、支柱相互間の交差領域は、振動板の質量中心位置から振動板の周辺部までの総距離の５０パーセントのところに、又はそれを越えて位置する。他の交差領域は、この総距離の５０パーセント以内に配置されてもよい。

好ましくは、振動板本体の少なくとも１つの主面は、関連付けられた主面の１つ又は複数の周辺縁部領域においていかなる垂直応力補強材も有さず、それぞれの周辺縁部領域は、質量中心位置から主面の最遠位周辺縁部までの総距離の５０パーセントである、質量中心位置を中心とする半径に、又はそれを越えて配置される。

好ましくは、垂直応力補強材は、振動板本体の対向する主面に接続される１対の補強部材を備え、両方の主面は、関連付けられた周辺縁部領域において、いかなる垂直応力補強材も有さない。

好ましくは、１つ又は複数の主面の総表面積の少なくとも１０パーセント、又は少なくとも２５％、又は少なくとも５０％は、１つ又は複数の周辺縁部領域において、垂直応力補強材を有さない。

好ましくは、振動板本体は、振動板の質量中心位置から遠位な１つ又は複数の領域で比較的小さい質量を有する。

好ましくは、振動板本体は、この１つ又は複数の遠位領域で、比較的小さい厚さを有する。この厚さは、この１つ又は複数の遠位領域に向かって先細りにされても、段をつけられてもよい。

前に述べたオーディオ・トランスデューサの態様のうちのいずれか１つ、並びにそれらの関連する機能、実施例、及び構成の、第１の実施例では、オーディオ・トランスデューサは、電気音響スピーカであり、振動板に作用して、使用時に振動板を動かす力伝達構成要素をさらに備える。

好ましくは、オーディオ・トランスデューサは、
トランスデューサ基部構造と、
変換機構とをさらに備え、振動板が、トランスデューサ基部構造に可動に接続され、且つ変換機構に作動可能に接続され、その結果、動作中、基部構造に対する振動板の動きにより、変換機構によって受けられる電気オーディオ信号が音に変換される。

好ましくは、トランスデューサ基部構造は、実質的に厚く、ずんぐりしたジオメトリを有する。

好ましくは、変換機構は、電磁的機構を備える。好ましくは、電磁的機構は、磁気構造及び導電性の要素を備える。好ましくは、磁気構造は、トランスデューサ基部構造に接続され、トランスデューサ基部構造の一部を形成し、導電性の要素は、振動板に接続され、振動板の一部を形成する。好ましくは、磁気構造は、永久磁石と、間隙で隔てられ、それらの間に磁界を発生する内側ポールピース及び外側ポールピースとを備える。好ましくは、導電性の要素は、少なくとも１つのコイル巻線を備える。好ましくは、振動板は、振動板基部フレームを備え、導電性の要素は、振動板基部フレームに強固に接続される。

第１の構成では、振動板は、トランスデューサ基部構造に対して回転可能に接続される。好ましくは、振動板基部フレームは、振動板の一方の端部に配置され、それに強固に接続される。好ましくは、オーディオ・トランスデューサは、振動板をトランスデューサ基部構造に回転可能に接続するためのヒンジ・システムをさらに備える。

好ましくは、振動板は、動作中、回転軸を中心に振動する。

一形態では、ヒンジ・システムは、１つ又は複数のヒンジ接続部を有するヒンジ組立体を備え、それぞれのヒンジ接続部は、ヒンジ要素及び接触部材を備え、接触部材は、接触面を有し、動作中に、それぞれのヒンジ接続部は、ヒンジ要素が接触面との実質的に安定した物理的接触を保ちながら関連付けられた接触部材に対して相対的に動くことを可能にするように構成され、ヒンジ組立体は、ヒンジ要素を接触面に向かって付勢する。好ましくは、ヒンジ組立体は、付勢機構をさらに備え、ヒンジ要素は、付勢機構によって接触面に向かって付勢される。好ましくは、付勢機構は、実質的に追従的である。好ましくは、付勢機構は、動作中、それぞれのヒンジ要素と関連付けられた接触部材との間の接触領域で、接触面に対して実質的に垂直な方向に実質的に追従的である。

別の形態では、ヒンジ・システムは、少なくとも１つのヒンジ接続部を備え、それぞれのヒンジ接続部は、振動板をトランスデューサ基部構造に枢動接続して、振動板が、動作中、回転軸を中心にトランスデューサ基部構造に対して相対的に回転することを可能にし、ヒンジ接続部は、一方の側ではトランスデューサ基部構造に、反対側では振動板に強固に連結され、且つ互いに対して傾けられた少なくとも２つの弾性ヒンジ要素を備え、それぞれのヒンジ要素は、トランスデューサ基部構造と振動板の両方に密に結び付けられ、動作中、この要素に沿った、且つその全体にわたる圧縮、引張及び／又はせん断変形に抵抗する、実質的な並進剛性、並びにこのセクションに対して垂直な力に応じた屈曲を可能にする、実質的な可撓性を備える。

第２の構成では、オーディオ・トランスデューサは、直線動作トランスデューサであり、ここでは振動板は、トランスデューサ基部構造に対して直線的に運動可能である。好ましくは、振動板基部フレームは、振動板の中央領域に接続され、この構造の主面から磁気構造に横切って延びる。

好ましくは、少なくとも１つのオーディオ・トランスデューサは、ごく部分的に、振動板を周辺部の周長の周りでハウジング又は周囲の構造に連結する振動板サスペンションを備える。好ましくは、このサスペンションは、周辺部の周長の８０％未満の長さに沿って振動板を連結する。好ましくは、このサスペンションは、周辺部の周長の５０％未満の長さに沿って振動板を連結する。好ましくは、このサスペンションは、周辺部の周長の２０％未満の長さに沿って振動板を連結する。

前に述べたオーディオ・トランスデューサ態様のうちのいずれか１つ、並びにそれらの関連する機能、実施例、及び構成の第２の実施例では、オーディオ・トランスデューサは、音響電気トランスデューサであり、使用時に振動板の作用を受けて、振動板の動きに応答して電気エネルギーを生み出すように構成された力伝達構成要素をさらに備える。

別の態様では、本発明は概して、
１つ又は複数の主面を有する振動板本体と、
本体に接続され、前記主面のうちの少なくとも１つの近傍に接続されて、動作中に本体が受ける圧縮－引張応力に抵抗する、垂直応力補強材とを備える
振動板、並びに
使用時に、回転軸を中心に振動板を作動可能に支持するように構成されたヒンジ組立体を備え、
少なくとも１つの主面が、主面の１つ又は複数の周辺縁部領域でいかなる垂直応力補強材も有さず、周辺縁部領域が、回転軸から主面の最遠位周辺縁部までの総距離の８０パーセントである、回転軸を中心とする半径に、又はそれを越えて配置される、
オーディオ・トランスデューサで構成されるといえる。

好ましくは、振動板本体は実質的に厚い。好ましくは、振動板本体は、振動板本体の最大長さの少なくとも１１％、またより好ましくは、振動板本体の最大長さの少なくとも１４％である最大厚さを有する。

好ましくは、振動板本体は、回転軸から振動板の最遠位周辺領域までの総距離の少なくとも１５％である最大厚さを有する。より好ましくは、この最大厚さは、この総距離の少なくとも２０％である。

別の態様では、本発明は概して、
１つ又は複数の主面を有する振動板本体と、
本体に接続され、前記主面のうちの少なくとも１つの近傍に接続されて、動作中に本体の面又はその近傍で受ける圧縮－引張応力に抵抗する、垂直応力補強材と、
本体に埋め込まれ、垂直応力補強材に対してある角度で向けられ、本体が動作中に受けるせん断変形に抵抗し、且つ／又はそれを実質的に軽減する、少なくとも１つの内部補強部材と
を備える振動板、並びに
振動板に接続されて、使用時に、関連付けられた回転軸を中心に振動板を回転させるヒンジ組立体
を備えるオーディオ・トランスデューサで構成されるといえる。

このヒンジ組立体は、振動板に直接的に接続されても、１つ又は複数の中間の構成要素によって間接的に接続されてもよい。

好ましくは、１つ又は複数の主面は、実質的に平面である。

好ましくは、少なくとも１つの内部補強部材のそれぞれは、振動板本体の矢状面に対して実質的に平行に向けられる。好ましくは、少なくとも１つの内部補強部材のそれぞれは、ヒンジ組立体の回転軸に対して実質的に垂直であり、且つ／又は振動板本体の長手方向軸に対して実質的に平行な長手方向軸を備える。好ましくは、少なくとも１つの内部補強部材のそれぞれは、回転軸の、又は回転軸に近位な領域と振動板本体の対向する端部との間に延びる。

好ましくは、少なくとも１つの内部補強部材のそれぞれは、振動板本体の厚さの相当な部分にわたって横方向に、且つ振動板本体の長さの相当な部分に沿って長手方向に延びる、少なくとも１つのパネルを備える。

好ましくは、少なくとも１つの内部補強部材のそれぞれは、直接的に、又は少なくとも１つの中継の構成要素を介して、ヒンジ組立体に強固に接続される。

中継の構成要素は、ヤング率が約８ＧＰａより大きい、またより好ましくは約２０ＧＰａより大きい材料から作られてもよい。

好ましくは、１つ又は複数の中継の構成要素は、振動板本体の冠状面に対して約３０度より大きい角度で向けられ、且つ振動板の回転軸に対して実質的に平行である、実質的に平面のセクションを組み込み、ヒンジ機構と内部補強部材の間で、最小限の追従性で冠状面に平行な方向に負荷を伝達する。

一実施例では、電気音響トランスデューサは、振動板に作用して、使用時に振動板を動かす力伝達構成要素を有する励起機構を備える電気音響スピーカ、又はその一部である。

好ましくは、電気音響スピーカは、２つ以上の電気音響スピーカの構成を通じて２つ以上の異なるオーディオ・チャネルを使用するオーディオ・デバイス内に構成される。

好ましくは、少なくとも１つの内部補強部材のそれぞれは、直接的に、又は少なくとも１つの中継の構成要素を介して、力伝達構成要素に強固に連結される。

好ましくは、垂直応力補強材は、振動板本体の１対の対向する主面のいずれか一方に、１つ又は複数の垂直応力補強部材を備える。

好ましくは、いずれかの主面の１つ又は複数の垂直応力補強部材は、直接的に、又は１つ又は複数の中継の構成要素を介して、力伝達構成要素に強固に連結される。

好ましくは、いずれかの主面のこれらの１つ又は複数の垂直応力補強部材は、直接的に、又は１つ又は複数の中継の構成要素を介して、ヒンジ組立体に強固に連結される。

好ましくは、少なくとも１つの内部補強部材とヒンジ組立体、少なくとも１つの内部補強部材と力伝達構成要素、１つ又は複数の垂直応力補強部材とヒンジ組立体、及び／又は１つ又は複数の垂直応力補強部材と力伝達構成要素の間のうち、任意の１つ又は複数の剛性連結を容易にする、任意の中継の構成要素は、スチールや炭素繊維などの実質的に剛性の材料から形成される。好ましくは、この中継の構成要素は、プラスチック材料から形成されない。

好ましくは、振動板本体の厚さは、回転軸から振動板本体の対向する終端部に向けて減少する。好ましくは、この厚さは、回転軸と振動板本体の対向する終端部の間で先細りにされる。

好ましくは、垂直応力補強材の質量分布は、回転軸に近位である１つ又は複数の領域に配置される質量と比べて、比較的小さい質量が、振動板本体の終端部、又はその近位である１つ又は複数の領域に配置されるものである

好ましくは、振動板本体の終端部に近位な、それぞれの主面の１つ又は複数の領域は、垂直応力補強材を有さない。

好ましくは、これらの１つ又は複数の領域は、少なくとも１つの内部補強部材の近傍の間に配置される。

別法として、又は追加的に、比較的小さい質量の垂直応力補強材の、１つ又は複数の領域は、回転軸に近位である１つ又は複数の領域に位置する垂直応力補強材に比べて減じられた厚さの垂直応力補強材を備える。

好ましくは、振動板は、５つ以下の内部補強部材を備える。好ましくは、振動板は、４つの内部補強部材を備える。

好ましくは、垂直応力補強部材は、振動板本体のそれぞれの主面で、又はそのすぐ近傍で、振動板本体の長さ全体の相当な部分に沿って実質的に長手方向に延びる。

好ましくは、振動板本体の側方外側に取り付けられる支持体及び／又は同様の垂直補強材は存在しない。

好ましくは、振動板本体の終端面に取り付けられる支持体及び／又は同様の垂直補強材は存在しない。好ましくは、いかなる種類の膜又は塗料も存在しない。塗料が存在する場合、これは実質的に薄く、軽量であることが好ましい。好ましくは、振動板本体のコア材料が、発泡ポリスチレンフォーム又はそれと同様のものである場合、通常、熱線はより大きい密度の溶融層を生み出すので、これはたとえば熱線で溶融されるのではなく、機械的に切断される。

好ましくは、垂直応力補強材は、両方の主面の振動板本体の終端部で、又はその手前で終端する。

別法として、一方の面の垂直応力補強材は、振動板本体の終端部まで延在し、振動板本体の対向する主面にある垂直応力補強材と連結する。

別の態様では本発明は概して、
１つ又は複数の主面を有する振動板本体と、
本体に接続され、前記主面のうちの少なくとも１つの近傍に接続されて、動作中に本体の面又はその近傍で受ける圧縮－引張応力に抵抗する、垂直応力補強材と、
本体に埋め込まれ、垂直応力補強材に対してある角度で向けられ、本体が動作中に受けるせん断変形に抵抗し、且つ／又はそれを実質的に軽減する、少なくとも１つの内部補強部材と
を備える振動板、並びに
使用時に振動板を作動可能に支持する１つ又は複数の薄肉のフレキシブル・ヒンジ要素を備える、ヒンジ組立体
を備えるオーディオ・トランスデューサで構成されるといえる。

好ましくは、オーディオ・トランスデューサは、トランスデューサ基部構造をさらに備え、ヒンジ組立体は、振動板をトランスデューサ基部構造に対して回転可能に接続する。

好ましくは、ヒンジ組立体は、少なくとも１つのヒンジ接続部を備え、それぞれのヒンジ接続部が、振動板をトランスデューサ基部構造に枢動接続して、振動板が、動作中、回転軸を中心にトランスデューサ基部構造に対して相対的に回転することを可能にし、ヒンジ接続部が、一方の側ではトランスデューサ基部構造に、反対側では振動板に強固に連結され、且つ互いに対して傾けられた少なくとも２つの弾性ヒンジ要素を備え、それぞれのヒンジ要素が、トランスデューサ基部構造と振動板の両方に密に結び付けられ、動作中、この要素に沿った、且つその全体にわたる圧縮、引張及び／又はせん断変形に抵抗する、実質的な並進剛性、並びにこのセクションに対して垂直な力に応じた屈曲を可能にする、実質的な可撓性を備える。

一形態では、オーディオ・トランスデューサは、振動板を支持するための振動板基部フレームを備え、振動板基部フレームは、それぞれのヒンジ接続部の片方又は両方のヒンジ要素に直接取り付けられる。

好ましくは、振動板基部フレームは、振動板とそれぞれのヒンジ接続部の間の剛性連結を容易にする。

好ましくは、振動板は、それぞれのヒンジ接続部と密に結び付けられる。たとえば、振動板からそれぞれのヒンジ接続部までの距離は、回転軸から振動板の最遠位周辺部までの最大距離の半分未満、またより好ましくはこの最大距離の１／３未満、またより好ましくはこの最大距離の１／４未満、またより好ましくはこの最大距離の１／８未満、また最も好ましくはこの最大距離の１／１６未満である。

いくつかの実施例では、それぞれのヒンジ接続部のそれぞれのフレキシブル・ヒンジ要素は、曲げに対して実質的にフレキシブルである。好ましくは、それぞれのヒンジ要素は、ねじれに対して実質的に剛性である。

代替の実施例では、それぞれのヒンジ接続部のそれぞれのフレキシブル・ヒンジ要素は、ねじれに対して実質的にフレキシブルである。好ましくは、それぞれのフレキシブル・ヒンジ要素は、曲げに対して実質的に剛性である。

いくつかの実施例では、それぞれのヒンジ要素は、おおよそ、又は実質的に平面のプロファイル、たとえば平坦なシートの形態を有する。

いくつかの実施例では、それぞれの接続部の１対のフレキシブル・ヒンジ要素同士は、共通の縁部に沿って連結、又は交差して、おおよそＬ形の断面を形成する。いくつかの他の構成では、それぞれのヒンジ接続部の１対のフレキシブル・ヒンジ要素同士は、中央領域に沿って交差して回転軸を形成し、これらのヒンジ要素は、おおよそＸ形の断面を形成する、すなわちヒンジ要素は、クロスばね（ｃｒｏｓｓ ｓｐｒｉｎｇ）構成を形成する。いくつかの他の構成では、それぞれのヒンジ接続部のフレキシブル・ヒンジ要素同士は、隔てられて、異なる方向に延びる。

一形態では、この回転軸は、それぞれのヒンジ接続部のヒンジ要素同士が交差する点とおおよそ同一直線上にある。

いくつかの実施例では、それぞれのヒンジ接続部のそれぞれのフレキシブル・ヒンジ要素は、横方向の、この要素の長手方向の長さに沿った湾曲部を備える。ヒンジ要素は、わずかに曲げられて、その結果、動作中に実質的に平面の状態に屈曲することができる。

いくつかの実施例では、それぞれのヒンジ接続部のヒンジ要素の片方又は両方の厚さは、振動板又はトランスデューサ基部構造から最遠位であるヒンジ要素の端部で、又はその近位で増加する。

別の態様では、本発明は概して、
１つ又は複数の主面を有する振動板本体と、
本体に接続され、前記主面のうちの少なくとも１つの近傍に接続されて、動作中に本体の面又はその近傍で受ける圧縮－引張応力に抵抗する、垂直応力補強材と、
本体に埋め込まれ、垂直応力補強材に対してある角度で向けられ、本体が動作中に受けるせん断変形に抵抗し、且つ／又はそれを実質的に軽減する、少なくとも１つの内部補強部材と
を有する振動板、並びに
振動板を作動可能に支持し、１つ又は複数のヒンジ接続部を有するヒンジ・システムであって、それぞれのヒンジ接続部が、第１のヒンジ要素及び接触部材を備え、接触部材が、接触面を提供する、ヒンジ・システムを備え、
使用時に、それぞれのヒンジ接続部が、ヒンジ要素が接触部材に対して相対的に動くことを可能にするように構成される、
オーディオ・トランスデューサで構成されるといえる。

好ましくは、各ヒンジ接続部ごとに、接触部材は、接触面を有し、それぞれのヒンジ接続部は、動作中、ヒンジ要素が接触面との実質的に安定した物理的接触を保ちながら、関連付けられた接触部材に対して相対的に動くことを可能にするように構成され、ヒンジ組立体は、接触面に向かってヒンジ要素を付勢する。

好ましくは、オーディオ・トランスデューサは、トランスデューサ基部構造をさらに備え、ヒンジ組立体は、振動板をトランスデューサ基部構造に回転可能に接続して、動作中、ヒンジ組立体の回転軸又はおおよその回転軸を中心に振動板が回転することを可能にする。好ましくは、振動板は、動作中、回転軸を中心に振動する。

好ましくは、実質的に安定した物理的接触は、実質的に安定した力を有する。

好ましくは、ヒンジ組立体は、それぞれの接続部のヒンジ要素に、関連付けられた接触面に向かって追従的に付勢力を加えるように構成される。

好ましくは、ヒンジ組立体は、付勢機構をさらに備え、ヒンジ要素は、付勢機構によって接触面に向かって付勢される。

一形態では、付勢機構は、動作中、それぞれのヒンジ要素と関連付けられた接触部材との間の接触領域で、接触面に対して垂直な軸に対して２５度未満、又は１０度未満、又は５度未満の方向に付勢力を加える。

好ましくは、付勢機構は、動作中、それぞれのヒンジ要素と関連付けられた接触部材との間の接触領域で、接触面に対して実質的に垂直な方向に付勢力を加える。

好ましくは、付勢機構は、実質的に追従的である。好ましくは、付勢機構は、動作中、それぞれのヒンジ要素と関連付けられた接触部材との間の接触領域で、接触面に対して実質的に垂直な方向に、実質的に追従的である。

好ましくは、ヒンジ要素と接触部材の間の接触により、ヒンジ要素は、動作中、接触領域で、接触面に対して垂直な方向に、接触部材に対する相対的な並進運動に逆らって、実質的に強固に拘束される。

一実施例では、付勢機構は、接触部材に対する相対的な並進運動に対し、ヒンジ要素を、それぞれのヒンジ要素と関連付けられた接触部材との間の接触領域で、接触面に対して垂直な方向に強固に拘束する構造とは別々のものである。

別の態様では、本発明は概して、
１つ又は複数の主面を有する振動板本体であって、振動板本体の最大厚さが、本体の最大長さの１１％より大きい振動板本体
を有する振動板と、
振動板に接続されて、使用時に、関連付けられた回転軸を中心に振動板を回転させるヒンジ組立体とを備え、
使用者の耳の約１０ｃｍ以内でのオーディオ用になされた電気音響スピーカである、オーディオ・トランスデューサで構成されるといえる。

別の態様では本発明は概して、通常、使用者の耳又は頭部の近傍で直接、又は直接関連して使用されるように構成されたオーディオ・デバイスであって、
１つ又は複数の主面を有する振動板本体であって、振動板本体の最大厚さが、本体の最大長さの１１％より大きい、振動板本体
を有する振動板と、
振動板に接続されて、使用時に関連付けられた回転軸を中心に振動板を回転させるヒンジ・システムと
を備える、少なくとも１つのオーディオ・トランスデューサを含む、オーディオ・デバイスで構成されるといえる。

好ましくは、オーディオ・トランスデューサは、電気音響スピーカであり、このオーディオ・デバイスは、使用者の耳の約１０ｃｍ以内でのオーディオ用になされる。

好ましくは、オーディオ・デバイスは、少なくとも１つのオーディオ・トランスデューサを中に収容するためのハウジングをさらに備える。

好ましくは、オーディオ・トランスデューサの振動板本体は、少なくともその周辺部の一部に沿って、少なくとも部分的にはハウジングの内部と物理的に連結しない外周部を備える。

別の態様では、本発明は概して、
１つ又は複数の主面を有する振動板本体であって、振動板本体の最大厚さが、本体の最大長さの１１％より大きい、振動板本体と、
本体に接続され、前記主面のうちの少なくとも１つの近傍に接続されて、動作中に本体の面又はその近傍で受ける圧縮－引張応力に抵抗する、垂直応力補強材とを有し、
少なくとも１つの主面が、１つ又は複数の周辺縁部領域においていかなる垂直応力補強材も有さず、それぞれの周辺縁部領域が、質量中心位置から主面の最遠位周辺縁部までの総距離の５０パーセントである、振動板の質量中心位置を中心とする半径に、又はそれを越えて配置される
振動板、並びに
振動板を収容するためのエンクロージャ及び／又はバッフルを備えるハウジングを備え、
振動板が、少なくとも部分的にはハウジングの内部と物理的に連結しない外周部を備える、
オーディオ・トランスデューサで構成されるといえる。

好ましくは、振動板は、ハウジングの内部と物理的に連結しない１つ又は複数の周辺領域を備える。好ましくは、この外周部は、著しく物理的に連結せず、その結果、この１つ又は複数の周辺領域が、周辺部の長さ又は周長の少なくとも２０％、またより好ましくは、少なくとも３０％を構成する。より好ましくは、この外周部は、実質的に物理的に連結せず、その結果、この１つ又は複数の周辺領域が、周辺部の長さ又は周長の少なくとも５０％、またより好ましくは、少なくとも８０％を構成する。最も好ましくは、この外周部は、おおよそ完全に物理的連結がなく、その結果、この１つ又は複数の周辺領域が、周辺部の長さ又は周長のおおよそ全体を構成する。

好ましくは、ハウジングの内部と物理的に連結しない、振動板周辺部の１つ又は複数の周辺領域とハウジングの内部との間には、小さい空気間隙が存在する。

好ましくは、振動板の周辺縁部領域とハウジングの間の距離によって定められる空気間隙の幅は、振動板本体の主面に沿った最短の長さの１／１０未満、より好ましくは１／２０未満である。

好ましくは、この空気間隙の幅は、振動板本体の長さの１／２０未満である。好ましくは、この空気間隙の幅は、１ｍｍ未満である。

別の態様では、本発明は概して、
１つ又は複数の主面を有するコア材料から構成される振動板本体であって、振動板本体の最大厚さが、本体の最大長さの１１％より大きい、振動板本体と、
コア材料に埋め込まれ、１つ又は複数の主面に対してある角度で向けられ、コア材料が動作中に受けるせん断変形に抵抗し、且つ／又はそれを実質的に軽減する、少なくとも１つの内部補強部材と
を有する振動板、並びに
振動板に作用して、使用時に振動板を動かす、力伝達構成要素を備え、
使用者の耳の約１０ｃｍ以内でのオーディオ用になされた電気音響スピーカである、オーディオ・トランスデューサで構成されるといえる。

別の態様では、本発明は概して、通常、使用者の耳又は頭部の近傍で直接、又は直接関連して使用されるように構成されたオーディオ・デバイスであって、
１つ又は複数の主面を有するコア材料から構成される振動板本体であって、振動板本体の最大厚さが、本体の最大長さの１１％より大きい振動板本体と、
コア材料に埋め込まれ、１つ又は複数の主面に対してある角度で向けられ、コア材料が動作中に受けるせん断変形に抵抗し、且つ／又はそれを実質的に軽減する、少なくとも１つの内部補強部材と
を有する振動板、並びに
振動板に作用して、使用時に振動板を動かす、力伝達構成要素
を備える、少なくとも１つのオーディオ・トランスデューサを含む、オーディオ・デバイスで構成されるといえる。

別の態様では本発明は概して、
１つ又は複数の主面を有する振動板本体と、
本体に接続され、前記主面のうちの少なくとも１つの近傍に接続されて、動作中に本体のこの面又はその近傍で受ける圧縮－引張応力に抵抗する、垂直応力補強材と、
本体に埋め込まれ、垂直応力補強材に対してある角度で向けられ、本体が動作中に受けるせん断変形に抵抗し、且つ／又はそれを実質的に軽減する、少なくとも１つの内部補強部材と
を有する振動板、
トランスデューサ基部構造、並びに
ヒンジ組立体を備え、
振動板が、ヒンジ組立体によって作動可能に支持されて、トランスデューサ基部構造に対しておおよその回転軸を中心に回転し、
振動板の運動を容易にするように構成され、振動板のトランスデューサ基部構造に対する並進変位への抵抗に大いに寄与し、約８ＧＰａより大きい、またより好ましくは約２０ＧＰａより大きいヤング率を有する１つ又は複数の部分をヒンジ組立体が備える、
オーディオ・トランスデューサで構成されるといえる。

好ましくは、使用時に振動板を作動可能に支持する、ヒンジ組立体のすべての部分は、約８ＧＰａより大きい、またより好ましくは約２０ＧＰａより大きいヤング率を有する。

好ましくは、振動板の運動を容易にするように構成され、振動板のトランスデューサ基部構造に対する並進変位への抵抗に大いに寄与する、ヒンジ組立体のすべての部分は、０．１ＧＰａより大きいヤング率を有する。

別の態様では、本発明は概して、
動作中、実質的に剛性のままである振動板本体を有する振動板と、
使用時に、振動板を作動可能に支持するように構成され、１つ又は複数のヒンジ接続部を有するヒンジ組立体を備えるヒンジ・システムであって、それぞれのヒンジ接続部が、ヒンジ要素及び接触部材を備え、接触部材が、接触面を有する、ヒンジ・システムとを備え、
動作中、それぞれのヒンジ接続部が、ヒンジ要素が接触面との実質的に安定した物理的接触を保ちながら、関連付けられた接触部材に対して相対的に動くことを可能にするように構成され、ヒンジ組立体が、接触面に向かってヒンジ要素を付勢する、
オーディオ・トランスデューサで構成されるといえる。

好ましくは、オーディオ・トランスデューサは、トランスデューサ基部構造をさらに備え、ヒンジ組立体は、振動板をトランスデューサ基部構造に回転可能に接続して、動作中、ヒンジ組立体の回転軸又はおおよその回転軸を中心に振動板が回転することを可能にする。好ましくは、振動板は、動作中、回転軸を中心に振動する。

好ましくは、実質的に安定した物理的接触は、実質的に安定した力を有する。

好ましくは、ヒンジ組立体は、それぞれの接続部のヒンジ要素に、関連付けられた接触面に向かって追従的に付勢力を加えるように構成される。

好ましくは、振動板は、実質的に剛性の振動板本体を有する。

好ましくは、ヒンジ組立体は、付勢機構をさらに備え、ヒンジ要素は、付勢機構によって接触面に向かって付勢される。

一形態では、付勢機構は、動作中、それぞれのヒンジ要素と関連付けられた接触部材との間の接触領域で、接触面に対して垂直な軸に対して２５度未満、又は１０度未満、又は５度未満の方向に付勢力を加える。

好ましくは、付勢機構は、動作中、それぞれのヒンジ要素と関連付けられた接触部材との間の接触領域で、接触面に対して実質的に垂直な方向に付勢力を加える。

好ましくは、付勢機構は、実質的に追従的である。好ましくは、付勢機構は、動作中、それぞれのヒンジ要素と関連付けられた接触部材との間の接触領域で、接触面に対して実質的に垂直な方向に実質的に追従的である。

好ましくは、付勢機構は、実質的に追従的である。好ましくは、付勢機構は、動作中、それぞれのヒンジ要素と関連付けられた接触部材との間の接触領域で、接触面に対して実質的に垂直な方向に、付勢変位に相対するものとしての付勢力を加えるという点において、実質的に追従的である。

好ましくは、付勢機構は、実質的に追従的である。好ましくは、付勢機構は、動作中、使用時に、それぞれのヒンジ要素と関連付けられた接触部材との間の接触領域で、ヒンジ要素が接触面に対して実質的に垂直な方向にわずかに移動する場合、その付勢力が大きく変化しないという点において、実質的に追従的である。

好ましくは、ヒンジ要素と接触部材の間の接触により、ヒンジ要素は、動作中、接触領域で、接触面に対して垂直な方向に、接触部材に対する相対的な並進運動に逆らって、実質的に強固に拘束される。

一実施例では、付勢機構は、接触部材に対する相対的な並進運動に対し、ヒンジ要素を、それぞれのヒンジ要素と関連付けられた接触部材との間の接触領域で、接触面に対して垂直な方向に強固に拘束する構造とは別々のものである。

一実施例では、振動板は、付勢機構を備える。

好ましくは、追加的な力がヒンジ要素に加えられ、その合力を表すベクトルが、ヒンジ要素と接触面の物理的接触位置を通り、その合力が、付勢力と比較して小さいとき、ヒンジ要素と接触部材の間の安定した物理的接触により、ヒンジ要素の接触部分が、トランスデューサ基部構造に対する並進運動に対して強固に拘束され、ヒンジ要素は、接点で、接触面に対して垂直な方向に、接触部材と接触する。

好ましくは、追加的な力がヒンジ要素に加えられ、その合力を表すベクトルが、ヒンジ要素と接触面の物理的接触位置を通り、その合力が、付勢力と比較して小さいとき、ヒンジ要素と接触部材の間の安定した物理的接触により、ヒンジ要素の接触部分が、接点で、トランスデューサ基部構造に対するあらゆる並進運動に対して効果的に強固に拘束される。

好ましくは、付勢機構は十分に追従的であり、その結果、
振動板が、動作中ニュートラル位置にあり、
追加的な力が、ヒンジ要素が接触面と接触する領域を通り、接触面に対して垂直な方向に、接触部材からヒンジ要素に加えられ、
この追加的な力が、付勢力と比較して比較的小さく、その結果、ヒンジ要素と接触部材の間の分離が起こらないとき、
結果として生じる、接触部材によってヒンジ要素に加えられる反力の変化は、結果として生じる、付勢機構によって加えられる力の変化よりも大きい。

好ましくは、この結果として生じる変化は、少なくとも４倍、より好ましくは少なくとも８倍、最も好ましくは少なくとも２０倍大きい。

好ましくは、付勢構造の追従性は、接触部材と比較して、付勢機構内の非接合の構成要素同士の間の接触領域と関連付けられた、且つその領域での追従性を除く。

好ましくは、振動板本体は、動作中、トランスデューサのＦＲＯにわたって、実質的に剛性の形態を保つ。

好ましくは、振動板は、ヒンジ組立体と強固に連結される。

好ましくは、振動板は、動作中、トランスデューサのＦＲＯにわたって、実質的に剛性の形態を保つ。

いくつかの実施例では、振動板は、単一の振動板本体を備える。代替の実施例では、振動板は、複数の振動板本体を備える。

好ましくは、ヒンジ要素と接触部材の間の接触により、ヒンジ要素は、接触部材に対するあらゆる並進運動に対して、強固に拘束される。

好ましくは、回転軸は、それぞれのヒンジ接続部のヒンジ要素と接触面の間の接触領域と一致する。

一構成では、ヒンジ組立体の１つ又は複数の構成要素は、トランスデューサ基部構造に強固に連結される。

好ましくは、ヒンジ要素は、振動板の一部として、強固に連結される。

好ましくは、接触部材は、トランスデューサ基部構造の一部として、強固に連結される。

好ましくは、ヒンジ要素と接触部材のいずれか一方は、振動板の一部として強固に連結され、他方は、トランスデューサ基部構造の一部として強固に連結される。

好ましくは、それぞれのヒンジ要素と関連付けられた接触面との間の接触領域において、ヒンジ要素と接触部材のうちの一方は、振動板に強固に効果的に連結され、他方は、トランスデューサ基部構造に強固に効果的に連結される。

一実施例では、実質的に安定した物理的接触は、実質的に安定した力を有し、それぞれのヒンジ要素と関連付けられた接触面との間の接触領域において、ヒンジ要素と接触部材のうちの一方は、振動板に強固に効果的に連結され、他方は、トランスデューサ基部構造に強固に効果的に連結される。好ましくは、ヒンジ組立体は、それぞれの接続部のヒンジ要素に、関連付けられた接触面に向かって追従的に付勢力を加えるように構成される。好ましくは、ヒンジ組立体は、それぞれの接続部のヒンジ要素に、関連付けられた接触面に向かって追従的に付勢力を加えるように構成される。

好ましくは、振動板本体は、回転軸から、対向して最遠位である振動板の終端部までの長さの１５％より大きい、またより好ましくは２０％より大きい最大厚さを有する。

好ましくは、振動板本体は、接触面のすぐ近くにあるか、又はそれと接触する。

好ましくは、振動板本体から接触面までの距離は、回転軸から振動板本体の最も遠い周辺部までの総距離の半分未満であり、またより好ましくはこの総距離の１／４未満であり、またより好ましくはこの総距離の１／８未満であり、また最も好ましくは、この総距離の１／１６未満である。

好ましくは、それぞれのヒンジ接続部の接触部材の、接触面のすぐ近くにある領域は、通常動作中は常に、効果的に強固にトランスデューサ基部構造に連結される。

好ましくは、それぞれのヒンジ接続部の接触面とヒンジ要素の間の接触領域は、通常動作中は常に、並進変位の観点からいえば、振動板とトランスデューサ基部構造の両方に対して、効果的に実質的に不動である。

好ましくは、振動板とトランスデューサ基部構造のうちの一方は、接触領域のすぐ近くで、それぞれのヒンジ接続部のヒンジ要素の少なくとも一部分に効果的に強固に連結され、振動板とトランスデューサ基部構造のうちの他方は、接触領域のすぐ近くで、それぞれのヒンジ接続部の接触部材の少なくとも一部分に効果的に強固に連結される。

好ましくは、それぞれのヒンジ接続部の接触部材又はヒンジ要素のうち、回転軸に対して垂直な平面の断面プロファイルにおいて接触面の半径がより小さい方は、接触領域から回転軸に対して垂直な方向に、接触領域のすぐ近くの構成要素の局所的な部分に効果的に強固に連結されるすべての構成要素を横切る最大長さの３０％未満、より好ましくは２０％未満、最も好ましくは１０％未満である。

好ましくは、それぞれのヒンジ接続部の接触部材又はヒンジ要素のうち、回転軸に対して垂直な平面の断面プロファイルにおいて接触面の半径がより小さい方は、
接触部材の、ヒンジ組立体との接点のすぐ近傍の部分と、効果的に強固に連結されるすべての構成要素の端から端までの最大寸法と、
ヒンジ要素の、接触部材との接点のすぐ近傍の部分と、効果的に強固に連結されるすべての構成要素の端から端までの最大寸法のうち、
小さい方の、回転軸に対して垂直な方向の距離の３０％未満、より好ましくは２０％未満、最も好ましくは１０％未満である。

好ましくは、それぞれのヒンジ接続部のヒンジ要素は、接触面で、回転軸に対して垂直な方向において、接触領域から振動板の終端部までの長さ、及び／又は振動板本体の長さの３０％未満、より好ましくは２０％未満、最も好ましくは１０％未満である半径を有する。別法として、それぞれのヒンジ接続部の接触部材は、接触面で、回転軸に対して垂直な方向において、接触領域からトランスデューサ基部構造の終端部までの長さ、及び／又はトランスデューサ基部構造の長さの３０％未満、より好ましくは２０％未満、最も好ましくは１０％未満である半径を有する。

いくつかの構成では、ヒンジ組立体は、単一のヒンジ接続部を備えて、振動板をトランスデューサ基部構造に回転可能に接続する。いくつかの構成では、ヒンジ組立体は、振動板の左右に配置される複数のヒンジ接続部、たとえば２つのヒンジ接続部を備える。

好ましくは、ヒンジ要素は、振動板の端面に埋め込まれ、又はそれに取り付けられ、ヒンジ要素は、接触面との安定した物理的接触を保ちながら、接触面で回転又は転動するように構成され、それによって振動板の運動が可能になる。

好ましくは、ヒンジ接続部は、ヒンジ要素が、接触部材に対して実質的に回転して動くことを可能にするように構成される。

好ましくは、ヒンジ要素は、動作中、問題にならない程度に摺動して接触部材に対して転動するように構成される。

好ましくは、ヒンジ要素は、動作中、摺動せずに接触部材に対して転動するように構成される。

別法として、ヒンジ要素は、動作中、接触面で擦れる又はよじれるように構成される。

好ましくは、ヒンジ組立体は、ヒンジ要素と接触部材の間の接触により、接触領域又はそのすぐ近くに位置するヒンジ要素のある点が、接触部材に対するあらゆる並進運動に対して強固に拘束されるように構成される。

好ましくは、ヒンジ要素と接触部材のうちの一方は、接触領域での、少なくとも回転軸に対して垂直な面に沿った断面プロファイルでは、凸形に湾曲した接触面を備える。

好ましくは、ヒンジ要素と接触部材のうちの他方は、接触領域での、少なくとも回転軸に対して垂直な面に沿った断面プロファイルでは、凹形に湾曲した接触面を備える。

好ましくは、ヒンジ要素又は接触部材のうちの一方は、オーディオ・トランスデューサに対して外力が発揮される、又は加えられるとき、ヒンジ要素又は接触部材の他方が、一段高くなった部分又は突出部を越えて動くことを防止するように構成される、この１つ又は複数の一段高くなった部分又は突出部を有する接触面を備える。

一形態では、ヒンジ要素は、凸形に湾曲した接触面を備え、接触部材は、凹形に湾曲した接触面を備える。代替の形態では、ヒンジ要素は、凹形に湾曲した接触面を備え、接触部材は、凸形に湾曲した接触面を備える。

一形態では、ヒンジ要素は、回転軸に対して垂直な平面でみたときに、少なくとも部分的には凹形又は凸形の断面プロファイルを有し、ここで接触面と物理的に接触する。

一形態では、回転軸に対して垂直な平面でみたときに、ヒンジ要素は、少なくとも部分的には凸形の断面プロファイルを有し、接触面の形は、同じ平面において実質的に平坦であり、逆もまた同様である。

別の形態では、ヒンジ要素は、回転軸に対して垂直な平面でみたときに、少なくとも部分的には凹形の断面プロファイルを有し、接触面は、回転軸に対して垂直な平面において凸形の断面プロファイルを有し、ここで物理的接触が生まれ、ヒンジ要素及び接触面は、使用時に、この凹形及び凸形の面に沿って、互いに対して揺れる又は転動するように構成される。

別の形態では、ヒンジ要素は、回転軸に対して垂直な平面でみたときに、少なくとも部分的には凸形の断面プロファイルを有し、接触面は、回転軸に対して垂直な平面において凸形の断面プロファイルを有し、ヒンジ要素及び接触面が、使用時に、これらの面に沿って、互いに対して揺れる又は転動することを可能にする。

別の形態では、ヒンジ要素と接触部材のうちの一方の第１の要素は、少なくとも断面プロファイルにおいて、回転軸に対して垂直な平面に沿って、凸形に湾曲した接触部を有し、ヒンジ要素と接触部材のうちの他方の第２の要素は、実質的に平面である、又は実質的に大きい半径を有する中央領域を有する接触面を備え、且つ通常動作中、第１の要素が中央に配置され、実質的に平面である中央領域を実質的に越えては動かないように、十分に広幅であり、且つ外力が発揮されるとき、回転軸に対して垂直な平面の断面プロファイルで見たときに、実質的な中央領域に向かって第１の要素を再度中心に位置決めするように構成される、１つ又は複数の一段高くなった部分を有する。

この一段高くなった部分は、一段高くなった縁部の部分でもよい。

別法として、中央領域は、通常動作中、又は外力が発揮されるとき、第１の要素を徐々に再度中心に位置決めするように、凹形である。

好ましくは、第１の要素は、ヒンジ要素であり、第２の要素は、接触部材である。

好ましくは、ヒンジ要素と接触面のうち、回転軸に対して垂直な平面に沿った断面プロファイルにおいて、曲率半径が相対的に小さい、凸形に湾曲した接触面を備える方は、以下の関係を満たす、単位がメートルである半径ｒ、

及び／又は以下の関係を満たす、単位がメートルである半径ｒを有し、

ここでｌは、単位がメートルである、接触部材に対するヒンジ要素の回転軸から振動板の最遠位部分までの距離であり、ｆは、単位がＨｚである振動板の基本共振周波数であり、Ｅは、好ましくは５０～１４０の範囲であり、たとえばＥは１４０、より好ましくは１００、なおより好ましくは７０、さらに好ましくは５０、最も好ましくは４０である。

一形態では、付勢機構は、磁気機構又は磁気構造を使用して、ヒンジ要素を接触部材の接触面に向かって付勢、又は勢いづかせる。

好ましくは、ヒンジ要素は、磁気要素又は磁性体を備え、又はそれから構成される。

好ましくは、磁気要素又は磁性体は、振動板に組み込まれる。

好ましくは、磁気要素又は磁性体は、振動板本体の端面で振動板に接続される、またそうでない場合はその中に組み込まれる、強磁性スチールシャフトである。

好ましくは、シャフトは、実質的に円筒形プロファイルを有する。

好ましくは、シャフトのおおよそ円筒形プロファイルは、おおよそ１～１０ｍｍの間の直径である。

一形態では、このシャフトの、接触面との物理的接触を生み出す部分は、約０．０５ｍｍから０．１５ｍｍの間の半径を有する凸形プロファイルを有する。

いくつかの実施例では、付勢機構は、ヒンジ要素に接触する、又はそれに強固に連結される第１の磁気要素と、第２の磁気要素も備えてもよく、第１の磁気要素と第２の磁気要素の間の磁力は、使用時にヒンジ要素と接触面の間の安定した物理的接触を保つように、ヒンジ要素を接触面に向かって付勢、又は勢いづかせる。

第１の磁気要素は、強磁性流体でもよい。

第１の磁気要素は、振動板本体の端部の近くに配置される強磁性流体でもよい。

第２の磁気要素は、永久磁石や電磁石でもよい。

別法として、第２の磁気要素は、接触部材の接触面に接続される、又はそれに埋め込まれる、強磁性スチール部品でもよい。

好ましくは、接触部材は、第１の磁気要素と第２の磁気要素の間に配置される。

いくつかの実施例では、付勢機構は、機械的機構を備えて、ヒンジ要素を接触部材の接触面に向かって付勢、又は勢いづかせる。

一形態では、付勢機構は、ヒンジ要素を接触面に向かって付勢、又は勢いづかせる、弾性要素又は弾性部材を備える。

好ましくは、この弾性要素は、スチール製の板ばねである。

別法として、又は追加的に、付勢機構は、引っ張られたゴム製バンド、圧縮されたゴム製ブロック、及びマグネットによって引き寄せられた強磁性流体を備えることができる。

好ましくは、ヒンジ接続部は、ヒンジ要素を接触部材に対して所望の作動位置及び物理的位置に配置するための固定構造も備える。

一形態では、固定構造は、ヒンジ要素のそれぞれの端部に接続されるピンなどの固定部材、並びに固定部材に接続される一方の端部と接触部材に接続される別の端部とをそれぞれが有する１つ又は複数の紐を備える機械的固定組立体であり、紐の中間の部分は、ヒンジ要素の断面の周りで湾曲するように構成され、それによってヒンジ要素を接触部材に対する所望の作動位置及び物理的位置に保つ。

一形態では、固定構造は、ヒンジ要素の端部に直接的又は間接的に固定される一方の端部と、接触部材に接続される別の端部とを有する、１つ又は複数の薄いフレキシブル要素を備える機械的固定組立体であり、この紐の中間の部分は、ヒンジ要素又はヒンジ要素に強固に取り付けられた構成要素の断面の周りで湾曲するように構成され、それによってヒンジ要素を接触部材に対する所望の作動位置及び物理的位置に保つ。

好ましくは、この薄いフレキシブル要素は紐であり、最も好ましくはマルチストランドの紐である。

好ましくは、この薄いフレキシブル要素は、僅かなクリープを示す。

好ましくは、この薄いフレキシブル要素は、高い耐摩耗性を発揮する。

好ましくは、この薄いフレキシブル要素は、ｖｅｃｔｒａｎ（商標）繊維などの芳香族ポリエステル繊維である。

一形態では、固定構造は、ヒンジ要素の端部に直接的又は間接的に固定される一方の端部と、接触部材に接続される別の端部とを有する、１つ又は複数の紐を備える機械的固定組立体であり、この紐の中間の部分は、ヒンジ要素と接触部材のいずれかの構成要素のうち、それらが接触する位置での側面プロファイルにおいて、より凸形である方の断面の周りで湾曲するように構成され、それによってヒンジ要素を接触部材に対する所望の作動位置及び物理的位置に保つ。

好ましくは、この紐が湾曲する半径は、同じ構成要素の接触面と実質的に同じ側面プロファイルである。

好ましくは、この紐が湾曲する半径は、同じ構成要素の接触面の側面プロファイルと比較して、すべての位置において、同じ位置での紐の厚さの半分だけわずかに小さい半径である。

一形態では、固定構造は、一方の端部をヒンジ要素に、別の端部を接触部材に連結するフレキシブル要素を備える機械的固定組立体であり、接触部材に対するヒンジ要素の回転軸の近くでそれに平行に配置され、その長さに沿ってよじれるという点で弾性であるために十分に薄肉であり、且つヒンジ軸に対して垂直で、接触面に対して平行な方向において十分に広幅であり、その結果、この固定構造は、同じ方向での一方の端部の並進運動という点では比較的非追従的であり、それによって同じ方向においてヒンジ要素が接触面に対して相対的に摺動することを制限する。

好ましくは、この薄いフレキシブル要素は、板ばねである。

好ましくは、この薄いフレキシブル要素は、薄い固体の帯状板、たとえば金属シムである。

好ましくは、フレキシブル要素は、疲労及びクリープに対して耐性がある材料、たとえばスチールやチタンから作られる。

好ましくは、ヒンジ組立体は、使用時に、実質的に一定である付勢力を使用して、ヒンジ要素を接触部材の接触面に向かって付勢する。

好ましくは、ヒンジ組立体は、振動板に作用する重力の力より大きい、またより好ましくは振動板に作用する重力の力より１．５倍大きい付勢力を使用して、ヒンジ要素を接触部材の接触面に向かって付勢する。

好ましくは、付勢力は、振動板の最大励起力と比べて実質的に大きい。

好ましくは、付勢力は、トランスデューサの通常動作中に受ける最大励起力の１．５倍より大きく、またより好ましくは２．５倍より大きく、さらに好ましくは４倍より大きい。

好ましくは、トランスデューサの通常動作中、振動板に最大励起が加えられるとき、ヒンジ組立体は、十分に大きい付勢力を使用して接触部材の接触面に向かってヒンジ要素を付勢し、その結果、ヒンジ要素と接触面の間で、実質的に非摺動の接触が保たれる。

好ましくは、トランスデューサの通常動作中、振動板に最大励起が加えられるとき、特定のヒンジ接続部での付勢力は、ヒンジ要素と接触面の間のずれを引き起こすような方向に作用する反力の成分よりも３倍、又は６倍、又は１０倍大きい。

好ましくは、ヒンジ要素と接触部材の間の接触力の少なくとも３０％、またより好ましくは少なくとも５０％、また最も好ましくは少なくとも７０％は、付勢機構によって提供される。

好ましくは、付勢機構は、十分に追従的であり、その結果、通常動作中、振動板がその可動域の最大範囲を左右に動くとき、付勢機構が与える付勢力は、トランスデューサが停止しているときの平均の力の２００％、またより好ましくは１５０％、またより好ましくは１００を超えて変動しない。

好ましくは、付勢構造は十分に追従的であり、その結果、ヒンジ接続部は、ある方向においてヒンジ要素に付勢力を与える付勢機構が、結果として生じる反力に対して追従的に適用されるという点で、著しく非対称である。

好ましくは、前記反力は、実質的に一定の変位の形で加えられる。

好ましくは、前記反力は、接触面を接触部材の主要本体に連結する、接触部材の比較的非追従的な部分によって与えられる。

好ましくは、ヒンジ要素は振動板本体に強固に連結され、ヒンジ要素の、接触面のすぐ近くの領域、及びこの領域と振動板の他の部分との間の連結は、付勢機構に比べて非追従的である。

いくつかの実施例では、ヒンジ要素に作用する付勢機構の総スティフネスｋ（ここで「ｋ」はフックの法則のもとで定められるものである）、振動板の前記接触面によって支持される部分の、その回転軸を中心とする回転慣性、及び単位がＨｚ（ｆ）である振動板の基本共振周波数は、以下の式を満たし、
ｋ＜Ｃ×１０，０００×（２πｆ）^２×Ｉ
ここでＣは、好ましくは２００、またより好ましくは１３０、またより好ましくは１００、またより好ましくは６０、またより好ましくは４０、またより好ましくは２０、また最も好ましくは１０で与えられる定数である。

いくつかの実施例では、付勢機構は十分に追従的であり、その結果、通常動作中、振動板がその平衡変位にあるとき、小さい等しい大きさで逆向きの２つの力が、１対の接触面に、各面に対して１力、これらの面を分離するような方向に垂直に加えられる場合、単に最初の分離を達成するのに必要とされる力を上回って超える、単位がニュートンである力の小さい（好ましくは微小な）増加分（ｄＦ）と、ドライバの他の部分の変形から生じ、非接合の構成要素同士の間の局部的な接触領域と関連付けられた、且つその領域での追従性を除く、単位がメートルである、結果として生じるこれらの面での分離の変化（ｄｘ）と、振動板の前記接触面によって支持される部分の、その回転軸を中心とする回転慣性（Ｉ_Ｓ）と、単位がＨｚである振動板の基本共振周波数（ｆ）との間の関係は、以下の関係を満たし、

ここでＣは、好ましくは２００、またより好ましくは１３０、またより好ましくは１００、またより好ましくは６０、またより好ましくは４０、またより好ましくは２０、また最も好ましくは１０で与えられる定数である。

好ましくは、付勢機構の一部は、トランスデューサ基部機構に強固に連結される。

別法として、又は追加的に、振動板は、付勢機構を備える。

いくつかの実施例では、振動板をその通常の動きの範囲内で任意の位置に変位させるように一定の励起力が加えられる間、ヒンジ組立体内の、数ｎのこの種類のヒンジ接続部内の、それぞれのヒンジ要素をその関連付けられた接触面に向かって付勢する、単位がニュートンであるすべての力（Ｆ_ｎ）の平均（ΣＦ_ｎ／ｎ）は、以下の関係を常に満たし、

ここでＤは、好ましくは５に等しい、またより好ましくは１５に等しい、またより好ましくは３０に等しい、またより好ましくは４０に等しい定数である。

いくつかの実施例では、付勢機構は、ヒンジ組立体内の、数ｎのこの種類のヒンジ接続部内の、それぞれのヒンジ要素をその関連付けられた接触面に向かって付勢する、単位がニュートン（Ｆｎ）であるすべての力の平均（ΣＦ_ｎ／ｎ）を加え、これは、振動板をその通常の動きの範囲内で任意の位置に変位させるように一定の励起力が加えられるとき、以下の関係を常に満たし、

ここでＤは、好ましくは２００に等しい、またより好ましくは１５０に等しい、またより好ましくは１００に等しい、また最も好ましくは８０に等しい定数である。

いくつかの実施例では、付勢機構は、ヒンジ要素を接触部材に付勢する、以下の関係を満たす合力Ｆを加え、
Ｆ＞Ｄ×（２πｆ_ｌ）^２×Ｉ_ｓ
ここでＩ_Ｓ（単位はｋｇ．ｍ^２）は振動板のヒンジ要素によって指示される部分の回転軸を中心とする回転慣性、ｆ_ｌ（単位はＨｚ）はＦＲＯの下限、Ｄは好ましくは５に等しい、またより好ましくは１５に等しい、またより好ましくは３０に等しい、またより好ましくは４０に等しい、またより好ましくは５０に等しい、またより好ましくは６０に等しい、また最も好ましくは７０に等しい定数である。

好ましくは、通常動作中、接触部材に対するヒンジ要素のすべての回転角で、この関係は常に満たされる。

好ましくは、ヒンジ組立体は、励起力が振動板に加えられないとき、振動板を所望のニュートラル回転位置に復元するための復元機構をさらに備える。

一形態では、復元機構は、振動板本体の端部に取り付けられるトーション・バーを備える。この構成では、トーション・バーは、ねじれて屈曲する中間セクションと、振動板及びトランスデューサ基部構造に接続される端部セクションとを備える。

好ましくは、これらのセクションの少なくとも一方の端部は、トーション・バーの主軸方向の並進追従性を提供する。

好ましくは、端部セクションの片方、またより好ましくは両方は、中間セクションの長さに対して垂直な方向における回転可撓性を組み込む。

好ましくは、並進可撓性及び回転可撓性は、トーション・バーの片方又は両方の端部の、その平面がトーション・バーの主軸に対して実質的に垂直なほうに向けられる、１つ又は複数の実質的に平面で薄い壁部によって提供される。

好ましくは、両方の端部セクションは、トーション・バーの主軸に対して垂直な方向における並進運動の点では比較的非追従的である。

いくつかの実施例では、オーディオ・トランスデューサは、コイルとコイルに連結する導電性ワイヤとを含む励起機構をさらに備え、この導電性ワイヤは、トーション・バーの中間セクションの表面に取り付けられる。

好ましくは、トーション・バーに対して平行に延び、トランスデューサの通常動作中、トーション・バーがそれを中心に回転する軸の近くに、このワイヤが取り付けられる。

別の形態では、復元機構は、回転軸の近くに配置される、シリコンやゴムなどの追従的要素を備える。

好ましくは、追従的要素は、細い中間セクションと、広げられた区域を有して安定的な連結に役立つ端部セクションとを備える。

別の形態では、復元力の一部又はすべては、接触面のジオメトリ、並びに付勢構造によって加えられる付勢力の位置、方向及び強さを通して、ヒンジ接続部内で提供される。

別の形態では、この中心に位置決めする力のいくらかは、磁気要素によって与えられる。

一形態では、ヒンジ組立体の１つ又は複数の構成要素は、ヤング率が６ＧＰａより大きい、またより好ましくは１０ＧＰａより大きい材料から作られる。

別の態様では、本発明は概して、
動作中、実質的に剛性のままである振動板本体を有する振動板と、
使用時に、振動板を作動可能に支持するように構成され、且つ１つ又は複数のヒンジ接続部を有するヒンジ組立体を備える、ヒンジ・システムであって、それぞれのヒンジ接続部が、ヒンジ要素及び接触部材を備え、接触部材が、接触面を有する、ヒンジ・システムとを備え、
動作中、それぞれのヒンジ接続部が、ヒンジ要素が接触面との実質的に安定した物理的接触を保ちながら、関連付けられた接触部材に対して相対的に動くことを可能にするように構成され、ヒンジ組立体が、ヒンジ要素を接触面に向かって付勢し、
接触面と隣接した領域にある、ヒンジ要素と接触部材の両方の少なくとも一部が、剛性の材料から作られる、
オーディオ・トランスデューサで構成されるといえる。

一実施例では、実質的に安定した物理的接触は、実質的に安定した力を有し、それぞれのヒンジ要素と関連付けられた接触面との間の接触領域において、ヒンジ要素と接触部材のうちの一方は、振動板に強固に効果的に連結され、他方は、トランスデューサ基部構造に強固に効果的に連結される。好ましくは、ヒンジ組立体は、それぞれの接続部のヒンジ要素に、関連付けられた接触面に向かって追従的に付勢力を加えるように構成される。好ましくは、ヒンジ組立体は、それぞれの接続部のヒンジ要素に、関連付けられた接触面に向かって追従的に付勢力を加えるように構成される。

好ましくは、３７番目、又は３８番目の態様において、ヒンジ要素と接触部材の両方の、接触面と隣接した領域にある部分は、ヤング率が６ＧＰａより大きい、より好ましくは１０ＧＰａより大きい材料から作られる。

好ましくは、振動板本体を基部構造に連結し、実質的に剛性の構成要素から構成される少なくとも１つの経路が存在し、それにより、ある剛性の構成要素が、別の構成要素に強固に連結されることなく接触する場所のすぐ近くでは、すべての材料は、６ＧＰａより大きい、またさらに好ましくは１０ＧＰａより大きいヤング率を有する。

より好ましくは、ヒンジ要素及び接触部材は、ヤング率が６ＧＰａより大きい、またさらに好ましくは１０ＧＰａより大きい材料、たとえばアルミニウム、スチール、チタン、タングステン、セラミックなどであるが、これらに限定はされない材料から作られる。

好ましくは、ヒンジ要素及び／又は接触面は、薄いコーティング、たとえばセラミックコーティングや陽極酸化コーティングを備える。

好ましくは、接触位置のヒンジ要素の表面又は接触面のどちらか一方又は両方は、非金属の材料から構成される。

好ましくは、接触位置のヒンジ要素と接触面の両方は、非金属の材料から構成される。

好ましくは、接触位置のヒンジ要素と接触面の両方は、耐食性の材料から構成される。

好ましくは、接触位置のヒンジ要素と接触面の両方は、フレッティング関連腐食への耐性がある材料から構成される。

好ましくは、ヒンジ要素は、振動板の回転軸と実質的に同一直線上にある軸を中心に、接触面に対して転動する。

好ましくは、ヒンジ組立体は、１自由度の振動板の動きを容易にするように構成される。

一構成では、ヒンジ組立体は、少なくとも２方向における／少なくとも２つの実質的に直交する軸に沿った並進運動に対して、振動板を強固に拘束する。

一構成では、ヒンジ組立体は、並進運動と回転運動の組合せから構成される振動板の動きを可能にする。

好ましい構成では、ヒンジ組立体は、実質的に単一の軸を中心に回転する振動板の動きを可能にする。

好ましくは、ヒンジ要素の肉厚は、接触位置でのヒンジ要素及び接触部材の接触面の半径のうち、側面プロファイルがより凸形の方の接触面の半径の１／８、又は１／４又は１／２より厚く、最も好ましくはその半径より厚い。

好ましくは、接触部材の肉厚は、接触位置でのヒンジ要素及び接触部材の接触面の半径のうち、側面プロファイルがより凸形の方の接触面の半径の１／８、又は１／４又は１／２より厚く、最も好ましくはその半径より厚い。

好ましくは、並進負荷が、ヒンジ接続部を介して振動板からトランスデューサ基部構造まで通過することができる、少なくとも１つの実質的に非追従的な経路が存在する。

好ましくは、振動板は、電気及び運動を変換する変換機構の力伝達構成要素を組み込み、且つそれに強固に接続される。

別の態様では、本発明は概して、
動作中、実質的に剛性のままである振動板本体を有する振動板と、
力伝達構成要素を有する、電気及び／又は運動を変換する変換機構であって、振動板が、力伝達構成要素を組み込み、且つ力伝達構成要素に強固に接続される、変換機構と、
使用時に、振動板を作動可能に支持するように構成され、且つ１つ又は複数のヒンジ接続部を有するヒンジ組立体を備える、ヒンジ・システムであって、それぞれのヒンジ接続部が、ヒンジ要素及び接触部材を備え、接触部材が、接触面を有する、ヒンジ・システムとを備え、
動作中、それぞれのヒンジ接続部が、ヒンジ要素が接触面との実質的に安定した物理的接触を保ちながら、関連付けられた接触部材に対して相対的に動くことを可能にするように構成され、ヒンジ組立体が、接触面に向かってヒンジ要素を付勢する、
オーディオ・トランスデューサで構成されるといえる。

一実施例では、実質的に安定した物理的接触は、実質的に安定した力を有し、それぞれのヒンジ要素と、関連付けられた接触面との間の接触領域において、ヒンジ要素と接触部材のうちの一方は、振動板に強固に効果的に連結され、他方は、トランスデューサ基部構造に強固に効果的に連結される。好ましくは、ヒンジ組立体は、それぞれの接続部のヒンジ要素に、関連付けられた接触面に向かって追従的に付勢力を加えるように構成される。好ましくは、ヒンジ組立体は、それぞれの接続部のヒンジ要素に、関連付けられた接触面に向かって追従的に付勢力を加えるように構成される。

別の態様では、本発明は概して、
動作中、実質的に剛性のままであり、振動板本体の最大長さの約１１％より大きい最大厚さを有する振動板本体を有する振動板と、
使用時に、振動板を作動可能に支持するように構成され、且つ１つ又は複数のヒンジ接続部を有するヒンジ組立体を備える、ヒンジ・システムであって、それぞれのヒンジ接続部が、ヒンジ要素及び接触部材を備え、接触部材が、接触面を有する、ヒンジ・システムとを備え、
動作中、それぞれのヒンジ接続部が、ヒンジ要素が接触面との実質的に安定した物理的接触を保ちながら、関連付けられた接触部材に対して相対的に動くことを可能にするように構成され、ヒンジ組立体が、接触面に向かってヒンジ要素を付勢する、
オーディオ・トランスデューサで構成されるといえる。

ヒンジ・システムを含むオーディオ・トランスデューサに関連する上の態様のうちの任意の１つにおいて、一形態では、ヒンジ組立体は、振動板の幅の左右に配置される１対のヒンジ接続部を備える。

別法として、ヒンジ組立体は、少なくとも１対のヒンジ接続部が振動板の幅の左右に配置される、３つ以上のヒンジ接続部を備える。

一形態では、複数のヒンジ組立体は、動作中、振動板を作動可能に支持するように構成される。

好ましくは、オーディオ・トランスデューサは、少なくとも１つのヒンジ組立体を有する振動板サスペンションをさらに備え、この振動板サスペンションは、動作中、振動板を作動可能に支持するように構成される。

好ましくは、振動板サスペンションは、単一のヒンジ組立体から構成されて、振動板組立体の運動を可能にする。

別法として、振動板サスペンションは、２つ以上のヒンジ組立体を備える。

＃４０９一形態では、振動板サスペンションは、４バー・リンクを備え、ヒンジ組立体は、４バー・リンクのそれぞれの隅部に配置される。

好ましくは、それぞれの振動板は、それぞれが著しく異なる回転軸を有する、２つ以下のヒンジ接続部に連結される。

一構成では、ヒンジ要素は、磁力によって接触面に向かって付勢、又は勢いづかされる。

一構成では、ヒンジ要素は、振動板本体の端面に取り付けられる、又はその中に、若しくはそれに沿って埋め込まれる、強磁性スチールシャフトである。ヒンジ接続部は、ヒンジ要素を接触面に向かって引き寄せるマグネットを備える。

一構成では、ヒンジ要素は、機械的付勢機構によって接触面に向かって付勢、又は勢いづかされる。

一形態の構成では、ヒンジ要素は、振動板本体の端面に、又はそれに沿って取り付けられ、又は埋め込まれる、振動板基部フレームである。

機械的付勢構造は、プレテンションがかけられたばね部材を備えてもよい。

好ましくは、ヒンジ要素に加えられる付勢力は、接触面に対する振動板の回転軸とおおよそ同一直線上にある縁部で加えられる。

好ましくは、ヒンジ要素と接触面の間に加えられる付勢力は、回転軸に対して実質的に平行であり、且つヒンジ要素の接触する面と接触面の接触する面のうち、回転軸に対して垂直な平面における断面プロファイルでみたときにより凸形である接触する面側の接触半径の中心近くを通る線軸と実質的に同一直線上である縁部で加えられる。

好ましくは、ヒンジ要素と接触面の間に加えられる付勢力は、回転軸に対して平行であり、且つヒンジ要素の接触する面と接触面の接触する面のうち、回転軸に対して垂直な平面における断面プロファイルでみたときにより凸形である接触する面側の接触半径の中心を通る線と同一直線上である縁部で加えられる。

好ましくは、ヒンジ要素に加えられる付勢力は、接触面に対する振動板のおおよその回転軸上にある位置で加えられる。

好ましくは、付勢力は、回転軸に対しておおよそ平行であり、ヒンジ要素と接触面のうち、回転軸に対して垂直な平面における断面プロファイルでみたときにより凸形である面側の半径のおおよその中心を通る軸で加えられる。

好ましくは、付勢力は、振動板の可動域の最大範囲全体にわたり、この位置の近くで加えられる。

好ましくは、通常動作中は常に、付勢力の位置及び方向は、回転軸に対して平行に向いてヒンジ要素と接触部材の間の接点を通る仮想線を通るものである。

別の態様では、本発明は概して、ヒンジ・システムを含む上の態様のうちの任意の１つに従うオーディオ・トランスデューサであって、
振動板を中に、又は間に収容するためのエンクロージャ又はバッフルを備えるハウジングをさらに備え、
振動板が、ハウジングと物理的に連結しない１つ又は複数の周辺領域を有する外周部を備える、
オーディオ・トランスデューサで構成されるといえる。

好ましくは、この外周部は、著しく物理的に連結せず、その結果、この１つ又は複数の周辺領域が、周辺部の長さ又は周長の少なくとも２０％、またより好ましくは、少なくとも３０％を構成する。より好ましくは、この外周部は、実質的に物理的に連結せず、その結果、この１つ又は複数の周辺領域が、周辺部の長さ又は周長の少なくとも５０％、またより好ましくは、少なくとも８０％を構成する。最も好ましくは、この外周部は、おおよそ完全に物理的連結がなく、その結果、この１つ又は複数の周辺領域が、周辺部の長さ又は周長のおおよそ全体を構成する。

いくつかの実施例では、トランスデューサは、振動板の１つ又は複数の周辺領域とハウジング内部との間に強磁性流体を有する。好ましくは、強磁性流体は、振動板の冠状面の方向において、振動板にかなりの支持を与える。

好ましくは、振動板は、本体に接続され、前記主面のうちの少なくとも１つの近傍に接続されて、動作中に本体の面又はその近傍で受ける圧縮－引張応力に抵抗する、垂直応力補強材を備える。

別の態様では、本発明は概して、ヒンジ・システムを含む上の態様のうちの任意の１つに従うオーディオ・トランスデューサであって、振動板が、
１つ又は複数の主面を有する振動板本体と、
本体に接続され、前記主面のうちの少なくとも１つの近傍に接続されて、動作中に本体のこの面又はその近傍で受ける圧縮－引張応力に抵抗する、垂直応力補強材と、
本体に埋め込まれ、前記主面のうちの少なくとも１つに対してある角度で向けられ、動作中に本体が受けるせん断変形に抵抗し、且つ／又はそれを実質的に軽減する、少なくとも１つの内部補強部材とを備える、
オーディオ・トランスデューサで構成されるといえる。

好ましくは、上の２つの態様のうちのいずれか１つにおいて、振動板本体と関連付けられた質量分布又は垂直応力補強材と関連付けられた質量分布又はその両方は、振動板が、振動板の１つ又は複数の比較的質量の大きい領域の質量と比べて、振動板の１つ又は複数の質量の小さい領域では比較的小さい質量を有するものである。

好ましくは、振動板本体は、振動板の質量中心位置から遠位な１つ又は複数の領域で比較的小さい質量を有する。好ましくは、振動板の厚さは、質量中心から遠位な周辺部に向かって減少する。

別法として、又は追加的に、垂直応力補強材の質量分布は、比較的小さい質量が、組み立てられた振動板の質量中心位置から遠位である関連付けられた主面の１つ又は複数の周辺縁部領域にあるものである。

別の態様では、本発明は概して、ヒンジ・システムを含む上の態様のうちの任意の１つを組み込み、オーディオ・トランスデューサの振動板とオーディオ・デバイスの少なくとも１つの他の部分との間に配置されて、振動板とオーディオ・デバイスの少なくとも１つの他の部分との間の振動の機械的伝達を少なくとも部分的に軽減し、オーディオ・デバイスの第１の構成要素を第２の構成要素にフレキシブルにマウントする、デカップリング・マウンティング・システムをさらに備える、オーディオ・デバイスで構成されるといえる。

好ましくは、オーディオ・デバイスのこの少なくとも１つの他の部分は、このデバイスのオーディオ・トランスデューサの振動板の別の部分ではない。好ましくは、デカップリング・マウンティング・システムは、トランスデューサ基部構造とある他の部分との間に接続される。好ましくは、このある他の部分はトランスデューサ・ハウジングである。

別の態様では本発明は、上の態様の任意の１つ又は複数のオーディオ・トランスデューサを組み込み、独立したオーディオ信号の再生が可能な２つ以上の異なるオーディオ・チャネルを提供する、２つ以上の電気音響スピーカを備えるオーディオ・デバイスで構成され得る。好ましくは、このオーディオ・デバイスは、使用者の耳の約１０ｃｍ以内でのオーディオ用になされた個人用オーディオ・デバイスである。

別の態様では、本発明は、前のオーディオ・トランスデューサの態様のうちいずれか１つの、１つ又は複数のオーディオ・トランスデューサとその関連する機能、構成及び実施例の任意の組合せを組み込む、個人用オーディオ・デバイスで構成されるといえる。

別の態様では、本発明は、それぞれの耳又はその近位で使用者によって装着されるように構成された１対のインタフェース・デバイスを備える個人用オーディオ・デバイスであって、それぞれのインタフェース・デバイスが、前のオーディオ・トランスデューサの態様のうちいずれか１つの、１つ又は複数のオーディオ・トランスデューサとその関連する機能、構成及び実施例の任意の組合せを備える、個人用オーディオ・デバイスで構成されるといえる。

別の態様では、本発明は、それぞれの耳又はその周りで装着されるように構成された１対のヘッドホン・インタフェース・デバイスを備えるヘッドホン装置であって、それぞれのインタフェース・デバイスが、前のオーディオ・トランスデューサの態様のうちいずれか１つの、１つ又は複数のオーディオ・トランスデューサとその関連する機能、構成及び実施例の任意の組合せを備える、ヘッドホン装置で構成されるといえる。

別の態様では、本発明は、使用者の耳の外耳道又は甲介内に装着されるように構成された１対のイヤホン・インタフェースを備えるイヤホン装置であって、それぞれのイヤホン・インタフェースが、前のオーディオ・トランスデューサの態様のうちのいずれか１つの、１つ又は複数のオーディオ・トランスデューサとその関連する機能、構成及び実施例の任意の組合せを備える、イヤホン装置で構成されるといえる。

別の態様では、本発明は、オーディオ・トランスデューサが、音響電気トランスデューサである、上の態様の任意の１つ、並びに関連する機能、構成及び実施例のオーディオ・トランスデューサで構成されるといえる。

別の態様では、本発明は概して、
振動板と、
トランスデューサ基部構造と、
少なくとも１つのヒンジ接続部とを備え、それぞれのヒンジ接続部が、振動板をトランスデューサ基部構造に枢動接続して、振動板が、動作中、回転軸を中心にトランスデューサ基部構造に対して相対的に回転することを可能にし、ヒンジ接続部が、一方の側ではトランスデューサ基部構造に、反対側では振動板に強固に連結され、且つ互いに対して傾けられた少なくとも２つの弾性ヒンジ要素を備え、それぞれのヒンジ要素が、トランスデューサ基部構造と振動板の両方に密に結び付けられ、動作中、この要素に沿った、且つその全体にわたる圧縮、引張及び／又はせん断変形に抵抗する、実質的な並進剛性、並びにこのセクションに対して垂直な力に応じた屈曲を可能にする、実質的な可撓性を備える、
オーディオ・トランスデューサで構成されるといえる。

好ましくは、それぞれのヒンジ接続部に関して、それぞれのヒンジ要素は、回転軸を中心にした振動板の回転運動を容易にするために、この要素の長さと比較して比較的薄い。

一形態では、振動板は、振動板を支持するための振動板基部フレームを備え、振動板は、振動板基部フレームによって、振動板の端部に沿って、又はその近くで支持され、振動板基部フレームは、それぞれのヒンジ接続部のヒンジ要素の片方又は両方に直接取り付けられる。

好ましくは、振動板基部フレームは、振動板とそれぞれのヒンジ接続部の間の剛性連結を容易にする。

一形態では、振動板基部フレームは、１つ又は複数のコイル補剛パネル、１つ又は複数の側方円弧状補剛材トライアングル、上側支柱プレート及び下側基部プレートを備える。

いくつかの実施例では、振動板は、振動板基部フレームを備えず、振動板は、それぞれのヒンジ接続部の片方又は両方のヒンジ要素に直接取り付けられる。

好ましくは、振動板からそれぞれのヒンジ接続部の片方又は両方のヒンジ要素までの距離は、回転軸から振動板の最遠位周辺部までの最大距離の半分より短く、またより好ましくはこの最大距離の１／３より短く、またより好ましくはこの最大距離の１／４より短く、またより好ましくはこの最大距離の１／８より短く、また最も好ましくはこの最大距離の１／１６より短い。

好ましくは、１つ又は複数のヒンジ接続部は、振動板の少なくとも１つの面又は周辺部に連結され、それぞれの連結部の少なくとも１つの全体寸法サイズは、関連付けられた面又は周辺部の対応する寸法の１／６より大きく、またより好ましくは１／４より大きく、また最も好ましくは、１／２より大きい。

別の態様では、本発明は概して、
振動板と、
トランスデューサ基部構造と、
少なくとも１つのヒンジ接続部とを備え、それぞれのヒンジ接続部が、振動板をトランスデューサ基部構造に枢動接続して、振動板が、動作中、回転軸を中心にトランスデューサ基部構造に対して相対的に回転することを可能にし、ヒンジ接続部が、一方の側ではトランスデューサ基部構造に、反対側では振動板に強固に連結され、且つ互いに対して傾けられた少なくとも２つの弾性ヒンジ要素を備え、それぞれのヒンジ要素が、トランスデューサ基部構造と振動板の両方に密に結び付けられ、動作中、この要素に沿った、且つその全体にわたる圧縮、引張及び／又はせん断変形に抵抗する、実質的な並進剛性、並びにこのセクションに対して垂直な力に応じた屈曲を可能にする、実質的な可撓性を備え、
振動板からそれぞれのヒンジ接続部の片方又は両方のヒンジ要素までの距離が、回転軸から振動板の最遠位周辺部までの最大距離の半分より短い、オーディオ・トランスデューサで構成されるといえる。より好ましくは、この片方又は両方のヒンジ要素までの距離は、この最大距離の１／３より短く、またより好ましくは、この最大距離の１／４より短く、またより好ましくは、この最大距離の１／８より短く、また最も好ましくはこの最大距離の１／１６より短い。

別の態様では、本発明は概して、
振動板と、
トランスデューサ基部構造と、
少なくとも１つのヒンジ接続部とを備え、それぞれのヒンジ接続部が、振動板をトランスデューサ基部構造に枢動接続して、振動板が、動作中、回転軸を中心にトランスデューサ基部構造に対して相対的に回転することを可能にし、ヒンジ接続部が、一方の側ではトランスデューサ基部構造に、反対側では振動板に強固に連結され、且つ互いに対して傾けられた少なくとも２つの弾性ヒンジ要素を備え、それぞれのヒンジ要素が、トランスデューサ基部構造と振動板の両方に密に結び付けられ、動作中、この要素に沿った、且つその全体にわたる圧縮、引張及び／又はせん断変形に抵抗する、実質的な並進剛性、並びにこのセクションに対して垂直な力に応じた屈曲を可能にする、実質的な可撓性を備え、１つ又は複数のヒンジ接続部が、振動板の少なくとも１つの面又は周辺部に連結され、それぞれの連結部の少なくとも１つの全体寸法サイズが、関連付けられた面又は周辺部の対応する寸法の１／６より大きい、オーディオ・トランスデューサで構成されるといえる。より好ましくは、この連結部の寸法サイズは、関連付けられた面又は周辺部の対応する寸法サイズの１／４より大きく、また最も好ましくは１／２より大きい。

好ましくは、それぞれの連結部の２つの実質的に直交する寸法サイズは、関連付けられた表面又は面の対応する直交する寸法サイズの１／１６より大きく、より好ましくはその１／４より大きく、最も好ましくはその１／２より大きい。

以下の条項は、少なくとも前の３つの態様に適用される。

＃４２９ｄ好ましくは、振動板の冠状面及びヒンジ軸に対して垂直な方向の、振動とそれぞれのヒンジ接続部の間の連結部の全体の厚さは［これはマルチ・ブレードに有効か？］、この１つ又は複数の連結部に沿ったあらゆる位置での、同じ方向の振動板の最大寸法の１／６より大きく、またより好ましくは１／４より大きく、また最も好ましくは１／２より大きい。

いくつかの実施例では、それぞれのヒンジ接続部のそれぞれのフレキシブル・ヒンジ要素は、曲げに対して実質的にフレキシブルである。好ましくは、それぞれのヒンジ要素は、ねじれに対して実質的に剛性である。

代替の実施例では、それぞれのヒンジ接続部のそれぞれのフレキシブル・ヒンジ要素は、ねじれに対して実質的にフレキシブルである。好ましくは、それぞれのフレキシブル・ヒンジ要素は、曲げに対して実質的に剛性である。

いくつかの実施例では、それぞれのヒンジ要素は、おおよそ、又は実質的に平面のプロファイル、たとえば平坦なシートの形態を備える。

いくつかの実施例では、それぞれの接続部の１対のフレキシブル・ヒンジ要素同士は、共通の縁部に沿って連結、又は交差して、おおよそＬ形の断面を形成する。いくつかの他の構成では、それぞれのヒンジ接続部の１対のフレキシブル・ヒンジ要素同士は、中央領域に沿って交差して回転軸を形成し、これらのヒンジ要素は、おおよそＸ形の断面を形成する（すなわち、これらのヒンジ要素は、クロスばねの構成を形成する）。いくつかの他の構成では、それぞれのヒンジ接続部のフレキシブル・ヒンジ要素同士は、隔てられて、異なる方向に延在する。

一形態では、回転軸は、それぞれのヒンジ接続部のヒンジ要素同士が交差する点とおおよそ同一直線上にある。

いくつかの実施例では、それぞれのヒンジ接続部のそれぞれのフレキシブル・ヒンジ要素は、横方向の、この要素の長手方向の長さに沿った湾曲部を備える。ヒンジ要素は、わずかに曲げられて、その結果、動作中に実質的に平面の状態に屈曲することができる。

いくつかの実施例では、それぞれのヒンジ接続部の１対のフレキシブル・ヒンジ要素は、２０から１６０度の間、またより好ましくは３０から１５０度の間、またさらに好ましくは５０から１３０度の間、またいっそう好ましくは７０から１１０度の間の角度で、互いに対して傾けられる。好ましくは、１対のフレキシブル・ヒンジ要素同士は、互いに対して実質的に直交する。

好ましくは、それぞれのヒンジ接続部の一方のフレキシブル・ヒンジ要素は、回転軸に対して実質的に垂直である第１の方向に著しく延びる。

好ましくは、それぞれのヒンジ接続部のそれぞれのヒンジ要素は、回転軸に対して垂直な平面における断面の点で、ヒンジ要素長さの、通常動作中に著しく変形する部分に沿って算出される平均断面積の平方根の３倍より大きい、またより好ましくは５倍より大きい、また最も好ましくは６倍より大きい、幅又は高さの平均寸法を有する。

いくつかの実施例では、それぞれのヒンジ接続部の片方又は両方のヒンジ要素は、薄いシートであり、それぞれの薄いシートは、厚さ、幅及び長さを有し、ヒンジ要素の厚さは、その長さの約１／４未満であり、またより好ましくはその長さの約１／８未満であり、またさらに好ましくはその長さの約１／１６未満であり、またいっそう好ましくはその長さの約１／３５未満であり、またさらに好ましくはその長さの約１／５０未満であり、また最も好ましくはその長さの約１／７０未満である。

いくつかの実施例では、ばね部材の厚さは、その幅の約１／４未満、又はその幅の約１／８未満、また好ましくはその幅の約１／１６未満、またより好ましくはその幅の約１／２４未満、またさらに好ましくはその幅の約１／４５未満、またいっそう好ましくはその幅の約１／６０未満、また最も好ましくはその幅の約１／７０未満である。

いくつかの実施例では、それぞれのヒンジ接続部のそれぞれのヒンジ要素は、その長さ及び幅の少なくとも大部分にわたり、実質的に均一な厚さを有する。

いくつかの構成では、それぞれのヒンジ接続部のヒンジ要素は、一様でない厚さを有し、このヒンジ要素の厚さは、振動板に近位な縁部に向かって増加する。別法として、又は追加的に、それぞれのヒンジ接続部のヒンジ要素は、一様でない厚さを有し、このヒンジ要素の厚さは、トランスデューサ基部構造に近位な縁部に向かって増加する。

一形態では、それぞれのヒンジ接続部のヒンジ要素の片方又は両方の厚さは、振動板又はトランスデューサ基部構造から最遠位であるヒンジ要素の端部で、又はその近傍で増加する。

この厚さの増加は、段階的でも、先細りにされてもよい。

別の態様では、本発明は概して、
振動板と、
トランスデューサ基部構造と、
少なくとも１つのヒンジ接続部とを備え、それぞれのヒンジ接続部が、振動板をトランスデューサ基部構造に枢動接続して、振動板が、動作中、回転軸を中心にトランスデューサ基部構造に対して相対的に回転することを可能にし、ヒンジ接続部が、一方の側ではトランスデューサ基部構造に、反対側では振動板に強固に連結され、且つ互いに対して傾けられた少なくとも２つの弾性ヒンジ要素を備え、それぞれのヒンジ要素が、トランスデューサ基部構造と振動板の両方に密に結び付けられ、動作中、この要素に沿った、且つその全体にわたる圧縮、引張及び／又はせん断変形に抵抗する、実質的な並進剛性、並びにこのセクションに対して垂直な力に応じた屈曲を可能にする、実質的な可撓性を備え、それぞれのヒンジ接続部の片方又は両方のヒンジ要素が、振動板又はトランスデューサ基部構造と密に結び付けられた要素の縁部又は端部に向かって増加する厚さを有する、
オーディオ・トランスデューサで構成されるといえる。

この厚さの増加は、段階的でも、先細りにされてもよい。

以下の条項は、少なくとも前の４つの態様に適用される。

いくつかの実施例では、それぞれのヒンジ接続部のそれぞれのヒンジ要素は、振動板又はトランスデューサ基部構造に強固に連結するように構成された端部でフランジがつけられる。

ヒンジ要素は、一様でない幅を有してもよく、この幅は、振動板及び／又はトランスデューサ基部構造と密に結び付けられた縁部／端部で、又はそれに向かって増加してもよい。またこの幅は、振動板又はトランスデューサ基部構造から遠位な端部／縁部で、又はそれに向かって増加してもよい。

この幅の増加は、段階的でも、先細りにされてもよい。

いくつかの実施例では、オーディオ・トランスデューサは、２つのヒンジ接続部を有するヒンジ組立体を備える。好ましくは、それぞれのヒンジ接続部は、振動板の左右に配置される。

好ましくは、それぞれのヒンジ接続部は、振動板の正中矢状面からの距離が、振動板本体の幅の少なくとも０．２倍であるところに配置される。

好ましくは、第１のヒンジ接続部は、振動板の端面の第１の隅部領域に近位に配置され、第２のヒンジ接続部は、この端面の、対向する第２の隅部領域に近位に配置され、これらのヒンジ接続部は、実質的に同一直線上にある。

振動板は、エポキシなどの接着剤によって、又は溶接によって、又は留め具を使用したクランプによって、又は多数の他の方法によって、それぞれのヒンジ接続部に連結され得る。

好ましい実施例では、それぞれの接続部のそれぞれのヒンジ要素は、ヤング率がたとえば８ＧＰａより大きい材料から作られる。この材料は、金属やセラミックや、このようなスティフネスを有する任意の他の材料でもよい。

いくつかの実施例では、それぞれのヒンジ要素は、ヤング率が２０ＧＰａより大きい材料から作られる。

一形態では、それぞれのヒンジ接続部のそれぞれのヒンジ要素は、金属やセラミックなどの連続的な材料から作られる。たとえば、ヒンジ要素は、高張力スチール合金、タングステン合金、チタン合金、又は「Ｌｉｑｕｉｄｍｅｔａｌ」や「Ｖｉｔｒｅｌｏｙ」などのアモルファス金属合金で作られてもよい。

別の形態では、ヒンジ要素は、プラスチック強化炭素繊維などの複合材料から作られる。

いくつかの構成では、振動板の振動板本体は、実質的に厚い。好ましくは、振動板本体は、振動板本体の最大長さの１１％より大きい、またより好ましくは、振動板本体の最大長さの１４％より大きい最大厚さを有する。

別の態様では、本発明は概して、
振動板本体を有する振動板と、
トランスデューサ基部構造と、
少なくとも１つのヒンジ接続部とを備え、それぞれのヒンジ接続部が、振動板をトランスデューサ基部構造に枢動接続して、振動板が、動作中、回転軸を中心にトランスデューサ基部構造に対して相対的に回転することを可能にし、ヒンジ接続部が、一方の側ではトランスデューサ基部構造に、反対側では振動板に強固に連結され、且つ互いに対して傾けられた少なくとも２つの弾性ヒンジ要素を備え、それぞれのヒンジ要素が、トランスデューサ基部構造と振動板の両方に密に結び付けられ、動作中、この要素に沿った、且つその全体にわたる圧縮、引張及び／又はせん断変形に抵抗する、実質的な並進剛性、並びにこのセクションに対して垂直な力に応じた屈曲を可能にする、実質的な可撓性を備え、振動板の振動板本体が、実質的に厚い、オーディオ・トランスデューサで構成されるといえる。

好ましくは、振動板本体は、回転軸から振動板本体の対向する遠位周辺部までのその長さの１５％より大きい最大厚さを有する。

以下の条項は、少なくとも前の５つの態様に適用される。

好ましくは、オーディオ・トランスデューサは、変換機構をさらに備える。

一形態では、オーディオ・トランスデューサは、スピーカ・ドライバである。

一形態では、オーディオ・トランスデューサは、マイクロホンである。

一形態では、変換機構は、動電変換機構、又は圧電変換機構、又は磁歪変換機構、又は任意の他の適当な変換機構を使用する。

一形態では、変換機構は、コイル巻線を備える。好ましくは、コイル巻線は、振動板に接続される。好ましくは、コイル巻線は、振動板のすぐ近くにあるか、それに直接取り付けられる。

好ましくは、変換機構は、振動板のすぐ近くにあるか、それに直接接続される。

一形態では、変換機構の力伝達構成要素は、振動板に接続される。

一形態では、力伝達構成要素は、ずんぐりしたジオメトリを有する連結構造によって振動板に接続される。

好ましくは、この連結構造は、８ＧＰａより大きいヤング率を有する。

一形態では、変換機構は、マグネット、外側ポールピース及び内側ポールピースを備える磁気回路を備える。

一構成では、振動板に取り付けられるコイル巻線は、磁気回路内の外側ポールピースと内側ポールピースの間の間隙に配置される。

一形態では、外側ポールピースと内側ポールピースの両方は、スチールで作られる。

一形態では、マグネットは、ネオジムで作られる。

一形態では、コイル巻線は、エポキシ系接着剤などの接着剤を使用して、振動板基部フレームに直接取り付けられる。

一形態では、トランスデューサ基部構造は、振動板及び磁気回路を支持するためのブロックを備える。

好ましくは、トランスデューサ基部構造は、厚く、ずんぐりしたジオメトリを有する。

好ましくは、トランスデューサ基部構造は、振動板の質量よりも大きい質量を有する。

いくつかの実施例では、トランスデューサ基部構造は、共振に対する抵抗を改善するために、金属などの大きい比弾性率を有する材料、たとえばアルミニウムやマグネシウムであるがそれらに限定されない金属、又はガラスなどのセラミックから作られてもよい。

好ましくは、トランスデューサ基部構造は、ヤング率が８ＧＰａより大きい、又は２０ＧＰａより大きい構成要素を備える。

トランスデューサ基部構造は、エポキシやシアノアクリレートなどの接着剤によって、留め具を使用することによって、はんだ付けによって、溶接によって、又は任意の多数の他の方法によって、それぞれのヒンジ接続部に連結され得る。

一構成では、オーディオ・トランスデューサは、振動板ハウジングをさらに備え、トランスデューサ基部構造は、振動板ハウジングに強固に取り付けられる。

一形態では、振動板ハウジングは、ハウジングの１つ又は複数の壁部に、グリル（ｇｒｉｌｌ）を備える。一形態では、グリルは、スタンプされ、プレスされたアルミニウムで作られてもよい。

一形態では、振動板ハウジングは、１つ又は複数の壁部に、１つ又は複数の補剛材を備えてもよい。一形態では、この補剛材も、スタンプされ、プレスされたアルミニウムから作られてもよい。

一形態では、補剛材は、振動板がハウジング内に配置された後、振動板の近くの壁部又は壁部の一部に配置され得る。

一形態では、トランスデューサ基部構造は、粘着剤又は接着剤によって、振動板ハウジングの床部に接続される。

一形態では、振動板ハウジングの壁部は、障壁又はバッフルとして作用して、放射音がキャンセルされるのを軽減する。

いくつかの実施例では、振動板ハウジングは、共振に対する抵抗を改善するために、金属などの大きい比弾性率を有する材料、たとえばアルミニウムやマグネシウムであるがそれらに限定されない金属、又はガラスなどのセラミックから作られてもよい。

別の構成では、オーディオ・トランスデューサは、振動板ハウジングに強固に取り付けられるトランスデューサ基部構造を備えず、オーディオ・トランスデューサは、デカップリング・マウンティング・システムを介してトランスデューサ・ハウジングに収容される。

いくつかの実施例では、オーディオ・トランスデューサは、中に振動板を収容するためのハウジングをさらに備え、振動板本体の外周部は、実質的にハウジングの内部と物理的に連結しない。好ましくは、振動板本体の周辺部とハウジングの内部の間に空気間隙が存在する。

好ましくは、空気間隙のサイズは、振動板本体の長さの１／２０未満である。

好ましくは、空気間隙のサイズは、１ｍｍ未満である。

好ましくは、振動板本体は、周辺部の長さの少なくとも２０パーセントに沿って、またより好ましくは周辺部の長さの少なくとも５０パーセントに沿って、またさらに好ましくは周辺部の長さの少なくとも８０パーセントに沿って、また最も好ましくは、周辺部全体に沿って、ハウジングの内部と物理的に接触又は連結しない外周部を備える。

別の態様では、本発明は概して、
振動板本体を有する振動板と、
トランスデューサ基部構造と、
少なくとも１つのヒンジ接続部とを備え、それぞれのヒンジ接続部が、振動板をトランスデューサ基部構造に枢動接続して、振動板が、動作中、回転軸を中心にトランスデューサ基部構造に対して相対的に回転することを可能にし、ヒンジ接続部が、一方の側ではトランスデューサ基部構造に、反対側では振動板に強固に連結され、且つ互いに対して傾けられた少なくとも２つの弾性ヒンジ要素を備え、それぞれのヒンジ要素が、トランスデューサ基部構造と振動板の両方に密に結び付けられ、動作中、この要素に沿った、且つその全体にわたる圧縮、引張及び／又はせん断変形に抵抗する、実質的な並進剛性、並びにこのセクションに対して垂直な力に応じた屈曲を可能にする、実質的な可撓性を備え、振動板本体の外周部が、ハウジングの内部と実質的に物理的に連結しない、オーディオ・トランスデューサで構成されるといえる。

好ましくは、振動板本体は、周辺部の長さの少なくとも２０パーセントに沿って、またより好ましくは周辺部の長さの少なくとも５０パーセントに沿って、またさらに好ましくは周辺部の長さの少なくとも８０パーセントに沿って、また最も好ましくは周辺部全体に沿って、ハウジングの内部と物理的に接触又は連結しない外周部を備える。

いくつかの実施例では、振動板本体の周辺部とハウジングの内部の間に空気間隙が存在する。

いくつかの実施例では、空気間隙のサイズは、振動板本体の長さの１／２０未満である。

好ましくは、空気間隙のサイズは、１ｍｍ未満である。

いくつかの実施例では、トランスデューサは、振動板の１つ又は複数の周辺領域とハウジング内部との間に強磁性流体を有する。好ましくは、強磁性流体は、振動板の冠状面の方向において、振動板にかなりの支持を与える。

別の態様では、本発明は概して、
振動板本体を有する振動板と、
振動板本体をトランスデューサの基部に対して回転可能に支持するように構成され、少なくとも１つのねじれ部材を備え、且つ振動板に回転軸を与える、ヒンジ組立体とを備え、
それぞれのねじれ部材が、回転軸に対して平行、且つすぐ近くに延びるように配置され、ねじれ部材が、長さ、幅及び高さを有し、ねじれ部材の幅及び高さが、振動板の、回転軸から振動板の最遠位周辺部までの長さの３％より大きい、
オーディオ・トランスデューサであるものである。

好ましくは、ねじれ部材の幅及び／又は長さは、振動板の、回転軸から振動板の最遠位周辺部までの長さの４％より大きい。

好ましくは、ねじればね部材は、このねじればね部材長さの、通常動作中に著しく変形する部分に沿って算出される（強さにあまり寄与しない接着剤及びワイヤを除く）平均断面積の平方根の１．５倍より大きい、またより好ましくはこのばね長さの、通常動作中に著しく変形する部分に沿って算出される平均断面積の平方根の２倍より大きい、またより好ましくは２．５倍より大きい、回転軸に対して垂直な方向の平均寸法を有する。

好ましくは、少なくとも１つ又は複数のねじればね部材は、回転軸に、又はその近くにマウントされ、振動板が、回転軸に対して垂直な任意の方向において単なる小さい並進運動を受けるとき、組み合わせて、復元力の少なくとも５０％を直接的に提供する。

別の態様では、本発明は概して、
振動板本体を有する振動板と、
トランスデューサ基部構造と、
その場（ｉｎ ｓｉｔｕ）のトランスデューサ基部構造に対して振動板を作動可能且つ回転可能に支持する、少なくとも１つのヒンジ接続部とを備え、それぞれのヒンジ接続部が、弾性部材の長さ及び／又は幅に比べて比較的小さい厚さを有する弾性部材を有し、弾性部材が、振動板に強固に連結される第１の端部と、トランスデューサ基部構造に強固に連結される第２の端部とを有し、この部材の第１の端部と第２の端部の両方の厚さ及び／又は幅が、弾性部材の中間中央領域から離れて延びるにつれて大きくなる、
オーディオ・トランスデューサであるものである。

好ましくは、それぞれのヒンジ接続部のそれぞれの弾性部材は、互いに対して傾けられた１対のフレキシブル・ヒンジ要素を備える。好ましくは、これらのヒンジ要素は、互いに対して実質的に直交して傾けられる。

好ましい構成では、それぞれの接続部の一方のフレキシブル・ヒンジ要素は、回転軸に対して実質的に垂直な方向に延びる。別法として、又は追加的に、それぞれの接続部の一方のフレキシブル・ヒンジ要素は、回転軸に対して実質的に平行な方向に延びる。

別の態様では、本発明は概して、
振動板と、ヒンジ組立体と、トランスデューサ基部構造とを備え、
振動板が、使用時にヒンジ組立体によって、回転軸を中心にトランスデューサ基部構造に対して回転可能に支持され、
ヒンジ組立体が、少なくとも１つのヒンジ接続部を備え、それぞれのヒンジ接続部が、第１のフレキシブル弾性要素及び第２のフレキシブル弾性要素を有し、
第１のフレキシブル弾性ヒンジ要素が、一方の端部でトランスデューサ基部構造に強固に接続され、対向する端部で振動板に強固に接続され、
第２のフレキシブル弾性ヒンジ要素が、一方の端部でトランスデューサ基部構造に強固に接続され、対向する端部で振動板に強固に接続され、
第１のヒンジ要素及び第２のヒンジ要素のそれぞれが、トランスデューサ基部構造と振動板の間の、この要素の長手方向の長さと比べて実質的に小さい厚さを有し、この厚さが、回転軸に対して実質的に垂直であって、回転軸を中心にする振動板の追従的な回転運動を容易にする寸法であり、
それぞれのヒンジ接続部の第１のヒンジ要素が延びる、回転軸に対して垂直である第１の方向が、第２のヒンジ要素が延びる、回転軸に対して垂直である第２の方向に対して少なくとも３０度傾いて、第１の方向と第２の方向の両方におけるトランスデューサ基部構造に対する振動板の並進変位の点での、剛性の改善に役立つ、
オーディオ・トランスデューサであるものである。

好ましくは、この第１の方向は、第２の方向に対して４５、又は６０度より大きい角度であり、また最も好ましくは、第１の方向は、第２の方向におおよそ直交する。

好ましくは、第１のばね部材が第１の方向に延びる距離は、回転軸に対して垂直な方向における振動板の最大寸法に比べて著しく大きく、その結果、これらの各寸法の比は、０．０５より大きく、又は０．０６より大きく、又は０．０７より大きく、又は０．０８より大きく、また最も好ましくは、０．０９より大きい。

好ましくは、第２のばね部材が第２の方向に延びる距離は、回転軸までの振動板の最大寸法と比較して大きく、その結果、これらの各寸法の比は、０．０５より大きく、又は０．０６より大きく、又は０．０７より大きく、又は０．０８より大きく、また最も好ましくは０．０９より大きい。

別の態様では、本発明は概して、
振動板と、
振動板をその場で作動可能に支持するヒンジ組立体を備え、ヒンジ組立体が、少なくとも１つのねじれ部材を備え、ねじれ部材が、使用時に、直接的に且つ強固に振動板に取り付けられ、ねじれ部材が、変形して、ヒンジ組立体によって提供される回転軸を中心にした振動板の運動を可能にするように構成される、
オーディオ・トランスデューサであるものである。

好ましくは、オーディオ・トランスデューサは、力伝達構成要素をさらに備える。

好ましくは、ねじれ部材は、その長さに沿って変形して、振動板の回転運動を可能にするように構成される。

好ましくは、ヒンジ組立体は、使用時に、回転軸を中心にした振動板の回転運動を可能にするように構成される。

好ましくは、ヒンジ組立体は、回転軸を中心にした振動板の回転運動を可能にしながら、振動板を強固に支持して並進運動を制限する。

一形態では、ねじれ部材は、おおよそＣ形の断面を有するトーション・ビームである。

別の態様では、本発明は概して、
振動板と、
振動板をその場で作動可能に支持するヒンジ組立体とを備え、前記ヒンジ組立体が、ねじれ部材を備え、且つ振動板に回転軸を与え、
ねじれ部材が、回転軸に対して実質的に平行、且つすぐ近くに延びるように配置され、
ねじれ部材が、振動板の冠状面に対して垂直な方向の高さを有し、ミリメートルで測定される高さが、グラムで測定される振動板の質量のおおよそ２倍より大きい、
オーディオ・トランスデューサであるものである。

好ましくは、ねじれ部材は、振動板に対して平行で軸に対して垂直な方向に幅を有し、これはミリメートルで測定されるとき、グラムで測定される振動板の質量の約２倍より大きい。

好ましくは、ねじれ部材は、ミリメートルで測定されるとき、グラムで測定されるときの振動板の質量の約４倍より大きい、またより好ましくは６倍より大きい、また最も好ましくは８倍より大きい、幅及び高さを有する。

いくつかの構成では、本開示の４１番目から５２番目の態様のうちの１つ又は複数は、近接場オーディオ・スピーカ用途に使用され、スピーカ・ドライバは、たとえばヘッドホンやインナーイヤー型イヤホン（ｂｕｄ ｅａｒｐｈｏｎｅ）で、使用時に耳の１０ｃｍ以内に配置されるように構成される。

別の態様では、本発明は概して、使用者の耳その場の１０ｃｍ以内に配置されるように構成されたオーディオ・デバイスであって、
振動板と、
トランスデューサ基部構造と、
少なくとも１つのヒンジ接続部とを有する、
少なくとも１つのオーディオ・トランスデューサを備え、それぞれのヒンジ接続部が、振動板をトランスデューサ基部構造に枢動接続して、振動板が、動作中、回転軸を中心にトランスデューサ基部構造に対して相対的に回転することを可能にし、ヒンジ接続部が、一方の側ではトランスデューサ基部構造に、反対側では振動板に強固に連結され、且つ互いに対して傾けられた少なくとも２つの弾性ヒンジ要素を備え、それぞれのヒンジ要素が、トランスデューサ基部構造と振動板の両方に密に結び付けられ、動作中、この要素に沿った、且つその全体にわたる圧縮、引張及び／又はせん断変形に抵抗する、実質的な並進剛性、並びにこのセクションに対して垂直な力に応じた屈曲を可能にする、実質的な可撓性を備え、それぞれのヒンジ接続部の片方又は両方のヒンジ要素が、振動板又はトランスデューサ基部構造と密に結び付けられた要素の縁部又は端部に向かって増加する厚さを有する、オーディオ・デバイスで構成されるといえる。

以下の記述は、ヒンジ・システムを含む上のオーディオ・デバイスの態様の任意の１つ又は複数並びにそれらの関連する機能、実施例及び構成に関する。

いくつかの実施例では、オーディオ・デバイスは、エンクロージャ又はバッフルの形をとるハウジングをさらに備え、振動板は、振動板の１つ又は複数の周辺領域ではハウジングと物理的に連結せず、この１つ又は複数の周辺領域は、強磁性流体によって支持される。

好ましくは、この強磁性流体は、強磁性流体によって支持されるこの１つ又は複数の周辺領域を封止し、又はそれと直接的に接触し、その結果、この強磁性流体が、実質的にそれらの間の空気の流れを防止し、且つ／又は冠状面に対して平行な１つ又は複数の方向において振動板へのかなりの支持を実現する。

好ましくは、振動板は、本体に接続され、前記主面のうちの少なくとも１つの近傍に接続されて、動作中に本体のこの面又はその近傍で受ける圧縮－引張応力に抵抗する、垂直応力補強材を備える。

別の態様では、本発明は概して、ヒンジ・システムを含む上の態様の任意の１つに従うオーディオ・トランスデューサあって、振動板が、
１つ又は複数の主面を有する振動板本体と、
本体に接続され、前記主面のうちの少なくとも１つの近傍に接続されて、動作中に本体のこの面又はその近傍で受ける圧縮－引張応力に抵抗する、垂直応力補強材と、
本体に埋め込まれ、前記主面のうちの少なくとも１つに対してある角度で向けられ、動作中に本体が受けるせん断変形に抵抗し、且つ／又はそれを実質的に軽減する、少なくとも１つの内部補強部材とを備える、オーディオ・トランスデューサで構成されるといえる。

好ましくは、上の２つの態様のうちのいずれか１つにおいて、振動板本体と関連付けられた質量分布又は垂直応力補強材と関連付けられた質量分布又はその両方は、振動板が、振動板の１つ又は複数の比較的質量の大きい領域の質量と比べて、振動板の１つ又は複数の質量の小さい領域では比較的小さい質量を有するものである。

好ましくは、振動板本体は、振動板の質量中心位置から遠位な１つ又は複数の領域で比較的小さい質量を有する。好ましくは、振動板の厚さは、質量中心から遠位な周辺部に向かって減少する。

別法として、又は追加的に、垂直応力補強材の質量分布は、比較的小さい質量が、組み立てられた振動板の質量中心位置から遠位である、関連付けられた主面の１つ又は複数の周辺縁部領域にあるものである。

いくつかの実施例では、オーディオ・デバイスは、１つ又は複数のオーディオ・トランスデューサ、並びに
振動板とオーディオ・デバイスの少なくとも１つの他の部分の間に配置されて、少なくとも１つのオーディオ・トランスデューサの振動板とオーディオ・デバイスの少なくとも１つの他の部分との間の振動の機械的伝達を少なくとも部分的に軽減する、少なくとも１つのデカップリング・マウンティング・システムであって、それぞれのデカップリング・マウンティング・システムが、オーディオ・デバイスの第１の構成要素を第２の構成要素にフレキシブルにマウントする、少なくとも１つのデカップリング・マウンティング・システムを備える。

好ましくは、少なくとも１つのオーディオ・トランスデューサは、トランスデューサ基部構造をさらに備え、オーディオ・デバイスは、中にオーディオ・トランスデューサを収容するためのハウジングを備え、デカップリング・マウンティング・システムは、オーディオ・トランスデューサのトランスデューサ基部構造とハウジングの内部との間を接続する。

いくつかの実施例では、オーディオ・デバイスは、個人用オーディオ・デバイスである。

一構成では、個人用オーディオ・デバイスは、それぞれの耳又はその近位で使用者によって装着されるように構成された１対のインタフェース・デバイスを備える。

オーディオ・デバイスは、ヘッドホンやイヤホンでもよい。オーディオ・デバイスは、それぞれの耳ごとの１対のスピーカを備えてもよい。それぞれのスピーカは、１つ又は複数のオーディオ・トランスデューサを備えてもよい。

別の態様では、本発明は概して、
コイルとコイル補剛パネルとを備え、動作中、おおよその回転軸を中心に回転してオーディオを変換するように構成された振動板を備え、それによって
コイルが、第１の長辺、第１の短辺、第２の長辺及び第２の短辺で構成される、ほぼ４つの辺をもつ形状部に巻かれ、
実質的に回転軸に対して垂直な方向に延びるコイル補剛パネルに連結され、コイルの第１の長辺をコイルの第２の長辺に連結する、
オーディオ・トランスデューサであるものである。

好ましくは、コイル補剛パネルは、コイルの第１の短辺の近くに、又はそれに接触して配置される。

好ましくは、コイル補剛パネルは、コイルの第１の長辺と第１の短辺の間のおおよその結合部から、コイルの第１の第２の長辺と第１の短辺の間のおおよその結合部まで延び、回転軸に対して垂直な方向にも延びる。

好ましくは、コイル補剛パネルは、ヤング率が８ＧＰａより大きい、またより好ましくは１５ＧＰａより大きい、またさらに好ましくは２５ＧＰａより大きい、またいっそう好ましくは４０ＧＰａより大きい、また最も好ましくは６０ＧＰａより大きい材料から作られる。

好ましくは、コイルの第２の短辺の近く、又はそれに接触して配置される、第２のコイル補剛パネルが存在する。

一構成では、振動板本体の矢状面の近くに配置される、第３のコイル補剛パネルが存在する。

好ましくは、このパネルは、回転軸から離れる方向ではなく、回転軸に向かう方向に延びる。

好ましくは、これらの長辺は、少なくとも部分的には磁界の中に位置する。

好ましくは、これらの長辺は、回転軸に平行な方向に延びる。

好ましくは、この磁界は、第１の長辺を通って、回転軸に対しておおよそ垂直な方向に延びる。

好ましくは、これらの長辺は、巻型に連結されない。

好ましくは、振動板は、コイル補剛パネルを含む振動板基部フレームをさらに備え、振動板基部フレームは、コイル及び振動板を強固に支持し、且つヒンジ・システムに強固に連結される。

別の態様では、本発明は、
回転可能にマウントされた振動板と、電子オーディオ信号及び／又は音圧に対応する振動板の回転運動を作動可能に変換するように構成された変換機構とを有する
オーディオ・トランスデューサ、並びに
オーディオ・トランスデューサの振動板とオーディオ・デバイスの少なくとも１つの他の部分の間に配置されて、振動板とオーディオ・デバイスの少なくとも１つの他の部分の間の振動の機械的伝達を少なくとも部分的に軽減し、オーディオ・デバイスの第１の構成要素を第２の構成要素にフレキシブルにマウントする、デカップリング・マウンティング・システム
を備える、オーディオ・デバイスから構成されるといえる。

好ましくは、オーディオ・デバイスのこの少なくとも１つの他の部分は、このデバイスのオーディオ・トランスデューサの振動板の別の部分ではない。

一構成では、オーディオ・デバイスは、少なくとも第１のオーディオ・トランスデューサ及び第２のオーディオ・トランスデューサを備える。好ましくは、デカップリング・マウンティング・システムは、第１のトランスデューサの振動板と第２のトランスデューサの間の振動の機械的伝達を少なくとも部分的に軽減する。

好ましくは、振動板は、少なくとも１つの並進方向において剛性であるヒンジ組立体によって支持される。

いくつかの実施例では、ヒンジ・システムは、１つ又は複数のヒンジ接続部を有するヒンジ組立体を備え、それぞれのヒンジ接続部は、ヒンジ要素及び接触部材を備え、接触部材は、接触面を有し、動作中に、それぞれのヒンジ接続部は、ヒンジ要素が接触面との実質的に安定した物理的接触を保ちながら関連付けられた接触部材に対して相対的に動くことを可能にするように構成され、ヒンジ組立体は、ヒンジ要素を接触面に向かって付勢する。

好ましくは、ヒンジ組立体は、付勢機構をさらに備え、ヒンジ要素は、付勢機構によって接触面に向かって付勢される。

好ましくは、付勢機構は、実質的に追従的である。

好ましくは、付勢機構は、動作中、それぞれのヒンジ要素と関連付けられた接触部材との間の接触領域で、接触面に対して実質的に垂直な方向に実質的に追従的である。

好ましくは、ヒンジ・システムは、ヒンジ軸から振動板の周辺部までの距離の６０％未満の半径で、振動板に振動板復元力を加えるように構成された復元機構をさらに備える。

いくつかの他の実施例では、ヒンジ・システムは、少なくとも１つのヒンジ接続部を備え、それぞれのヒンジ接続部は、振動板をトランスデューサ基部構造に枢動接続して、振動板が、動作中、回転軸を中心にトランスデューサ基部構造に対して相対的に回転することを可能にし、ヒンジ接続部は、一方の側ではトランスデューサ基部構造に、反対側では振動板に強固に連結され、且つ互いに対して傾けられた少なくとも２つの弾性ヒンジ要素を備え、それぞれのヒンジ要素が、トランスデューサ基部構造と振動板の両方に密に結び付けられ、動作中、この要素に沿った、且つその全体にわたる圧縮、引張及び／又はせん断変形に抵抗する、実質的な並進剛性、並びにこのセクションに対して垂直な力に応じた屈曲を可能にする、実質的な可撓性を備える。

好ましくは、オーディオ・デバイスの少なくとも１つの他の部分は、直接的、又は間接的に振動板を支持する。

好ましくは、デカップリング・マウンティング・システムは、少なくとも１つの並進軸に沿った、またより好ましくは少なくとも２つの実質的に直交する並進軸に沿った、またいっそう好ましくは３つの実質的に直交する並進軸に沿った、振動板とオーディオ・デバイスの少なくとも１つの他の部分の間の振動の機械的伝達を少なくとも部分的に軽減する。

好ましくは、デカップリング・マウンティング・システムは、少なくとも１つの回転軸を中心にした、またより好ましくは少なくとも２つの実質的に直交する回転軸を中心にした、またいっそう好ましくは３つの実質的に直交する回転軸を中心にした、振動板とオーディオの少なくとも１つの他の部分との間の振動の機械的伝達を少なくとも部分的に軽減する。

好ましくは、デカップリング・マウンティング・システムは、振動板とオーディオ・デバイスの少なくとも１つの他の部分との間の振動の機械的伝達を実質的に軽減する。

好ましくは、オーディオ・デバイスは、中にオーディオ・トランスデューサを収容するように構成されたトランスデューサ・ハウジングをさらに備える。

好ましくは、トランスデューサ・ハウジングは、バッフル又はエンクロージャを備える。

好ましくは、オーディオ・トランスデューサは、トランスデューサ基部構造をさらに備える。

好ましくは、振動板は、トランスデューサ基部構造に対して相対的に回転可能である。

好ましくは、デカップリング・システムは、第１の構成要素と関連付けられたノード軸位置、又はその近位に位置するように構成された、少なくとも１つのノード軸マウントを備える。

好ましくは、デカップリング・システムは、第１の構成要素と関連付けられたノード軸位置から遠位に位置するように構成された、少なくとも１つの遠位マウントを備える。

好ましくは、少なくとも１つのノード軸マウントは、少なくとも１つの遠位マウントより比較的追従的でなく、且つ／又は比較的フレキシブルでない。

第１の実施例では、デカップリング・システムは、第１の構成要素の両側に配置される、１対のノード軸マウントを備える。好ましくは、それぞれのノード軸マウントは、第１の構成要素に強固に接続され、実質的に基部構造のノード軸に合わせられた軸に沿って、その一方の側から横に延びるピンを備える。好ましくは、それぞれのノード軸マウントは、ピンの周りに強固に接続され、第２の構成要素の対応する凹部内に配置されるように構成されたブッシュをさらに備える。好ましくは、第２の構成要素の対応する凹部は、ブッシュを強固に中に受け、保持するためのスラグを備える。好ましくは、それぞれのノード軸マウントは、第１の構成要素の外面と第２の構成要素の内面の間に位置するワッシャをさらに備える。好ましくは、ワッシャは、第１の構成要素の相当な部分又はその周辺部全体の周りで、第１の構成要素の外面と第２の構成要素の内面の間に均一な間隙を生み出す。

好ましくは、それぞれの遠位マウントは、実質的にフレキシブルなマウンティング・パッドを備える。好ましくは、デカップリング・システムは、第１の構成要素の外面と第２の構成要素の内面の間に連結される１対のマウンティング・パッドを備える。好ましくは、マウンティング・パッドは、第１の構成要素の両側に接続される。好ましくは、それぞれのマウンティング・パッドは、頂点側端部及び基部側端部を備え、パッドの奥行きに沿って実質的に先細りにされた幅を有する。好ましくは、基部側端部は、第１の構成要素又は第２の構成要素のうちの一方に強固に連結され、頂点側端部は、第１の構成要素又は第２の構成要素の他方に連結される。

この実施例のいくつかの構成では、第１の構成要素はトランスデューサ基部構造でもよい。別法として、第１の構成要素は、オーディオ・トランスデューサの周りに延びるサブ・ハウジングでもよい。第２の構成要素は、オーディオ・トランスデューサ又はオーディオ・トランスデューサのサブ・ハウジングを収容するためのハウジングやサラウンドでもよい。

第２の実施例では、デカップリング・システムは、複数のフレキシブルなマウンティング・ブロックを備える。好ましくは、マウンティング・ブロックは、第１の構成要素の外周面の周りに分布し、一方の側で第１の構成要素の外周面に、反対側で第２の構成要素の内周面に強固に連結する。好ましくは、１つ又は複数のマウンティング・ブロックの第１のセットは、第１の構成要素のノード軸位置又はその近くで、第１の構成要素を接続する。好ましくは、マウンティング・ブロックの第２のセットは、ノード軸位置から遠位な１つ又は複数の位置で、第１の構成要素を接続する。好ましくは、遠位マウンティング・ブロックの第２のセットは、オーディオ・トランスデューサの振動板又はその近くに位置する。好ましくは、マウンティング・ブロックの第１のセットは、オーディオ・トランスデューサの振動板から遠位に位置する。好ましくは、これらの複数のマウンティング・ブロックは、第２の構成要素の対応する凹部内で強固に連結するように構成される。好ましくは、これらの複数のマウンティング・ブロックは、対応する凹部の奥行きより大きい厚さを有し、それによって第１の構成要素と第２の構成要素の間その場に、実質的に均一な間隙を形成する。

一構成では（任意の実施例において）、トランスデューサ基部構造は、マグネット組立体を備える。

好ましくは、トランスデューサ基部構造は、振動板サスペンション・システムへの連結部を備える。

好ましくは、オーディオ・デバイスは、２つ以上のオーディオ・トランスデューサ（すなわちステレオ又はマルチ・チャネル）の構成を通して２つ以上の異なるオーディオ・チャネルを使用するオーディオ・システム内に構成される。

好ましくは、オーディオ・デバイスは、２つ以上のオーディオ・トランスデューサ（すなわちステレオ又はマルチ・チャネル）の構成を通して２つ以上の異なるオーディオ・チャネルを使用するオーディオ・システム内に構成されるものである。

好ましくは、オーディオ・デバイスは、少なくとも２つの異なるオーディオ・チャネル（すなわちステレオ又はマルチ・チャネル）を同時に再生するように構成された、少なくとも２つ以上のオーディオ・トランスデューサを備える。

好ましくは、前記異なるオーディオ・チャネルは、互いに独立している。

好ましくは、オーディオ・デバイスは、オーディオ・トランスデューサを使用者の片方又は両方の耳又はその近くに配置するように構成された構成要素をさらに備える。

別の態様では、本発明は概して、
振動板と、電子オーディオ信号及び／又は音圧に対応する振動板の運動を作動可能に変換するように構成された変換機構と、基部構造組立体とを有する、
オーディオ・トランスデューサ、及び
振動板とオーディオ・デバイスの少なくとも１つの他の部分との間に配置されて、振動板とオーディオ・デバイスの少なくとも１つの他の部分との間の振動の機械的伝達を少なくとも部分的に軽減し、オーディオ・デバイスの第１の構成要素を第２の構成要素にフレキシブルにマウントする、デカップリング・マウンティング・システムを備え、
基部構造組立体が効果的に非拘束であるとき、基部構造組立体が、大きい回転成分を有する動作と共に動くような質量分布を有する、オーディオ・デバイスで構成されるといえる。たとえば、トランスデューサが、十分に高い周波数で作動され、その結果、デカップリング・マウンティング・システムのスティフネスを、無視しても構わない、又は無視してもよくなるとき、基部構造組立体は、効果的に非拘束である。

好ましくは、振動板は、動作中、大きい回転成分を有して、トランスデューサ基部構造に対して相対的に動く。

好ましくは、デカップリング・マウンティング・システムは、トランスデューサ基部構造とエンクロージャ又はバッフルとの間に配置される。

一実施例では、少なくとも１つのデカップリング・マウンティング・システムは、振動板とトランスデューサ・ハウジングとの間に配置されて、振動板とトランスデューサ・ハウジングとの間の振動の機械的伝達を少なくとも部分的に軽減する。

好ましくは、オーディオ・デバイスは、振動板をトランスデューサ基部構造にフレキシブルにマウントする第１のデカップリング・マウンティング・システム及び／又はトランスデューサ基部構造をトランスデューサ・ハウジングにフレキシブルにマウントする第２のデカップリング・マウンティング・システムを備える。

一実施例では、オーディオ・デバイスは、オーディオ・デバイスを使用者の片方又は両方の耳又はその近くに配置するように構成されたヘッドバンド構成要素及びヘッドバンドをトランスデューサ・ハウジングにフレキシブルにマウントするデカップリング・マウンティング・システムをさらに備える。

好ましくは、振動板は、振動板本体を備える。

一実施例では、振動板は、本体の最大長さ寸法の少なくとも１１％、また好ましくは１４％より大きい最大厚さを有する振動板本体を備える。

好ましくは、振動板は、比較的軽量の材料から作られるコアとコアの１つ又は複数の外面或いはその近くの補強材から構成される複合構成部とを有する振動板本体を備え、前記補強材は、実質的に剛性の材料から形成されて、動作中に本体が受ける変形に抵抗し、且つ／又はそれを実質的に軽減する。好ましくは、補強材は、好ましくは少なくとも８ＭＰａ／（ｋｇ／ｍ^３）、またより好ましくは少なくとも２０ＭＰａ／（ｋｇ／ｍ^３）、また最も好ましくは少なくとも１００ＭＰａ／（ｋｇ／ｍ^３）である比弾性率を有する１つ又は複数の材料から構成される。たとえば、補強材は、アルミニウムや炭素繊維強化プラスチックからでもよい。

好ましくは、前記補強材は、
振動板本体に接続され、前記外面の少なくとも１つの近傍に接続されて、動作中に本体の面又はその近傍で受ける圧縮－引張変形に抵抗し、且つ／又はそれを実質的に軽減する、垂直応力補強材と、
本体に埋め込まれ、垂直応力補強材に対してある角度で向けられ、本体が動作中に受けるせん断変形に抵抗し、且つ／又はそれを実質的に軽減する、少なくとも１つの内部補強部材とを備える。

好ましい一実施例では、オーディオ・トランスデューサは、スピーカ・ドライバである。

好ましくは、前記振動板は、実質的に剛性の振動板本体を備え、前記振動板本体は、動作中、トランスデューサのＦＲＯにわたって、実質的に剛性の形態を保つ。

好ましくは、変換機構は、動作中、振動板に作用する励起作用力を加える。

好ましくは、変換機構は、動作中に振動板に加えられる励起作用力と関連付けられた励起反力もトランスデューサ基部構造に加える。

好ましくは、変換機構は、振動板に強固に連結される力伝達構成要素を備える。

一形態では、変換機構の力伝達構成要素は、振動板に直接的に強固に連結される。

別法として、力伝達構成要素は、１つ又は複数の中間の構成要素によって振動板に強固に連結され、力伝達構成要素と振動板本体の間の距離は、振動板本体の最大寸法の５０％未満である。より好ましくは、この距離は、振動板本体の最大寸法の３５％未満、又は２５％未満である。

好ましくは、変換機構の力伝達構成要素は、振動板に接続されたモータ・コイルを備える。

一形態では、変換機構の力伝達構成要素は、振動板に接続されたマグネットを備える。

好ましくは、変換機構は、トランスデューサ基部構造の一部であり、動作中にモータ・コイルが影響を受ける磁界をもたらすマグネットを備える。

好ましくは、オーディオ・デバイスは、オーディオ・トランスデューサのトランスデューサ基部構造を備えるこのオーディオ・トランスデューサと関連付けられた基部構造組立体を備え、この基部構造組立体は、トランスデューサ基部構造に強固に連結される、ハウジング、フレーム、バッフル又はエンクロージャなどの他の構成要素も備えてもよい。

好ましくは、基部構造組立体は、振動板の回転軸に対して実質的に平行なトランスデューサ・ノード軸を中心に、オーディオ・トランスデューサ・ハウジングに対して相対的に回転可能である。

好ましくは、オーディオ・トランスデューサの基部構造組立体は、デカップリング・マウンティング・システムによってオーディオ・デバイスの少なくとも１つの他の部分に連結される。

好ましくは、（デカップリング・システムの相対運動への追従性の程度全体、及び／又はデカップリング・システムの様々なデカップリング・マウントの様々な位置での相対的な追従性を含み得る）デカップリング・マウンティング・システムの追従性及び／又は追従性・プロファイル、並びに関連付けられたオーディオ・トランスデューサに対するデカップリング・マウンティング・システムの位置は、ドライバが、トランスデューサのＦＲＯの範囲内の周波数を有する定常状態の正弦波で作動されているとき、第２の作動状態の第１の点とトランスデューサ・ノード軸（ｎｏｄｅ ａｘｉｓ）の間の最短の距離は、関連付けられたトランスデューサ基部構造の最大長さ寸法の約２５％未満、またより好ましくは２０％未満、またさらに好ましくは１５％未満、またいっそう好ましくは１０％未満、また最も好ましくは５％未満であり、この第１の点は、第１の作動状態ではトランスデューサ・ノード軸の一部に位置し、そこでトランスデューサ基部構造内を通過し、第２の作動状態ではトランスデューサ・ノード軸からの最大直交距離にも位置するものである。

好ましくは、トランスデューサが第２の作動状態であるとき、トランスデューサ・ノード軸は、基部構造組立体の基部構造組立体の最大長さ寸法の２５％、又はそれ以内を通過する。

好ましくは、デカップリング・マウンティング・システムは、第２の作動状態において、トランスデューサ・ノード軸から、基部構造組立体の最大寸法の２５％、又は２０％、又は１５％、又は最も好ましくは１０％未満の距離で配置される１つ又は複数のノード軸マウントを備える。

好ましくは、デカップリング・マウンティング・システムは、第２の作動状態において、トランスデューサ・ノード軸から、基部構造組立体の最大寸法の２５％、より好ましくは４０％の距離を越えて配置される１つ又は複数の遠位マウントを備える。

好ましくは、遠位マウントは、１つ又は複数のノード軸マウントよりも、動きに対して比較的フレキシブルである、又は追従的である。

一実施例では、それぞれのノード軸マウントは、トランスデューサ基部構造の片方の側から横に延びるピンを備え、このピンは、ノード軸に対しておおよそ平行に延び、基部構造に強固に接続され、ノード軸マウントは、ピンがその周りでこのデバイスのハウジングに連結されるブッシュをさらに備える。

好ましくは、デカップリング・マウンティング・システムは、摂氏約２４度で０．２より大きい、又は０．４より大きい、又は０．８より大きい、また最も好ましくは１より大きい機械損失係数を有するフレキシブル材料から構成される。

好ましくは、デカップリング・マウンティング・システムは、基部構造組立体に対して相対的に配置され、第１の作動状態のトランスデューサ・ノード軸位置を第２の作動状態のノード軸位置と実質的に一致させるレベルの追従性を有する。

好ましくは、振動板本体は、この本体の最大長さ寸法の少なくとも１１％である最大厚さを有する。より好ましくは、この最大厚さは、この本体の最大長さ寸法の少なくとも１４％である。

いくつかの実施例では、振動板本体の厚さは、先細りにされ、遠位領域に向かって厚さが減少する。他の実施例では、振動板本体の厚さは、段をつけられて、振動板の質量中心に遠位な領域に向かって厚さが減少する。

好ましくは、回転可能な接続は十分に追従的であり、その結果、基本モード以外の振動板共振モードは、この追従性によって促進され、周波数応答に２ｄＢを超える影響を及ぼすが、これはＦＲＯ未満で発生する。

別法として、ヒンジ機構の、運動を容易にし、振動板とトランスデューサ基部構造の間の並進負荷を伝える部分は、ヤング率が約８ＧＰａより大きい、またより好ましくは約２０ＧＰａより大きい材料から作られる。

好ましくは、ヒンジ機構は、実質的に安定して実質的に剛性の第２の構成要素と接合するが連結しない、実質的に剛性の第１の構成要素を備える。別法として、ヒンジ機構は、ヤング率が約８ＧＰａより大きい、より好ましくは約２０ＧＰａより大きい材料から形成される薄肉のばね構成要素を組み込む。

好ましくは、振動板本体は、３次元で一様でない、相互連結された構造を備えるコア材料から形成される。このコア材料は、発泡体や規則正しく並んだ３次元ラティス構造の材料でもよい。このコア材料は、複合材料から構成されてもよい。好ましくは、このコア材料は、発泡ポリスチレンフォームである。代替の材料には、ポリメチルメタクリルアミドフォーム、ポリ塩化ビニルフォーム、ポリウレタンフォーム、ポリエチレンフォーム、エアロゲルフォーム、段ボール、バルサ材、シンタクチックフォーム、金属マイクロラティス及びハニカムが含まれる。

好ましくは、振動板は、振動板が曲げに抵抗するのを助ける、ヤング率が約８ＧＰａより大きい、より好ましくは約２０ＧＰａより大きい、そして最も好ましくは約１００ＧＰａより大きい、１つ又は複数の材料を組み込む。

別の態様では、本発明は、
回転可能にマウントされた振動板と、電子オーディオ信号及び音圧に対応する振動板の回転運動を作動可能に変換するように構成された変換機構とを有するオーディオ・トランスデューサ、
中にオーディオ・トランスデューサを収容するように構成されたバッフル及び／又はエンクロージャを備えるトランスデューサ・ハウジング、並びに
オーディオ・トランスデューサの振動板と関連付けられたトランスデューサ・ハウジングの間に配置されて、振動板とエンクロージャトランスデューサ・ハウジングの間の振動の機械的伝達を少なくとも部分的に軽減し、オーディオ・デバイスの第１の構成要素を第２の構成要素にフレキシブルにマウントする、デカップリング・マウンティング・システム
を備える、オーディオ・デバイスで構成されるといえる。

別の態様では、本発明は、
回転可能にマウントされた振動板と、電子オーディオ信号及び音圧に対応する振動板の回転運動を作動可能に変換するように構成された変換機構とを有するオーディオ・トランスデューサ、並びに
オーディオ・トランスデューサを組み込む第１の部分又は組立体とオーディオ・デバイスの少なくとも１つの他の部分又は組立体との間に配置されて、第１の部分又は組立体と少なくとも１つの他の部分又は組立体との間の振動の機械的伝達を少なくとも部分的に軽減し、オーディオ・デバイスの第１の部分又は組立体を第２の部分又は組立体にフレキシブルにマウントする、デカップリング・マウンティング・システム
を備える、オーディオ・デバイスで構成されるといえる。

好ましくは、この第１の部分は、中にオーディオ・トランスデューサを収容するためのバッフル又はエンクロージャを備えるトランスデューサ・ハウジングである。

別の態様では、本発明は、
回転可能にマウントされた振動板と、電子オーディオ信号及び音圧に対応する振動板の回転運動を作動可能に変換するように構成された変換機構とを有するオーディオ・トランスデューサ、
中にオーディオ・トランスデューサを収容するように構成されたバッフル又はエンクロージャを備える、トランスデューサ・ハウジング、並びに
オーディオ・トランスデューサをバッフル又はエンクロージャにフレキシブルにマウントし、振動板とトランスデューサ・ハウジングとの間の振動の機械的伝達を少なくとも部分的に軽減する、デカップリング・マウンティング・システム
を備えるオーディオ・デバイスで構成されるといえる。

別の態様では、本発明は、
回転可能にマウントされた振動板と、電子オーディオ信号及び音圧に対応する振動板の回転運動を作動可能に変換するように構成された変換機構とを有するオーディオ・トランスデューサ、
使用者によって装着されて、オーディオ・トランスデューサを、使用時に使用者の片方又は両方の耳のすぐ近くに配置するように構成されたヘッドバンド、並びに
ヘッドバンドとオーディオ・トランスデューサの間に配置されて、オーディオ・トランスデューサとヘッドバンドの間の振動の機械的伝達を少なくとも部分的に軽減する、少なくとも１つのデカップリング・マウンティング・システムであって、それぞれのマウンティング・システムが、オーディオ・デバイスの第１の構成要素を第２の構成要素にフレキシブルにマウントする、少なくとも１つのデカップリング・マウンティング・システム
を備えるオーディオ・デバイスで構成されるといえる。

好ましくは、デカップリング・マウンティング・システムは、ゴム、シリコン、粘弾性ウレタンポリマーなどの弾性材料から構成される。

一構成では、デカップリング・マウンティング・システムは、強磁性流体を備えて、第１の構成要素と第２の構成要素の間に支持を与える。

一構成では、デカップリング・マウンティング・システムは、磁気反発を使用して、第１の構成要素と第２の構成要素の間に支持を与える。

一構成では、デカップリング・マウンティング・システムは、流体又はゲルを備えて、第１の構成要素と第２の構成要素との間に支持を与える。

一構成では、この流体又はゲルは、フレキシブル材料から構成されるカプセルの中に容れられる。

別法として、又は追加的に、これらのマウンティング・システムのうちの少なくとも１つは、金属ばね又は他の金属製の弾性部材を備える。

別法として、又は追加的に、これらのマウンティング・システムのうちの少なくとも１つは、柔らかいプラスチック材料から形成された部材を備える。

別の態様では、本発明は、
回転可能にマウントされた振動板と、電子オーディオ信号及び音圧に対応する振動板の回転運動を作動可能に変換するように構成された変換機構とを有するオーディオ・トランスデューサ、並びに
オーディオ・トランスデューサの振動板とオーディオ・デバイスの少なくとも１つの他の部分との間に配置されて、振動板とオーディオ・デバイスの少なくとも１つの他の部分との間の振動の機械的伝達を少なくとも部分的に軽減し、オーディオ・デバイスの第１の構成要素を第２の構成要素にフレキシブルにマウントする、デカップリング・マウンティング・システムを備え、振動板が、本体の最大長さ寸法の少なくとも１１％である最大厚さを有する振動板本体を備える、
オーディオ・デバイスで構成されるといえる。

別の態様では、本発明は、
可動性の振動板と、電子オーディオ信号及び音圧に対応する振動板の運動を作動可能に変換するように構成された変換機構とを有するオーディオ・トランスデューサ、並びに
オーディオ・トランスデューサを組み込む第１の部分とオーディオ・デバイスの少なくとも１つの他の部分との間で、第１の部分と少なくとも１つの他の部分との間の振動の機械的伝達を少なくとも部分的に軽減し、オーディオ・デバイスの第１の構成要素を第２の構成要素にフレキシブルにマウントする、デカップリング・マウンティング・システムを備え、オーディオ・トランスデューサの振動板が、少なくとも部分的には第１の部分の内部と物理的に連結しない外周縁部を有する振動板本体を備える、
オーディオ・デバイスで構成されるといえる。

好ましくは、この第１の部分は、中に関連付けられたオーディオ・トランスデューサを収容するためのバッフル又はエンクロージャを備えるハウジングを備える。

別の態様では、本発明は、
可動性の振動板と、電子オーディオ信号及び音圧に対応する振動板の運動を作動可能に変換するように構成された変換機構とを有するオーディオ・トランスデューサ、
中にオーディオ・トランスデューサを収容するためのバッフル又はエンクロージャを備えるトランスデューサ・ハウジング、並びに
オーディオ・トランスデューサを関連付けられたトランスデューサ・ハウジングにフレキシブルにマウントして、オーディオ・トランスデューサとトランスデューサ・ハウジングとの間の振動の機械的伝達を少なくとも部分的に軽減する、デカップリング・マウンティング・システムを備え、オーディオ・トランスデューサの振動板が、少なくとも部分的にはトランスデューサ・ハウジングの内部と物理的に連結しない外周部を有する振動板本体を備える、
オーディオ・デバイスで構成されるといえる。

別の態様では、本発明は、
可動性の振動板と、電子オーディオ信号及び音圧に対応する振動板の運動を作動可能に変換するように構成された変換機構とを有するオーディオ・トランスデューサ、並びに
オーディオ・トランスデューサを組み込む第１の部分とオーディオ・デバイスの少なくとも１つの他の部分との間で、第１の部分と少なくとも１つの他の部分との間の振動の機械的伝達を少なくとも部分的に軽減し、オーディオ・デバイスの第１の構成要素を第２の構成要素にフレキシブルにマウントする、デカップリング・マウンティング・システムを備え、
オーディオ・トランスデューサの振動板が、少なくとも部分的には第１の部分の内部と連結しない外周部を有する振動板本体を備え、
振動板本体が、本体の最大長さ寸法の少なくとも１１％である最大厚さを有する、
オーディオ・デバイスで構成されるといえる。

好ましくは、オーディオ・デバイスの少なくとも１つの他の部分は、少なくとも第１の部分と同じ質量よりも大きい、より好ましくは第１の部分の質量の少なくとも６０％、又は４０％、又は最も好ましくは少なくとも２０％より大きい質量を有する。

別の態様では、本発明は、
可動性の振動板と、電子オーディオ信号及び音圧に対応する振動板の運動を作動可能に変換するように構成された変換機構とを有するオーディオ・トランスデューサ、並びに
オーディオ・トランスデューサを組み込む第１の部分とオーディオ・デバイスの少なくとも１つの他の部分との間で、第１の部分と少なくとも１つの他の部分との間の振動の機械的伝達を少なくとも部分的に軽減し、オーディオ・デバイスの第１の構成要素を第２の構成要素にフレキシブルにマウントする、デカップリング・マウンティング・システムを備え、振動板が、本体の最大長さ寸法の少なくとも１１％である最大厚さを有する振動板本体を備える、
オーディオ・デバイスで構成されるといえる。

別の態様では、本発明は、
可動性の振動板と、電子オーディオ信号及び音圧に対応する振動板の運動を作動可能に変換するように構成された変換機構とを有するオーディオ・トランスデューサ、
中にオーディオ・トランスデューサを収容するためのバッフル又はエンクロージャを備えるトランスデューサ・ハウジング、並びに
オーディオ・トランスデューサをトランスデューサ・ハウジングにフレキシブルにマウントして、オーディオ・トランスデューサとトランスデューサ・ハウジングとの間の振動の機械的伝達を少なくとも部分的に軽減する、デカップリング・マウンティング・システムを備え、振動板が、本体の最大長さ寸法の少なくとも１１％である最大厚さを有する振動板本体を備える、
オーディオ・デバイスで構成されるといえる。

上記の態様１７～２８のうちの任意の１つのいくつかの実施例では、オーディオ・デバイスは、その態様のもとで定められる２つ以上のオーディオ・トランスデューサ及び／又は２つ以上のデカップリング・マウンティング・システムを備えてもよい。

いくつかの実施例では、デカップリング・マウンティング・システムを有するオーディオ・デバイスを備える上の態様のうちの任意の１つにおいて、好ましくは、振動板は、第１の部分の内部と物理的に連結しない１つ又は複数の周辺領域を備える。好ましくは、この外周部は、著しく物理的に連結せず、その結果、この１つ又は複数の周辺領域が、周辺部の長さ又は周長の少なくとも２０％、またより好ましくは少なくとも３０％を構成する。より好ましくは、この外周部は、実質的に物理的に連結せず、その結果、この１つ又は複数の周辺領域が、周辺部の長さ又は周長の少なくとも５０％、またより好ましくは、少なくとも８０％を構成する。最も好ましくは、この外周部は、おおよそ完全に物理的連結がなく、その結果、この１つ又は複数の周辺領域が、周辺部の長さ又は周長のおおよそ全体を構成する。

一構成では、エンクロージャ内部と連結しない、振動板本体周辺部の１つ又は複数の周辺領域とエンクロージャ内部との間に、小さい空気間隙が存在する。

好ましくは、空気間隙のサイズは、振動板本体の長さの１／２０未満である。

好ましくは、空気間隙のサイズは、１ｍｍ未満である。

別の構成では、振動板は、強磁性流体によって支持される。

好ましくは、振動板本体の冠状面に対して実質的に平行な方向の並進運動に逆らう、振動板に与えられる支持の相当な割合は、強磁性流体によって提供される。

好ましくは、振動板は、本体に接続され、前記主面のうちの少なくとも１つの近傍に接続されて、動作中に本体のこの面又はその近傍で受ける圧縮－引張応力に抵抗する、垂直応力補強材を備える。

別の態様では、本発明は概して、デカップリング・マウンティング・システムを含む上の態様のうちの任意の１つに従うオーディオ・デバイスであって、振動板が、
１つ又は複数の主面を有する振動板本体、
本体に接続され、前記主面のうちの少なくとも１つの近傍に接続されて、動作中に本体のこの面又はその近傍で受ける圧縮－引張応力に抵抗する、垂直応力補強材、並びに
本体に埋め込まれ、前記主面のうちの少なくとも１つに対してある角度で向けられ、動作中に本体が受けるせん断変形に抵抗し、且つ／又はそれを実質的に軽減する、少なくとも１つの内部補強部材を備える、
オーディオ・デバイスで構成されるといえる。

好ましくは、上の２つの態様のうちのいずれか１つにおいて、振動板本体と関連付けられた質量分布又は垂直応力補強材と関連付けられた質量分布又はその両方は、振動板が、振動板の１つ又は複数の比較的質量の大きい領域の質量と比べて、振動板の１つ又は複数の質量の小さい領域では比較的小さい質量を有するものである。

好ましくは、振動板本体は、振動板の質量中心位置から遠位な１つ又は複数の領域で比較的小さい質量を有する。好ましくは、振動板の厚さは、質量中心から遠位な周辺部に向かって減少する。

別法として、又は追加的に、垂直応力補強材の質量分布は、比較的小さい質量が、組み立てられた振動板の質量中心位置から遠位な、関連付けられた主面の１つ又は複数の周辺縁部領域にあるものである。

上のオーディオ・デバイスの態様のうちの任意の１つのいくつかの実施例では、少なくとも１つのオーディオ・トランスデューサは、直線動作トランスデューサである。好ましくは、振動板は、実質的に湾曲した振動板本体を備える。好ましくは、振動板本体は、実質的にドーム状の本体である。好ましくは、この本体は、十分な厚さ及び／又は奥行きを有し、その結果、この本体は、動作中、実質的に剛性である。たとえば、この本体は比較的薄くてもよいが、このドーム状の本体の全体の奥行きは、本体の最大長さ寸法より少なくとも１５％大きくてもよい。好ましくは、オーディオ・トランスデューサは、振動板本体の外周部に強固に接続され、そこから長手方向に延びる振動板基部フレームをさらに備える。好ましくは、励起機構は、基部フレームに接続される１つ又は複数の力伝達構成要素を備える。好ましくは、１つ又は複数の力伝達構成要素は、振動板基部フレームの周りで巻かれる１つ又は複数のコイル巻線を備える。好ましくは、強磁性流体のリングは、それぞれの間隙の内周部の周りに延びて、振動板を吊り下げる。好ましくは、振動板基部フレーム及び振動板は、関連付けられた周辺部のおおよそ全体の周りで、物理的に連結しない。

別の態様では、本発明は、上の態様のオーディオ・トランスデューサのうちの任意の１つ又は複数を組み込み、独立したオーディオ信号を再生できる２つ以上の異なるオーディオ・チャネルを提供する、２つ以上の電気音響スピーカを備えるオーディオ・デバイスで構成され得る。好ましくは、オーディオ・デバイスは、使用者の耳の約１０ｃｍ以内でのオーディオ用になされた個人用オーディオ・デバイスである。

別の態様では、本発明は、前のオーディオ・トランスデューサの態様のうちのいずれか１つの、１つ又は複数のオーディオ・トランスデューサとその関連する機能、構成及び実施例の任意の組合せを組み込む、個人用オーディオ・デバイスで構成されるといえる。

別の態様では、本発明は、それぞれの耳又はその近位で使用者によって装着されるように構成された１対のインタフェース・デバイスを備える個人用オーディオ・デバイスであって、それぞれのインタフェース・デバイスが、前のオーディオ・トランスデューサの態様のうちいずれか１つの、１つ又は複数のオーディオ・トランスデューサとその関連する機能、構成及び実施例の任意の組合せを備える、個人用オーディオ・デバイスで構成されるといえる。

別の態様では本発明は、それぞれの耳又はその周りで装着されるように構成された１対のヘッドホン・インタフェース・デバイスを備えるヘッドホン装置であって、それぞれのインタフェース・デバイスが、前のオーディオ・トランスデューサの態様のうちいずれか１つの、１つ又は複数のオーディオ・トランスデューサとその関連する機能、構成及び実施例の任意の組合せを備える、ヘッドホン装置で構成されるといえる。

別の態様では、本発明は、使用者の耳の外耳道又は甲介内に装着されるように構成された１対のイヤホン・インタフェースを備えるイヤホン装置であって、それぞれのイヤホン・インタフェースが、前のオーディオ・トランスデューサの態様のうちのいずれか１つの、１つ又は複数のオーディオ・トランスデューサとその関連する機能、構成及び実施例の任意の組合せを備える、イヤホン装置で構成されるといえる。

別の態様では、本発明は、オーディオ・トランスデューサが、音響電気トランスデューサである、上の態様のうちの任意の１つのオーディオ・トランスデューサ、並びに関連する機能、構成及び実施例で構成されるといえる。

別の態様では、本発明は、
可動性の振動板と、電子オーディオ信号及び音圧に対応する振動板の運動を作動可能に変換するように構成された変換機構とを有する少なくとも１つのオーディオ・トランスデューサ、
中に少なくとも１つのオーディオ・トランスデューサを収容するためのエンクロージャ、並びに
エンクロージャを周囲の支持構造にフレキシブルにマウントして、少なくとも１つのオーディオ・トランスデューサと支持構造の間の振動の機械的伝達を少なくとも部分的に軽減する、デカップリング・マウンティング・システムを備え、少なくとも１つのオーディオ・トランスデューサの振動板が、少なくとも部分的にはトランスデューサ・ハウジングの内部と物理的に連結しない外周部を有する振動板本体を備える、オーディオ・デバイスで構成されるといえる。

好ましくは、このデバイスは、コンピュータ・スピーカなどである。これは、たとえば、高さ約０．８ｍ未満、幅約０．４ｍ未満、及び／又は奥行き約０．３ｍ未満である寸法サイズを有してもよい。

別の構成では、振動板は、強磁性流体によって支持される。

好ましくは、振動板本体の冠状面に対して実質的に平行な方向の並進運動に逆らう、振動板に与えられる支持の相当な割合は、強磁性流体によって提供される。

別の態様では、本発明は、
可動性の振動板と、電子オーディオ信号及び音圧に対応する振動板の運動を作動可能に変換するように構成された変換機構とを有する少なくとも１つのオーディオ・トランスデューサ、並びに
中に少なくとも１つのオーディオ・トランスデューサを収容するためのエンクロージャを備え、エンクロージャが、このエンクロージャを周囲の支持構造にフレキシブルにマウントして、少なくとも１つのオーディオ・トランスデューサと支持構造との間の振動の機械的伝達を少なくとも部分的に軽減するデカップリング・マウンティング・システムと共に使用されるように構成され、少なくとも１つのオーディオ・トランスデューサの振動板が、少なくとも部分的にはトランスデューサ・ハウジングの内部と物理的に連結しない外周部を有する振動板本体を備える、
オーディオ・デバイスで構成されるといえる。

別の態様では、本発明は、通常、使用時に使用者の頭部から約１０センチメートル以内に配置される個人用オーディオ用途で使用する個人用オーディオ・デバイスであって、
振動板と、使用時に電子信号に応答して、振動板に作用して振動板を動かし、音を発生させるように構成された励起機構とを有する、少なくとも１つのオーディオ・トランスデューサ、並びに
オーディオ・トランスデューサを収容するためのエンクロージャ又はバッフルを備え、それぞれのオーディオ・トランスデューサと関連付けられる、少なくとも１つのハウジングを備え、
１つ又は複数のオーディオ・トランスデューサの振動板が、少なくとも部分的には関連付けられたハウジングの内部と物理的に連結しない外周部を備える、
個人用オーディオ・デバイスで構成されるといえる。

好ましくは、振動板は、ハウジングの内部と物理的に連結しない１つ又は複数の周辺領域を備える。好ましくは、この外周部は、著しく物理的に連結せず、その結果、この１つ又は複数の周辺領域が、周辺部の長さ又は周長の少なくとも２０％、またより好ましくは少なくとも３０％を構成する。より好ましくは、この外周部は、実質的に物理的に連結せず、その結果、この１つ又は複数の周辺領域が、周辺部の長さ又は周長の少なくとも５０％、またより好ましくは少なくとも８０％を構成する。最も好ましくは、この外周部は、おおよそ完全に物理的連結がなく、その結果、この１つ又は複数の周辺領域が、周辺部の長さ又は周長のおおよそ全体を構成する。

好ましくは、通常動作中にかなりの距離を動く振動板の外周部のすべての領域は、ハウジングの内部とおおよそ完全に物理的連結がない。

いくつかの実施例では、ハウジングの内部と物理的に連結しない振動板の１つ又は複数の周辺領域は、流体によって支持される。好ましくは、この流体は、強磁性流体である。好ましくは、この強磁性流体は、強磁性流体によって支持されるこの１つ又は複数の周辺領域を封止し、又はそれと直接的に接触し、その結果、この強磁性流体が、実質的にそれらの間の空気の流れを防止する。

好ましくは、オーディオ・デバイスは、これらのオーディオ・トランスデューサのうちの少なくとも１つの振動板とオーディオ・デバイスの少なくとも１つの他の部分との間に配置されて、振動板とオーディオ・デバイスの少なくとも１つの他の部分の間の振動の機械的伝達を少なくとも部分的に軽減する少なくとも１つのデカップリング・マウンティング・システムであって、それぞれのデカップリング・マウンティング・システムが、オーディオ・デバイスの第１の構成要素を第２の構成要素にフレキシブルにマウントする、少なくとも１つのデカップリング・マウンティング・システムを備える。

いくつかの実施例では、１つ又は複数のオーディオ・トランスデューサの振動板は、
１つ又は複数の主面を有する振動板本体と、
本体に接続され、前記主面のうちの少なくとも１つの近傍に接続されて、動作中に本体の面又はその近傍で受ける圧縮－引張応力に抵抗する、垂直応力補強材と、
本体に埋め込まれ、前記主面のうちの少なくとも１つに対してある角度で向けられ、動作中に本体が受けるせん断変形に抵抗し、且つ／又はそれを実質的に軽減する、少なくとも１つの内部補強部材とを備える。

好ましくは、振動板は、励起機構の力伝達構成要素に強固に取り付けられる。好ましくは、力伝達構成要素は、使用時に実質的に剛性のままである。

好ましくは、力伝達構成要素は、オーディオ信号を表す電流を受ける導電性の構成要素を備える。好ましくは、導電性の構成要素は、レンツの法則によって機能する。好ましくは、導電性の構成要素は、コイルである。好ましくは、励起機構は、磁界を発生させる磁気要素又は磁気構造をさらに備え、導電性の構成要素は、その場の磁界内に配置される。好ましくは、磁気構造又は要素は、永久磁石を備える。

好ましくは、ハウジングは、使用時に振動板の運動によって発生する音を使用者の外耳道に伝えるための１つ又は複数の開口を備える。

いくつかの実施例では、これらのオーディオ・トランスデューサのうちの少なくとも１つは、直線動作トランスデューサである。好ましくは、振動板は、実質的に湾曲した振動板本体を備える。好ましくは、振動板本体は、実質的にドーム状の本体である。好ましくは、この本体は、十分な厚さ及び／又は奥行きを有し、その結果、この本体は、動作中、実質的に剛性である。たとえば、この本体は比較的薄くてもよいが、このドーム状の本体の全体の奥行きは、本体の最大長さ寸法より少なくとも１５％大きくてもよい。好ましくは、オーディオ・トランスデューサは、振動板本体の外周部に強固に接続され、そこから長手方向に延びる振動板基部フレームをさらに備える。好ましくは、励起機構は、基部フレームに接続される１つ又は複数の力伝達構成要素を備える。好ましくは、１つ又は複数の力伝達構成要素は、振動板基部フレームの周りで巻かれる１つ又は複数のコイル巻線を備える。好ましくは、複数の構成要素が、振動板基部フレームの長さに沿って分布する。好ましくは、励起機構は、動作中、これらの１つ又は複数のコイル巻線が位置する領域内に磁界を発生させる磁気構造又は磁気組立体をさらに備える。好ましくは、磁気構造は、対向するポールピースを備え、ポールピース同士の間に形成される１つ又は複数の間隙に磁界を発生させる。好ましくは、振動板基部フレームは、これらの１つ又は複数の間隙内で延びる。好ましくは、振動板のニュートラル位置では、１つ又は複数のコイルは、これらの１つ又は複数の間隙と合わせられる。好ましくは、オーディオ・トランスデューサは、１対のコイル及び関連付けられた１対の磁界間隙を備える。好ましくは、振動板組立体は、動作中、磁気構造に対して往復直線運動をする。好ましくは、強磁性流体のリングは、それぞれの間隙の内周部の周りに延びて、振動板を吊り下げる。好ましくは、振動板基部フレーム及び振動板は、関連付けられた周辺部のおおよそ全体の周りで、物理的に連結しない。

いくつかの形態では、オーディオ・デバイスは、オーディオ・トランスデューサを関連付けられたハウジングの中にマウントするための、少なくとも１つのデカップリング・マウンティング・システムをさらに備える。好ましくは、デカップリング・マウンティング・システムは、オーディオ・トランスデューサの振動板とオーディオ・デバイスの少なくとも１つの他の部分の間に配置されて、振動板組立体とオーディオ・デバイスの少なくとも１つの他の部分の間の振動の機械的伝達を少なくとも部分的に軽減し、オーディオ・デバイスの第１の構成要素を第２の構成要素に、直接的又は間接的にフレキシブルにマウントする。いくつかの形態では、デカップリング・システムは、複数のフレキシブル・マウンティング・ブロックを備える。好ましくは、マウンティング・ブロックは、第１の構成要素の外周面の周りに分布し、一方の側では第１の構成要素の外周面に、反対側では第２の構成要素の内周面に強固に連結する。

いくつかの実施例では、振動板の外周部の、ハウジングの内部と物理的に連結しない１つ又は複数の領域は、空気間隙によってハウジングの内部から隔てられる。好ましくは、比較的小さい空気間隙が、ハウジングの内部と振動板の１つ又は複数の周辺領域とを隔てる。好ましくは、それぞれの周辺領域とハウジングとの間の距離によって定められる空気間隙の幅は、振動板の長さの１／１０未満、より好ましくは１／２０未満である。好ましくは、振動板の１つ又は複数の周辺領域とハウジングとの間の距離によって定められる空気間隙の幅は、１．５ｍｍ未満、またより好ましくは１ｍｍ未満、またさらに好ましくは０．５ｍｍ未満である。

いくつかの実施例では、振動板本体と関連付けられた質量分布又は垂直応力補強材と関連付けられた質量分布又はその両方は、振動板が、振動板の１つ又は複数の比較的質量の大きい領域の質量と比べて、振動板の１つ又は複数の質量の小さい領域では比較的小さい質量を有するものである。

好ましくは、１つ又は複数の質量の小さい領域は、振動板の質量中心位置から遠位である周辺領域にあり、１つ又は複数の質量の大きい領域は、質量中心位置又はその近位にある。

好ましくは、質量の小さい領域は、振動板の一方の端部にあり、質量の大きい領域は、対向する端部にある。好ましくは、質量の小さい領域は、振動板の外周部全体に実質的に分布し、質量の大きい領域は、振動板の中央領域にある。

好ましくは、垂直応力補強材の質量分布は、比較的小さい質量が、１つ又は複数の質量の小さい領域に配置されるものである。

別法として、又は追加的に、振動板本体の質量分布は、振動板本体が、１つ又は複数の質量の小さい領域で比較的小さい質量を有するものである。好ましくは、振動板本体の厚さは、好ましくは質量中心位置から、１つ又は複数の質量の小さい領域に向かって先細りになることによって減少する。

いくつかの実施例では、少なくとも１つのオーディオ・トランスデューサは、回転動作オーディオ・トランスデューサである。好ましくは、オーディオ・トランスデューサは、トランスデューサ基部構造と、振動板をトランスデューサ基部構造に対して回転可能に接続するためのヒンジ・システムとを備える。好ましくは、振動板は、実質的に剛性の構造を有する。好ましくは、振動板は、１つ又は複数の主面に接続される、外部垂直応力補強材を有する振動板本体を備える。好ましくは、振動板は、振動板本体に埋め込まれる、内部応力補強材を備える。好ましくは、振動板は、実質的に厚い振動板本体を有する。好ましくは、振動板本体は、本体の長さに沿って実質的に先細りにされる厚さを有する。好ましくは、振動板本体の厚い基部端部は、オーディオ・トランスデューサの振動板基部フレームに強固に接続される。好ましくは、励起機構は、振動板基部フレームに強固に接続される力伝達構成要素を備える。好ましくは、力伝達構成要素は、１つ又は複数のコイルを備える。好ましくは、トランスデューサ基部構造は、動作中、力伝達構成要素がたどるチャネル内に磁界を発生させるように構成された磁気構造を備える。好ましくは、このチャネルは、磁気構造の外側ポールピースと内側ポールピースの間に形成される。好ましくは、このチャネルは、実質的に湾曲し、コイルが強固に取り付けられるトランスデューサ基部構造プレートも同様に湾曲する。

一形態では、ヒンジ・システムは、１つ又は複数のヒンジ接続部を有するヒンジ組立体を備え、それぞれのヒンジ接続部は、ヒンジ要素及び接触部材を備え、接触部材は、接触面を有し、動作中に、それぞれのヒンジ接続部は、ヒンジ要素が接触面との実質的に安定した物理的接触を保ちながら関連付けられた接触部材に対して相対的に動くことを可能にするように構成され、ヒンジ組立体は、ヒンジ要素を接触面に向かって付勢する。好ましくは、ヒンジ・システムは、それぞれのヒンジ要素を関連付けられた接触面に向かって付勢するための付勢機構を備える。

一構成では、付勢機構は、それぞれのヒンジ要素に対して効果的に圧縮されたばねなどの弾性部材を備える。別の代替の構成では、付勢機構は、磁界発生構造及び強磁性ヒンジ要素を備える磁気機構を備える。

一構成では、それぞれの接触面は、少なくとも断面において実質的に凹形に湾曲し、関連付けられたそれぞれのヒンジ要素は、少なくとも断面において、実質的に凸形に湾曲した接触面を有する。好ましくは、凹形に湾曲した接触面は、凸形に湾曲した接触面より大きい曲率半径を有する。別の構成では、それぞれの接触面は、実質的に平面であり、関連付けられたヒンジ要素は、少なくとも断面において凸形に湾曲した接触面を有する。

好ましくは、ヒンジ・システムは、振動板の左右に位置するように構成された１対のヒンジ接続部を備える。好ましくは、ヒンジ要素は、振動板に強固に接続され、接触部材は、トランスデューサ基部構造に強固に接続され、且つそこから延びる。

さらに別の形態では、ヒンジ・システムは、少なくとも１つのヒンジ接続部を備え、それぞれのヒンジ接続部は、振動板をトランスデューサ基部構造に枢動接続して、振動板が、動作中、回転軸を中心にトランスデューサ基部構造に対して相対的に回転することを可能にし、ヒンジ接続部は、一方の側ではトランスデューサ基部構造に、反対側では振動板に強固に連結され、且つ互いに対して傾けられた少なくとも２つの弾性ヒンジ要素を備え、それぞれのヒンジ要素は、トランスデューサ基部構造と振動板の両方に密に結び付けられ、動作中、この要素に沿った、且つその全体にわたる圧縮、引張及び／又はせん断変形に抵抗する、実質的な並進剛性、並びにこのセクションに対して垂直な力に応じた屈曲を可能にする、実質的な可撓性を備える。いくつかの構成では、それぞれのヒンジ接続部のそれぞれのフレキシブル・ヒンジ要素は、曲げに対して実質的にフレキシブルである。好ましくは、それぞれのヒンジ要素は、ねじれに対して実質的に剛性である。代替の構成では、それぞれのヒンジ接続部のそれぞれのフレキシブル・ヒンジ要素は、ねじれに対して実質的にフレキシブルである。好ましくは、それぞれのフレキシブル・ヒンジ要素は、曲げに対して実質的に剛性である。

好ましくは、オーディオ・デバイスは、オーディオ・トランスデューサを関連付けられたハウジングの中にマウントするための、少なくとも１つのデカップリング・マウンティング・システムをさらに備える。好ましくは、デカップリング・マウンティング・システムは、オーディオ・トランスデューサの振動板とオーディオ・デバイスの少なくとも１つの他の部分の間に配置されて、振動板とオーディオ・デバイスの少なくとも１つの他の部分の間の振動の機械的伝達を少なくとも部分的に軽減し、オーディオ・デバイスの第１の構成要素を第２の構成要素に、直接的又は間接的にフレキシブルにマウントする。好ましくは、デカップリング・マウンティング・システムは、少なくとも１つの並進軸に沿った、またより好ましくは少なくとも２つの実質的に直交する並進軸に沿った、またいっそう好ましくは３つの実質的に直交する並進軸に沿った、振動板とオーディオ・デバイスの少なくとも１つの他の部分の間の振動の機械的伝達を少なくとも部分的に軽減する。好ましくは、デカップリング・マウンティング・システムは、少なくとも１つの回転軸を中心にした、またより好ましくは少なくとも２つの実質的に直交する回転軸を中心にした、またいっそう好ましくは３つの実質的に直交する回転軸を中心にした、振動板とオーディオの少なくとも１つの他の部分の間の振動の機械的伝達を少なくとも部分的に軽減する。好ましくは、デカップリング・マウンティング・システムは、トランスデューサ基部構造とハウジングの内部との間を接続する。好ましくは、デカップリング・システムは、トランスデューサ基部構造と関連付けられたノード軸位置又はその近位に位置するように構成された、少なくとも１つのノード軸マウントを備える。好ましくは、デカップリング・システムは、トランスデューサ基部構造と関連付けられたノード軸位置から遠位に位置するように構成された、少なくとも１つの遠位マウントを備える。好ましくは、少なくとも１つのノード軸マウントは、少なくとも１つの遠位マウントより比較的追従的でなく、且つ／又は比較的フレキシブルでない。

いくつかの実施例では、オーディオ・デバイスは、少なくとも１つのインタフェース・デバイスを備え、それぞれのインタフェース・デバイスは、少なくとも１つのハウジングのうちの一ハウジングを備え、１つ又は複数のオーディオ・トランスデューサのうちの少なくとも１つを中に組み込む。好ましくは、それぞれのインタフェース・デバイスは、使用者の頭部に係合して、関連付けられたオーディオ・トランスデューサを、使用者の耳に対して配置するように構成される。好ましくは、インタフェースは、関連付けられたオーディオ・トランスデューサを、使用者の外耳道又はその近位に配置するように構成される。

好ましくは、オーディオ・デバイスは、使用者のそれぞれの耳用の１対のインタフェース・デバイスを備える。

一形態では、それぞれのインタフェース・デバイスは、ヘッドホン・カップである。好ましくは、それぞれのヘッドホン・カップは、使用者の耳又はその周囲に位置するように構成されたインタフェース・パッドを備える。好ましくは、このパッドは、使用時に使用者の耳の周囲に実質的なシールを生み出すための封止要素を備える。好ましくは、オーディオ・デバイスは、ヘッドホン・カップ同士の間に延び、使用時に使用者の頭部の頭頂部の周囲に位置するように構成されたヘッドバンドをさらに備える。

別の形態では、それぞれのインタフェース・デバイスは、イヤホン・インタフェースである。好ましくは、それぞれのイヤホン・インタフェースは、使用時に使用者の外耳道、その近傍、又はその内部に位置するように構成されたインタフェース・プラグを備える。好ましくは、インタフェース・プラグは、使用者の外耳道、その近傍、又はその内部に実質的なシールを生み出すための封止要素を備える。

一形態では、イヤホン・インタフェースは、可聴に振動板に接続され、使用者の外耳道その場のすぐ近傍に位置するように構成された、実質的に長手方向のインタフェース・チャネルを備える。好ましくは、このインタフェース・チャネルは、チャネルのスロートに、発泡体、又は他の多孔性若しくは通気性の要素などの消音用挿入物を備える。

好ましくは、オーディオ・デバイスは、１６０Ｈｚから６ｋＨｚまでの周波数帯、またより好ましくは１２０Ｈｚから８ｋＨｚまでの周波数帯、またより好ましくは１００Ｈｚから１０ｋＨｚまでの周波数帯、またさらに好ましくは８０Ｈｚから１２ｋＨｚまでの周波数帯、また最も好ましくは６０Ｈｚから１４ｋＨｚまでの周波数帯を含むＦＲＯを有する、少なくとも１つのオーディオ・トランスデューサを備える。

好ましくは、それぞれのインタフェース・デバイスは、１６０Ｈｚから６ｋＨｚまでの周波数帯、またより好ましくは１２０Ｈｚから８ｋＨｚまでの周波数帯、またより好ましくは１００Ｈｚから１０ｋＨｚまでの周波数帯、またさらに好ましくは８０Ｈｚから１２ｋＨｚまでの周波数帯、また最も好ましくは６０Ｈｚから１４ｋＨｚまでの周波数帯を含むＦＲＯを集合的に有する、３つ以下のオーディオ・トランスデューサを備える。

好ましくは、それぞれのインタフェース・デバイスは、１６０Ｈｚから６ｋＨｚまでの周波数帯、またより好ましくは１２０Ｈｚから８ｋＨｚまでの周波数帯、またより好ましくは１００Ｈｚから１０ｋＨｚまでの周波数帯、またさらに好ましくは８０Ｈｚから１２ｋＨｚまでの周波数帯、また最も好ましくは６０Ｈｚから１４ｋＨｚまでの周波数帯を含むＦＲＯを集合的に有する、２つ以下のオーディオ・トランスデューサを備える。

好ましくは、それぞれのインタフェース・デバイスは、１６０Ｈｚから６ｋＨｚまでの周波数帯、またより好ましくは１２０Ｈｚから８ｋＨｚまでの周波数帯、またより好ましくは１００Ｈｚから１０ｋＨｚまでの周波数帯、またさらに好ましくは８０Ｈｚから１２ｋＨｚまでの周波数帯、また最も好ましくは６０Ｈｚから１４ｋＨｚまでの周波数帯を含むＦＲＯを有する、単一のオーディオ・トランスデューサを備える。

好ましくは、それぞれのインタフェース・デバイスは、使用時に使用者の耳の近傍に位置するように構成されたこのインタフェースの一方の側にある内部空気空洞とこのデバイスその場の外部の空気との間に十分なシールを生み出すように構成される。

好ましくは、それぞれのインタフェース・デバイスに関連付けられたハウジングは、第１の空洞からこのデバイスの第１の空洞の反対側に配置される第２の空洞まで、又は第１の空洞からこのデバイスの外部の空気まで、又はその両方の、少なくとも１つの流体通路を備える。

好ましくは、それぞれの流体通路は、その場で且つ動作中、そこを流れる気体の流れを実質的に制限するための、実質的に制限的な流体通路を提供する。流体通路は、両側の空気との結合部で、小さくされた直径又は幅を有してもよく、且つ／又は流体流れ制限要素を備えてもよい。この流体流れ制限要素は、この通路又はこの通路内に配置された、多孔性若しくは通気性のカバー又は挿入物でもよい。

いくつかの実施例では、インタフェース・デバイスは、使用時に使用者の耳の近傍に位置するように構成された、振動板の一方の側にある第１の前方空洞と、振動板の反対側にある第２の後方空洞との間に延びる第１の流体通路を備える。好ましくは、第１の流体通路は、第１の空洞及び第２の空洞の断面積に比べて実質的に小さくされた入口区域の流体通路を備える。いくつかの形態では、第１の流体通路は、ちょうど振動板の周辺部の周りに配置される。他の形態では、第１の空洞は、トランスデューサ基部構造又はハウジングの内壁部を通って配置される。

いくつかの実施例では、インタフェース・デバイスは、第１の前方空洞から外部の空気までの第１の流体通路又は第２の流体通路を備える。いくつかの形態では、この流体通路は、近傍の空気の断面積に比べて実質的に小さくされた入口区域を備える。いくつかの他の形態では、これらの流体通路は、第１の前方空洞の断面積に対して実質的に大きい入口区域を備え、またそこを流れる気体の流れを実質的に制限する流れ制限要素を組み込む。

いくつかの実施例では、オーディオ・デバイスは携帯電話である。

いくつかの実施例では、オーディオ・デバイスは補聴器である。

いくつかの実施例では、オーディオ・デバイスはマイクロホンである。

別の態様では、本発明は、使用時に使用者の耳のそれぞれの周りに位置するように構成された１対のヘッドホン・インタフェース・デバイスを備えるヘッドホン装置であって、それぞれのインタフェース・デバイスが、
振動板と、使用時に電子信号に応答して、振動板に作用して振動板を動かし、音を発生させるように構成された励起機構とを有する、少なくとも１つのオーディオ・トランスデューサ、並びに
オーディオ・トランスデューサを収容するためのエンクロージャ又はバッフルを備え、それぞれのオーディオ・トランスデューサと関連付けられる、少なくとも１つのハウジングを備え、
１つ又は複数のオーディオ・トランスデューサの振動板が、少なくとも部分的には関連付けられたハウジングの内部と物理的に連結しない外周部を備える、
ヘッドホン装置で構成されるといえる。

別の態様では、本発明は、それぞれが使用時に使用者の外耳道の中又は近傍に位置するように構成された、１対のイヤホン・インタフェース・デバイスを備えるイヤホン装置であって、それぞれのインタフェース・デバイスが、
振動板と、使用時に電子信号に応答して、振動板に作用して振動板を動かし、音を発生させるように構成された励起機構とを有する、少なくとも１つのオーディオ・トランスデューサ、並びに
オーディオ・トランスデューサを収容するためのエンクロージャ又はバッフルを備え、それぞれのオーディオ・トランスデューサと関連付けられる、少なくとも１つのハウジングを備え、
１つ又は複数のオーディオ・トランスデューサの振動板が、少なくとも部分的には関連付けられたハウジングの内部と物理的に連結しない外周部を備える、
イヤホン装置で構成されるといえる。

別の態様では、本発明は、オーディオ・デバイスを含む携帯電話であって、このオーディオ・デバイスが、
振動板と、使用時に電子信号に応答して、振動板に作用して振動板を動かし、音を発生させるように構成された励起機構とを有する、少なくとも１つのオーディオ・トランスデューサ、並びに
オーディオ・トランスデューサを収容するためのエンクロージャ又はバッフルを備え、それぞれのオーディオ・トランスデューサと関連付けられる、少なくとも１つのハウジングを備え、
１つ又は複数のオーディオ・トランスデューサの振動板が、少なくとも部分的には関連付けられたハウジングの内部と物理的に連結しない外周部を備える、
携帯電話で構成されるといえる。

別の態様では、本発明は、
振動板と、使用時に電子信号に応答して、振動板に作用して振動板を動かし、音を発生させるように構成された励起機構とを有する、少なくとも１つのオーディオ・トランスデューサ、並びに
オーディオ・トランスデューサを収容するためのエンクロージャ又はバッフルを備え、それぞれのオーディオ・トランスデューサと関連付けられる、少なくとも１つのハウジングを備える補聴器であって、
１つ又は複数のオーディオ・トランスデューサの振動板が、少なくとも部分的には関連付けられたハウジングの内部と物理的に連結しない外周部を備える、
補聴器で構成されるといえる。

別の態様では、本発明は、
振動板と音によって生じる振動板の運動を電気オーディオ信号に変換するように構成された変換機構とを有する少なくとも１つのオーディオ・トランスデューサ、並びに
オーディオ・トランスデューサを収容するためのエンクロージャ又はバッフルを備え、それぞれのオーディオ・トランスデューサと関連付けられる、少なくとも１つのハウジングを備えるマイクロホンであって、
１つ又は複数のオーディオ・トランスデューサの振動板が、少なくとも部分的には関連付けられたハウジングの内部と物理的に連結しない外周部を備える、
マイクロホンであるものである。

別の態様では、本発明は、通常、使用時に使用者の頭部から約１０センチメートル以内に配置される個人用オーディオ用途で使用する個人用オーディオ・デバイスであって、
振動板と、使用時に電子信号に応答して、振動板に作用して振動板を動かし、音を発生させるように構成された励起機構とを有する、少なくとも１つのオーディオ・トランスデューサ、並びに
オーディオ・トランスデューサを収容するためのエンクロージャ又はバッフルを備え、それぞれのオーディオ・トランスデューサと関連付けられる、少なくとも１つのハウジングを備え、
１つ又は複数のオーディオ・トランスデューサの振動板が、関連付けられたハウジングの内部と実質的に完全に物理的に連結していない、
個人用オーディオ・デバイスで構成される。

別の態様では、本発明は、通常、使用時に使用者の頭部から約１０センチメートル以内に配置される個人用オーディオ用途で使用する個人用オーディオ・デバイスであって、
振動板と、使用時に電子信号に応答して、振動板に作用して振動板を動かし、音を発生させるように構成された励起機構とを有する、少なくとも１つのオーディオ・トランスデューサ、並びに
オーディオ・トランスデューサを収容するためのエンクロージャ又はバッフルを備え、それぞれのオーディオ・トランスデューサと関連付けられる、少なくとも１つのハウジングを備え、
少なくとも１つのハウジングと関連付けられた少なくとも１つのオーディオ・トランスデューサが、振動板の外周部をハウジングに連結するサスペンションを備え、
サスペンションが、ごく部分的に、振動板を周辺部の周長の周りで連結する、
個人用オーディオ・デバイスで構成される。

好ましくは、このサスペンションは、周辺部の周長の８０％未満の長さに沿って振動板を連結する。より好ましくは、このサスペンションは、周辺部の周長の５０％未満の長さに沿って振動板を連結する。最も好ましくは、このサスペンションは、周辺部の周長の２０％未満の長さに沿って振動板を連結する。

サスペンションは、たとえば固体のサラウンドや封止要素でもよい。

別の態様では、本発明は、使用者の耳その場の甲介の中に配置されるように構成された少なくとも１つのイヤホン・インタフェース・デバイスを備えるイヤホン装置であって、それぞれのイヤホン・インタフェース・デバイスが、
振動板と、使用時に電子信号に応答して振動板に作用して振動板を動かし、音を発生させるように構成された励起機構とを有するオーディオ・トランスデューサ、並びに
オーディオ・トランスデューサを収容するためのエンクロージャ又はバッフルを備え、使用時に使用者の耳の甲介内に保持されるように構成されたハウジングを備え、
オーディオ・トランスデューサの振動板が、ハウジングの内部と物理的に連結しない、振動板の外周部の１つ又は複数の周辺領域を備え、
比較的小さい空気間隙が、ハウジングの内部と振動板のこの１つ又は複数の周辺領域を隔てる、
イヤホン装置で構成されるともいえる。

好ましくは、この外周部は、著しく物理的に連結せず、その結果、この１つ又は複数の周辺領域が、周辺部の長さ又は周長の少なくとも２０％、またより好ましくは少なくとも３０％を構成する。より好ましくは、この外周部は、実質的に物理的に連結せず、その結果、この１つ又は複数の周辺領域が、周辺部の長さ又は周長の少なくとも５０％、またより好ましくは少なくとも８０％を構成する。最も好ましくは、この外周部は、おおよそ完全に物理的連結がなく、その結果、この１つ又は複数の周辺領域が、周辺部の長さ又は周長のおおよそ全体を構成する。

好ましくは、それぞれの周辺領域とハウジングの間の距離によって定められる空気間隙の幅は、振動板の長さの１／１０未満、より好ましくは１／２０未満である。

好ましくは、振動板の１つ又は複数の周辺領域とハウジングの間の距離によって定められる空気間隙の幅は、１．５ｍｍ未満、またより好ましくは１ｍｍ未満、またさらに好ましくは０．５ｍｍ未満である。

好ましくは、ハウジングは、使用時に振動板の運動によって発生する音を使用者の外耳道に伝えるための１つ又は複数の開口を備える。

好ましくは、１つ又は複数の開口は、このデバイスがその場にあるとき、使用者の甲介の内側に配置されるように構成される。別法として、１つ又は複数の開口は、このデバイスがその場にあるとき、使用者の外耳道の内側に配置されるように構成される。

いくつかの実施例では、ハウジングは、外耳道の中に入っている空気及び前記外耳道その場の外側の空気を実質的に封止しない。好ましくは、ハウジングは、使用者の外耳道その場の周辺部の周りに実質的に連続的なシールを提供しない。好ましくは、ハウジングは、使用者の外耳道その場の周辺部に対して実質的に連続的な圧力を付与しない。

好ましくは、ハウジングは、７０ヘルツの周囲の音の１デシベル（ｄＢ）未満、又は２ｄＢ未満、又は３ｄＢ未満、又は６ｄＢ未満のパッシブ減衰を生じさせる程度まで、使用者の外耳道その場への開口を塞ぐ。

別法として、又は追加的に、ハウジングは、１２０ヘルツの周囲の音の１デシベル（ｄＢ）未満、又は２ｄＢ未満、又は３ｄＢ未満、又は６ｄＢ未満のパッシブ減衰を生じさせる程度まで、使用者の外耳道その場への開口を塞ぐ。

別法として、又は追加的に、ハウジングは、４００ヘルツの周囲の音の１デシベル（ｄＢ）未満、又は２ｄＢ未満、又は３ｄＢ未満、又は６ｄＢ未満のパッシブ減衰を生じさせる程度まで使用者の外耳道その場への開口を塞ぐ。

一実施例では、それぞれのイヤホン・インタフェース・デバイスは、１６０Ｈｚから６ｋＨｚまでの周波数帯、またより好ましくは１２０Ｈｚから８ｋＨｚまでの周波数帯、またより好ましくは１００Ｈｚから１０ｋＨｚまでの周波数帯、またさらに好ましくは８０Ｈｚから１２ｋＨｚまでの周波数帯、また最も好ましくは６０Ｈｚから１４ｋＨｚまでの周波数帯を含むＦＲＯを有する、１つのオーディオ・トランスデューサを備える。

好ましくは、イヤホン装置は、使用者の耳の中に位置して音を再生するように構成される、１対のイヤホン・インタフェース・デバイスを備える。好ましくは、イヤホン・インタフェース・デバイスは、少なくとも２つの独立したオーディオ信号を再生するように構成される。

好ましくは、ＦＲＯは、Ｈａｍｍｅｒｓｈｏｉ及びＭｏｌｌｅｒによって２００８年に提案された「ディフューズ・フィールド」基準に対して２０ｄＢを上回る、またより好ましくは１４ｄＢを上回る、またさらに好ましくは１０ｄＢを上回る、また最も好ましくは６ｄＢを上回る持続的な音圧の降下なしに再生される。

好ましくは、ＦＲＯは、帯域幅の限界で、２００８年にＨａｍｍｅｒｓｈｏｉ及びＭｏｌｌｅｒによって提案された「ディフューズ・フィールド」基準に対して２０ｄＢを上回る、またより好ましくは１４ｄＢを上回る、またさらに好ましくは１０ｄＢを上回る、また最も好ましくは６ｄＢを上回る音圧の降下なしに再生される。

第２の実施例では、それぞれのイヤホン・インタフェース・デバイスは、２つ以下のオーディオ・トランスデューサを備えて、１６０Ｈｚから６ｋＨｚまでの周波数帯、またより好ましくは１２０Ｈｚから８ｋＨｚまでの周波数帯、またより好ましくは１００Ｈｚから１０ｋＨｚまでの周波数帯、またさらに好ましくは８０Ｈｚから１２ｋＨｚまでの周波数帯、また最も好ましくは６０Ｈｚから１４ｋＨｚまでの周波数帯を含むＦＲＯを集合的に有する。

第３の実施例では、それぞれのイヤホン・インタフェース・デバイスは、１６０Ｈｚから６ｋＨｚまでの周波数帯、またより好ましくは１２０Ｈｚから８ｋＨｚまでの周波数帯、またより好ましくは１００Ｈｚから１０ｋＨｚまでの周波数帯、またさらに好ましくは８０Ｈｚから１２ｋＨｚまでの周波数帯、また最も好ましくは６０Ｈｚから１４ｋＨｚまでの周波数帯を含むＦＲＯを集合的に有する、３つ以下のオーディオ・トランスデューサを備える。

別の態様では、本発明は、通常、使用時に使用者の頭部から約１０センチメートル以内に配置される個人用オーディオ用途で使用する個人用オーディオ・デバイスであって、
振動板と、振動板に接続されたヒンジ組立体と、使用時に電子信号に応答して実質的な回転運動を振動板に付与する励起機構とを有する、少なくとも１つのオーディオ・トランスデューサ、並びに
オーディオ・トランスデューサを収容するためのエンクロージャ又はバッフルを備えるハウジングを備え、
オーディオ・トランスデューサの振動板が、動作中に実質的な剛性を保つ、
個人用オーディオ・デバイスで構成されるともいえる。

好ましくは、振動板は、動作中、トランスデューサのＦＲＯにわたり、実質的な剛性を保つ。

好ましくは、振動板は、ハウジングの内部と物理的に連結しない１つ又は複数の周辺領域を備える。好ましくは、この外周部は、著しく物理的に連結せず、その結果、この１つ又は複数の周辺領域が、周辺部の長さ又は周長の少なくとも２０％、またより好ましくは少なくとも３０％を構成する。より好ましくは、この外周部は、実質的に物理的に連結せず、その結果、この１つ又は複数の周辺領域が、周辺部の長さ又は周長の少なくとも５０％、またより好ましくは少なくとも８０％を構成する。最も好ましくは、この外周部は、おおよそ完全に物理的連結がなく、その結果、この１つ又は複数の周辺領域が、周辺部の長さ又は周長のおおよそ全体を構成する。

好ましくは、振動板は、振動板本体の最大寸法に対して実質的に厚い振動板本体を備える。好ましくは、振動板本体の最大厚さは、振動板本体の最大長さの１１％より大きく、またさらに好ましくは、この最大長さの１４％より大きい。

いくつかの実施例では、１つ又は複数のオーディオ・トランスデューサの振動板は、
１つ又は複数の主面を有する振動板本体と、
本体に接続され、前記主面のうちの少なくとも１つの近傍に接続されて、動作中に本体の面又はその近傍で受ける圧縮－引張応力に抵抗する、垂直応力補強材と、
本体に埋め込まれ、前記主面のうちの少なくとも１つに対してある角度で向けられ、動作中に本体が受けるせん断変形に抵抗し、且つ／又はそれを実質的に軽減する、少なくとも１つの内部補強部材とを備える。

一形態では、ヒンジ・システムは、１つ又は複数のヒンジ接続部を有するヒンジ組立体を備え、それぞれのヒンジ接続部は、ヒンジ要素及び接触部材を備え、接触部材は、接触面を有し、動作中に、それぞれのヒンジ接続部は、ヒンジ要素が接触面との実質的に安定した物理的接触を保ちながら関連付けられた接触部材に対して相対的に動くことを可能にするように構成され、ヒンジ組立体は、ヒンジ要素を接触面に向かって付勢する。好ましくは、ヒンジ・システムは、それぞれのヒンジ要素を関連付けられた接触面に向かって付勢するための付勢機構を備える。

さらに別の形態では、ヒンジ・システムは、少なくとも１つのヒンジ接続部を備え、それぞれのヒンジ接続部は、振動板をトランスデューサ基部構造に枢動接続して、振動板が、動作中、回転軸を中心にトランスデューサ基部構造に対して相対的に回転することを可能にし、ヒンジ接続部は、一方の側ではトランスデューサ基部構造に、反対側では振動板に強固に連結され、且つ互いに対して傾けられた少なくとも２つの弾性ヒンジ要素を備え、それぞれのヒンジ要素は、トランスデューサ基部構造と振動板の両方に密に結び付けられ、動作中、この要素に沿った、且つその全体にわたる圧縮、引張及び／又はせん断変形に抵抗する、実質的な並進剛性、並びにこのセクションに対して垂直な力に応じた屈曲を可能にする、実質的な可撓性を備える。いくつかの構成では、それぞれのヒンジ接続部のそれぞれのフレキシブル・ヒンジ要素は、曲げに対して実質的にフレキシブルである。好ましくは、それぞれのヒンジ要素は、ねじれに対して実質的に剛性である。代替の構成では、それぞれのヒンジ接続部のそれぞれのフレキシブル・ヒンジ要素は、ねじれに対して実質的にフレキシブルである。好ましくは、それぞれのフレキシブル・ヒンジ要素は、曲げに対して実質的に剛性である。

別の態様では、本発明は、通常、使用時に使用者の頭部から約１０センチメートル以内に配置される個人用オーディオ用途で使用する個人用オーディオ・デバイスであって、
振動板と、トランスデューサ基部構造と、振動板をトランスデューサ基部構造に回転可能に接続するヒンジ組立体と、使用時に電子信号に応答して、実質的な回転運動を振動板本体に付与する励起機構とを有するオーディオ・トランスデューサを備え、ヒンジ・システムが、少なくとも１つのヒンジ接続部を備え、それぞれのヒンジ接続部が、振動板をトランスデューサ基部構造に枢動接続して、振動板が、動作中、回転軸を中心にトランスデューサ基部構造に対して相対的に回転することを可能にし、ヒンジ接続部が、一方の側ではトランスデューサ基部構造に、反対側では振動板に強固に連結され、且つ互いに対して傾けられた少なくとも２つの弾性ヒンジ要素を備え、それぞれのヒンジ要素が、トランスデューサ基部構造と振動板の両方に密に結び付けられ、動作中、この要素に沿った、且つその全体にわたる圧縮、引張及び／又はせん断変形に抵抗する、実質的な並進剛性、並びにこのセクションに対して垂直な力に応じた屈曲を可能にする、実質的な可撓性を備える、
個人用オーディオ・デバイスで構成されるといえる。

いくつかの実施例では、それぞれのヒンジ接続部のそれぞれのフレキシブル・ヒンジ要素は、曲げに対して実質的にフレキシブルである。好ましくは、それぞれのヒンジ要素は、ねじれに対して実質的に剛性である。

代替の実施例では、それぞれのヒンジ接続部のそれぞれのフレキシブル・ヒンジ要素は、ねじれに対して実質的にフレキシブルである。好ましくは、それぞれのフレキシブル・ヒンジ要素は、曲げに対して実質的に剛性である。

別の態様では、本発明は、通常、使用時に使用者の頭部から約１０センチメートル以内に配置される個人用オーディオ用途で使用する個人用オーディオ・デバイスであって、
振動板と、トランスデューサ基部構造と、振動板組立体をトランスデューサ基部構造に回転可能に接続するヒンジ・システムと、使用時に電子信号に応答して、実質的な回転運動を振動板に付与する励起機構とを有するオーディオ・トランスデューサを備え、ヒンジ・システムが、１つ又は複数のヒンジ接続部を有するヒンジ組立体を備え、それぞれのヒンジ接続部が、ヒンジ要素及び接触部材を備え、接触部材が、接触面を有し、動作中に、それぞれのヒンジ接続部が、ヒンジ要素が接触面との実質的に安定した物理的接触を保ちながら関連付けられた接触部材に対して相対的に動くことを可能にするように構成され、ヒンジ組立体が、ヒンジ要素を接触面に向かって付勢する、
個人用オーディオ・デバイスで構成されるといえる。

別の態様では、本発明は、実質的に使用者の耳その場の甲介の中又は近傍に配置されるように構成されたイヤホン・インタフェース・デバイスであって、
振動板本体を備える振動板と、振動板に接続されるヒンジ組立体と、使用時に電子信号に応答しておおよその回転軸を中心にした実質的な回転運動を振動板本体に付与する励起機構とを有するオーディオ・トランスデューサ、並びに
オーディオ・トランスデューサを収容するためのエンクロージャ又はバッフルを備えるハウジングを備え、
オーディオ・トランスデューサの振動板本体が、動作中、実質的に剛性であり、
オーディオ・トランスデューサの振動板本体が、少なくとも１つの領域において、回転軸から振動板本体の最遠位周辺部までの距離の約１５％より大きい厚さを有する、イヤホン・インタフェース・デバイスで構成されるともいえる。より好ましくは、この厚さは、この総距離の約２０％より大きい。

別の態様では、本発明は、使用者の耳その場の甲介の中に配置されるように構成されたイヤホン・インタフェース・デバイスであって、
振動板と、振動板に接続されたヒンジ組立体と、使用時に電子信号に応答して実質的な回転運動を振動板に付与する励起機構とを有するオーディオ・トランスデューサ、並びに
オーディオ・トランスデューサを収容するためのエンクロージャ又はバッフルを備えるハウジングを備え、
オーディオ・トランスデューサの振動板が、オーディオ・トランスデューサの動作中、実質的に剛性であり、
オーディオ・トランスデューサの励起機構の、関連付けられた振動板に連結される部分が、強固に連結される、
イヤホン・インタフェース・デバイスで構成されるともいえる。

別の態様では、本発明は、使用者の耳その場の甲介の中に配置されるように構成されたイヤホン・インタフェース・デバイスであって、
振動板と、振動板に接続されたヒンジ組立体と、使用時に電子信号に応答して実質的な回転運動を振動板に付与する励起機構とを有するオーディオ・トランスデューサ、並びに
オーディオ・トランスデューサを格納するためのエンクロージャ又はバッフルを備えるハウジングを備え、
オーディオ・トランスデューサの振動板が、オーディオ・トランスデューサの動作中、実質的に剛性であり、
オーディオ・トランスデューサの振動板が、少なくとも部分的にはハウジングの内部と物理的に連結しない外周部を備える、
イヤホン・インタフェース・デバイスで構成されるともいえる。

別の態様では、本発明は、通常、使用時に使用者の頭部から約１０センチメートル以内に配置される個人用オーディオ用途で使用する個人用オーディオ・デバイスであって、
振動板と、使用時に電子信号に応答して、振動板に作用して振動板本体を動かし、音を発生させるように構成された励起機構とを有するオーディオ・トランスデューサ、並びに
オーディオ・トランスデューサを収容するためのエンクロージャ又はバッフルを備えるハウジングを備え、
オーディオ・トランスデューサの振動板が、少なくとも部分的にはハウジングの内部と物理的に連結しない外周部を備え、
オーディオ・デバイスが、使用時に使用者の耳の近傍に位置するように構成されたこのデバイスの一方の側の内部空気空洞とこのデバイスその場の外部の空気との間に十分なシールを生み出し、
オーディオ・トランスデューサと関連付けられたエンクロージャ又はバッフルが、第１の空洞からデバイスの第１の空洞の反対側に配置される第２の空洞まで、又は第１の空洞からデバイスの外部の空気まで、又はその両方の、少なくとも１つの流体通路を備える、
個人用オーディオ・デバイスで構成されるといえる。

好ましくは、振動板は、ハウジングの内部と物理的に連結しない１つ又は複数の周辺領域を備える。好ましくは、この外周部は、著しく物理的に連結せず、その結果、この１つ又は複数の周辺領域が、周辺部の長さ又は周長の少なくとも２０％、またより好ましくは少なくとも３０％を構成する。より好ましくは、この外周部は、実質的に物理的に連結せず、その結果、この１つ又は複数の周辺領域が、周辺部の長さ又は周長の少なくとも５０％、またより好ましくは少なくとも８０％を構成する。最も好ましくは、この外周部は、おおよそ完全に物理的連結がなく、その結果、この１つ又は複数の周辺領域が、周辺部の長さ又は周長のおおよそ全体を構成する。

好ましくは、それぞれの流体通路は、その場で且つ動作中、そこを流れる気体の流れを実質的に制限するための、実質的に制限的な流体通路を提供する。流体通路は、両側の空気との結合部で直径又は幅が小さくされたアパーチャを備えてもよく、且つ／又は流体流れ制限要素を備えてもよい。この流体流れ制限要素は、この通路又はこの通路内に配置された、多孔性若しくは通気性のカバー又は挿入物でもよい。

いくつかの実施例では、インタフェース・デバイスは、使用時に使用者の耳の近傍に位置するように構成された、振動板の一方の側にある第１の前方空洞と、振動板の反対側にある第２の後方空洞との間に延びる第１の流体通路を備える。好ましくは、第１の流体通路は、第１の空洞及び第２の空洞の断面積に比べて実質的に小さくされた入口区域のアパーチャを備える。いくつかの形態では、第１の流体通路は、振動板の周辺部のすぐ周りに配置される。他の形態では、第１の空洞は、トランスデューサ基部構造又はハウジングの内壁部を通って配置される。

いくつかの実施例では、インタフェース・デバイスは、第１の前方空洞から外部の空気までの第１の流体通路又は第２の流体通路を備える。いくつかの形態では、この流体通路は、近傍の空気の断面積に比べて実質的に小さくされた入口区域を備える。いくつかの他の形態では、これらの流体通路は、第１の前方空洞の断面積に対して実質的に大きい入口区域を備え、そこを流れる気体の流れを実質的に制限する流れ制限要素も組み込む。

いくつかの実施例では、インタフェース・デバイスは、後方空洞から外部の空気までの第１の流体通路又は第２の流体通路を備える。いくつかの形態では、この流体通路は、近傍の空気の断面積に比べて実質的に小さくされた入口区域を備える。いくつかの他の形態では、これらの流体通路は、第１の前方空洞の断面積に対して実質的に大きい入口区域を備え、そこを流れる気体の流れを実質的に制限する流れ制限要素も組み込む。

いくつかの実施例では、１つ又は複数の流体通路は、デバイスの外耳道側の第１の前方空洞を、中に振動板を組み込まない第２の空洞に流体的に連結できる。

好ましくは、オーディオ・デバイスは、デバイスの外耳道側の空気とデバイスその場の外部の側の空気との間に十分なシールを生み出し、デバイスその場の外耳道側内に封入される空気は十分に少なく、その結果、外耳道の内側で発生する音圧は、デバイスの動作中＼オーディオ・デバイスがその場に十分なシールを生み出していないときに発生する音圧に比べて、平均して少なくとも２ｄＢ、またより好ましくは４ｄＢ、また最も好ましくは少なくとも６ｄＢ増加する。

好ましくは、オーディオ・デバイスは、デバイスの外耳道側の空気とデバイスその場の外部の側の空気との間に十分なシールを生み出し、デバイスその場の外耳道側内に封入される空気は十分に少なく、その結果、７０Ｈｚの正弦波の電気的入力が与えられた場合、外耳道の内側で発生する音圧は、オーディオ・デバイスがその場に十分なシールを生み出していないとき同じ電気的入力が与えられた場合に発生する音圧に比べて、少なくとも２ｄＢ、またより好ましくは４ｄＢ、また最も好ましくは少なくとも６ｄＢ増加する。

好ましくは、前記空気漏れは、実質的に単一の構成要素内に形成される。より好ましくは、これらは完全に単一の構成要素内に形成される。［これはメッシュを含むか？（含みたい。）理由は、対合する面同士の間で、漏れが非常に容易に起こり得るからであるが、これらでは、製造中、公差を制御することが困難である。］

＃２５１好ましくは、少なくとも１つの空気漏れ通路は、小さい穴及び／又は細かいメッシュ及び／又は空気間隙を備える。

いくつかの実施例では、前記流体通路のうちの１つは、直径が約０．５ｍｍ未満、またより好ましくは約０．１ｍｍ未満、また最も好ましくは約０．０３ｍｍ未満である１つ又は複数のアパーチャを備える。

好ましくは、前記流体通路は、十分な気体がそこを通って流れることを可能にし、その結果、これらの流体通路が、デバイスの動作中、２０Ｈｚ～８０Ｈｚの周波数範囲にわたり、オーディオ・デバイスが標準的な測定デバイスに据え付けられている時間の少なくとも５０％で、漏れがわずかであるときに発生する音圧に対して、平均して、集合的に少なくとも１０％、またより好ましくは少なくとも２５％、またいっそう好ましくは少なくとも５０％、また最も好ましくは少なくとも７５％の、音圧レベル（ＳＰＬ）減少の要因になる（ＳＰＬ（すなわちｄＢ）と周波数領域の両方において、平均値は対数スケール加重（ｌｏｇ－ｓｃａｌｅ ｗｅｉｇｈｔｉｎｇ）を使用して計算される）。

好ましくは、前記空気漏れ通路は、十分な空気を漏らし、その結果、これらの空気漏れ通路は、７０Ｈｚの正弦波でのデバイスの動作中、オーディオ・デバイスが標準的な測定デバイスに据え付けられている時間の少なくとも５０％で、漏れがわずかであるときに発生する音圧に対して、集合的に少なくとも１０％、またより好ましくは少なくとも２５％、またいっそう好ましくは少なくとも５０％、また最も好ましくは少なくとも７５％の、ＳＰＬ減少の要因になる。

好ましくは、オーディオ・デバイスが、無作為に選択された聴取者に、同じ聴取者によって装着されるとき、平均して、（デバイス周辺部内の）前記空気漏れ通路は、十分な空気を漏らし、その結果、これらの空気漏れ通路は、デバイスの動作中、２０Ｈｚ～８０Ｈｚの周波数範囲にわたり、動作中に前記空気漏れ通路を通る漏れがわずかであるときに発生する音圧に対して、集合的に少なくとも０．５ｄＢ、より好ましくは１ｄＢ、いっそう好ましくは２ｄＢ、さらに好ましくは４ｄＢ、最も好ましくは６ｄＢの、ＳＰＬ減少の要因になる（ＳＰＬ（すなわちｄＢ）と周波数領域の両方において、平均値は対数スケール加重を使用して計算される）。

好ましくは、オーディオ・デバイスが、無作為に選択された聴取者に、同じ聴取者によって装着されるとき、平均して、（デバイス周辺部内の）前記空気漏れ通路は、十分な空気を漏らし、その結果、これらの空気漏れ通路は、７０Ｈｚの正弦波でのデバイスの動作中、動作中に前記空気漏れ通路を通る漏れがわずかであるときに発生する音圧に対して、集合的に少なくとも０．５ｄＢ、より好ましくは少なくとも１ｄＢ、いっそう好ましくは少なくとも２ｄＢ、さらに好ましくは少なくとも４ｄＢ、最も好ましくは少なくとも６ｄＢの、ＳＰＬ減少の要因になる。

好ましくは、流体通路は、振動板の主面の最短の距離より長い距離にわたって、より好ましくは振動板の主面の最短の距離より５０％を超えて長い距離にわたって、最も好ましくは振動板の主面の最短の距離の２倍より長い距離にわたって分布する。

好ましくは、オーディオ・デバイスは、その場の耳を越える、且つ／又はその耳の周りの、頭部の１つ又は複数の部分に圧力をかけるように構成されたインタフェースを備える。

好ましくは、オーディオ・デバイスは、１６０Ｈｚから６ｋＨｚまでの周波数帯、またより好ましくは１２０Ｈｚから８ｋＨｚまでの周波数帯、またより好ましくは１００Ｈｚから１０ｋＨｚまでの周波数帯、またさらに好ましくは８０Ｈｚから１２ｋＨｚまでの周波数帯、また最も好ましくは６０Ｈｚから１４ｋＨｚまでの周波数帯を含むＦＲＯを有する。

いくつかの実施例では、オーディオ・デバイスは、追従的インタフェースを備え、オーディオ・デバイスはそこで耳又は頭部の耳の近くの部分と接触する。

好ましくは、追従的インタフェースは、通気性があり、オーディオ周波数での空気の運動に著しく抵抗する効果を有する、複数の小さい開口を備える。

好ましくは、追従的インタフェースは、連続気泡発泡体から構成される。

好ましくは、小さい開口は、デバイスの外耳道側で、その場の空気が、追従的インタフェースの小さい開口に流体的に連結されるように構成される。

好ましくは、追従的インタフェースは、デバイスの外耳道側でその場の空気に流体的に連結される、１つ又は複数の部分を覆う通気性のある布を備える。

好ましくは、追従的インタフェースは、デバイスの外部の側の空気が接触可能な１つ又は複数の部分を覆う、実質的に通気性のない布を備える。

いくつかの実施例では、オーディオ・デバイスは、複数のオーディオ・トランスデューサを備えてもよい。

別の態様では、本発明は、通常、使用時に使用者の頭部から約１０センチメートル以内に配置される個人用オーディオ用途で使用する個人用オーディオ・デバイスであって、
振動板と、使用時に電子信号に応答して、振動板に作用して振動板を動かし、音を発生させるように構成された励起機構とを有する、少なくとも１つのオーディオ・トランスデューサ、並びに
オーディオ・トランスデューサを収容するためのエンクロージャ又はバッフルを備え、それぞれのオーディオ・トランスデューサと関連付けられる、少なくとも１つのハウジングを備え、
１つ又は複数のオーディオ・トランスデューサの振動板が、関連付けられたハウジングの内部と物理的に連結しない外周部の１つ又は複数の周辺領域を備え、
ハウジングの内部と物理的に連結しない振動板の１つ又は複数の周辺領域が、強磁性流体によって支持される、
個人用オーディオ・デバイスで構成されるといえる。

好ましくは、強磁性流体は、その場の振動板を著しく支持する。

別の態様では、本発明は、使用時に使用者の耳のそれぞれの周りに位置するように構成された１対のヘッドホン・インタフェース・デバイスを備えるヘッドホン装置であって、それぞれのインタフェース・デバイスが、
振動板と、使用時に電子信号に応答して、振動板に作用して振動板を動かし、音を発生させるように構成された励起機構とを有する、少なくとも１つのオーディオ・トランスデューサ、並びに
オーディオ・トランスデューサを収容するためのエンクロージャ又はバッフルを備え、それぞれのオーディオ・トランスデューサと関連付けられる、少なくとも１つのハウジングを備え、
１つ又は複数のオーディオ・トランスデューサの振動板が、関連付けられたハウジングの内部と物理的に連結しない外周部の１つ又は複数の周辺領域を備え、
ハウジングの内部と物理的に連結しない振動板の１つ又は複数の周辺領域が、強磁性流体によって支持される、
ヘッドホン装置で構成されるといえる。

別の態様では、本発明は、それぞれが使用時に使用者の外耳道の中又は近傍に位置するように構成された、１対のイヤホン・インタフェース・デバイスを備えるイヤホン装置であって、それぞれのインタフェース・デバイスが、
振動板と、使用時に電子信号に応答して、振動板に作用して振動板を動かし、音を発生させるように構成された励起機構とを有する、少なくとも１つのオーディオ・トランスデューサ、並びに
オーディオ・トランスデューサを収容するためのエンクロージャ又はバッフルを備え、それぞれのオーディオ・トランスデューサと関連付けられる、少なくとも１つのハウジングを備え、
１つ又は複数のオーディオ・トランスデューサの振動板が、関連付けられたハウジングの内部と物理的に連結しない外周部の１つ又は複数の周辺領域を備え、
ハウジングの内部と物理的に連結しない振動板の１つ又は複数の周辺領域が、強磁性流体によって支持される、
イヤホン装置で構成されるといえる。

好ましくは、この強磁性流体は、強磁性流体によって支持されるこの１つ又は複数の周辺領域を封止し、又はそれと直接的に接触し、その結果、この強磁性流体が、実質的にそれらの間の空気の流れを防止する。

一形態では、イヤホン・インタフェースは、可聴に振動板に接続され、使用者の外耳道その場のすぐ近傍に位置するように構成された、実質的に長手方向のインタフェース・チャネルを備える。好ましくは、このインタフェース・チャネルは、チャネルのスロートに、発泡体、又は他の多孔性若しくは通気性の要素などの消音用挿入物を備える。

上の実施例又は好ましい特徴のうちの任意の１つ又は複数は、上の態様の任意の１つ又は複数と組み合わせられてもよい。

本発明の他の態様、実施例、特徴及び利点は、本発明の原理を一例として示す、詳細な説明及び添付図面から明らかになろう。

定義
本明細書及び特許請求の範囲で使用される「オーディオ・トランスデューサ」という語句は、スピーカなどの電気音響トランスデューサ、又はマイクロホンなどの音響電気トランスデューサを包含するものである。パッシブ・ラジエータは、厳密にいえばトランスデューサではないが、本明細書では、「オーディオ・トランスデューサ」という用語は、その定義の中にパッシブ・ラジエータも含むことを企図される。

本明細書及び特許請求の範囲で使用される「力伝達構成要素」という語句は、関連付けられた変換機構の部材を意味し、ここでは
ａ）変換機構が電気エネルギーを音エネルギーに変換するように構成されるとき、変換機構の振動板を駆動する力が発生し、又は
ｂ）変換機構が音エネルギーを電気エネルギーに変換するように構成される場合、この部材の物理的運動が、力伝達構成要素によって振動板に与えられる力の変化をもたらす。

トランスデューサ又はデバイスに関連して本明細書及び特許請求の範囲で使用される「個人用オーディオ」という語句は、オーディオ再生用に作動可能であり、オーディオ再生中、使用者の耳又は頭部から約１０ｃｍ以内などの、使用者の耳又は頭部のすぐ近くで利用するためのものであり且つ／又はそれ専用である、スピーカ・トランスデューサ又はスピーカ・デバイスを意味する。個人用オーディオ・トランスデューサ又は個人用オーディオ・デバイスの実例には、ヘッドホン、イヤホン、補聴器、携帯電話などが含まれる。

本明細書及び特許請求の範囲で使用される「備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、「少なくとも部分的には～から構成されている」を意味する。「備えている」という用語を含む本明細書及び特許請求の範囲のそれぞれの記述を解釈するとき、それ以外の特徴もこの用語で始まる特徴も存在し得る。「備える（“ｃｏｍｐｒｉｓｅ”ａｎｄ“ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ”）」などの関連する用語は、同じように解釈されるべきである。

本明細書において、「及び／又は」という用語は、「及び」、「又は」、又はその両方を意味する。

本明細書において、名詞に続く「（ｓ）」は、その名詞の複数形及び／又は単数形を意味する。

数値範囲
本明細書に開示される数の範囲の参照（たとえば１～１０）は、その範囲内のすべての有理数又は無理数（たとえば１、１．１、２、３、３．９、４、５、６、６．５、７、８、９及び１０）、並びにその範囲内の有理数又は無理数の任意の範囲（たとえば、２～８、１．５～５．５及び３．１～４．７）の参照も組み込むことが企図されており、したがって、これにより、本明細書に明確に開示されているすべての範囲のすべてのサブ範囲が明確に開示される。これらは、特に企図されるもののほんの実例にすぎず、列挙される最低値と最高値の間の数値の考えられるすべての組合せが、本明細書に同様に明確に記載されていると考えられるべきである。

作動周波数範囲
所与のオーディオ・トランスデューサに関連して本明細書及び特許請求の範囲で使用される「作動周波数範囲」という語句（本明細書ではＦＲＯとも呼ばれる）は、音響工学の、知識のある当業者によって決定されることになる、トランスデューサのオーディオ関連ＦＲＯを意味することを企図され、任意選択で、外部のハードウェア又はソフトウェア・フィルタリングの任意のアプリケーションを含む。したがって、ＦＲＯは、トランスデューサの構成によって決定される作動範囲である。

関連技術の知識のある当業者には理解されるように、トランスデューサのＦＲＯは、以下の説明のうちの１つ又は複数に従って決定され得る。
１．完全なスピーカ・システム、又はオーディオ再生システム、又はヘッドホン、イヤホン若しくは補聴器などの個人用オーディオ・デバイスの文脈では、ＦＲＯは、音圧レベル（ＳＰＬ）が、このシステム全体が５００Ｈｚ～２０００Ｈｚの周波数帯にわたって生み出す平均のＳＰＬ（ＳＰＬ（すなわちｄＢ）と周波数領域の両方において、平均値は対数スケール加重を使用して計算される）を上回る、又は９ｄＢ以内の範囲でそれを下回る（応答が９ｄＢを下回って降下する任意の狭帯域を除く）、２０Ｈｚ～２０ｋＨｚである可聴帯域幅の範囲内の周波数範囲であり、このデバイスが、正確なオーディオ再生用に設計される場合、又はこのデバイスが、聴覚機能強化やノイズキャンセルなどの別の目的のために設計されるなどの他の場合では、ＦＲＯは、この技術の知識のある１人又は複数の当業者によって決定されることになる。このスピーカ・システムなどが、通常の個人用オーディオ・デバイスである場合、ＳＰＬは、たとえば図Ｆに示されるＨａｍｍｅｒｓｈｏｉ及びＭｏｌｌｅｒの「ディフューズ・フィールド」目標基準に対して相対的に測定されるべきである。
２．スピーカ・システム又はオーディオ再生システムの一部として作動可能に据え付けられるスピーカ・ドライバの文脈では、ＦＲＯは、トランスデューサが発生させる音が、ポート又はパッシブ・ラジエータなどを介して直接的又は間接的に、スピーカ又はオーディオ再生システムの前記システムのＦＲＯの範囲内のオーディオ再生の全ＳＰＬに著しく寄与する、周波数範囲である。
３．スピーカ・システム又はオーディオ再生システムの一部として作動可能に据え付けられるパッシブ・ラジエータの文脈では、ＦＲＯは、パッシブ・ラジエータが発生させる音が、スピーカ又はオーディオ再生システムの前記システムのＦＲＯの範囲内のオーディオ再生の全音圧レベル（ＳＰＬ）に著しく寄与する、周波数範囲である。
４．マイクロホンの文脈では、ＦＲＯは、トランスデューサが、このトランスデューサが一構成要素である（モノ・チャネル）録音デバイス全体によって録音されている帯域幅の範囲内のオーディオ録音の、リアルタイムで発生する、又は事後録音で発生するものである、システム内の１つ又は複数のトランスデューサによって発生する音の量を変える任意のアクティブ・クロスオーバー及び／又はパッシブ・クロスオーバー・フィルタリングで測定される全レベルに、直接的又は間接的に著しく寄与する、周波数範囲である。
５．関連付けられたトランスデューサが、スピーカ・システム又はオーディオ再生システム又はマイクロホンの一部として作動可能に据え付けられていない場合、ＦＲＯは、関連技術の知識のある当業者が判断して、トランスデューサが、適切な作動をするために適当であると考えられる帯域幅である。
トランスデューサが使用者の耳から約５～１０ｃｍ以内に配置される、声の再生のための携帯電話トランスデューサの文脈では、ＦＲＯは、この声の再生のケースにおいて通常適用されるオーディオ帯域幅であると考えられる。

語句ＦＲＯの解釈を含む上記一式に関して、それぞれの解釈において言及される周波数範囲は、関連するカテゴリのスピーカ又はマイクロホン・システムを測定する産業界で認められた通常の方法を使用して決定又は測定されるべきである。一実例として、通常のホーム・オーディオ用床置き型スピーカ・システムによって発生するＳＰＬを測定する、産業界で認められた通常の方法に関して、測定はツイータ軸（ｔｗｅｅｔｅｒ－ａｘｉｓ）で行われ、無響周波数応答（ａｎｅｃｈｏｉｃ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）は、システム内のすべてのドライバ及び任意の共振器を適切に合計することによって求められる距離で、２．８３ＶＲＭＳの励起信号を用いて測定される。この距離は、ソースの最大寸法の３倍で始まる、以下に述べられる窓を掛けられた（ｗｉｎｄｏｗｅｄ）測定を連続的に行い、応答のずれが明らかになる一段階前まで、測定距離を次第に短くすることによって決定される。

システム内の特定のドライバのＦＲＯの下限は、ハイパス・アクティブ及び／又はパッシブ・クロスオーバーによって、且つ／又はソース信号の任意の適用可能なプレフィルタリングによって、且つ／又はドライバの組合せの低周波数ロールオフ特性によって、且つ／又は任意の関連付けられた共振器（たとえば、ポート又はパッシブ・ラジエータなどであり、前記共振器は前記ドライバと関連付けられる）によって発生する－６ｄＢハイパス・ロールオフ周波数、或いはシステムのＦＲＯの下限の、これら２つのいずれか高い方の周波数である。

通常、システム内の特定のドライバのＦＲＯの上限は、ローパス・アクティブ及び／又はパッシブ・クロスオーバーによって、且つ／又は他のフィルタリングによって、且つ／又はソース信号の任意の適用可能なプレフィルタリングによって、且つ／又はドライバの組合せの高周波数ロールオフ特性によって発生する－６ｄＢローパス・ロールオフ周波数、或いはシステムのＦＲＯの上限の、これら２つのいずれか低い方の周波数である。

通常のヘッドホン測定機器は、標準的なヘッド・アコースティック・シミュレータの使用を含むことになる。

本発明は、前述のもので成り立っており、以下で単に実例を示すものである構成も想定する。本発明の別の態様及び利点は、次の説明から明らかになろう。

本発明の好ましい実施例は、単に実例によって且つ以下の図面を参照して説明される。

磁気を用いて付勢力が加えられることで互いに対してロールする接触面を用いてヒンジ式に取り付けられた小さい回転慣性の複合振動板と、トランスデューサ基部構造内に振動板を配置するのを助けるのに使用される紐からなる固定構造と、さらに、振動板を中心に配置するのを助けるためのねじり棒とを備えるヒンジ動作トランスデューサの実施例Ａを示す図であって、 ａ）は、３Ｄ等角図（３Ｄ ｉｓｏｍｅｔｒｉｃ ｖｉｅｗ）であり、 ｂ）は、平面図であり、 ｃ）は、側面立面図であり、 ｄ）は、正面（振動板先端）立面図であり、 ｅ）は、断面図（図Ａ１ｂの断面Ａ－Ａ）であり、 ｆ）は、図Ａ１ｅに示されたヒンジ式機構の詳細図である。 図Ａ１に示された実施例Ａのドライバの振動板を示す図であって、 ａ）は、３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、図Ａ２ａに示された支柱の詳細図であり、 ｃ）は、上面（振動板先端）立面図であり、 ｄ）は、正面図であり、 ｅ）は、底面（コイル）立面図であり、 ｆ）は、側面立面図であり、 ｇ）は、分解組立３Ｄ等角図である。 図Ａ１に示された実施例Ａのドライバのヒンジ組立体を示す図であって、 ａ）は、３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、上面図であり、 ｃ）は、正面図であり、 ｄ）は、側面立面図であり、 ｅ）は、底面図であり、 ｆ）は、詳細図（図Ａ３ｃの細部Ａ）であり、 ｇ）は、断面図（図Ａ３ｆの断面Ａ）であり、 ｈ）は、断面図（図Ａ３ｆの断面Ｂ）であり、 ｉ）は、断面図（図Ａ３ｆの断面Ｃ）であり、 ｊ）は、図Ａ３ｇのヒンジ接続部の詳細図である。 図Ａ１に示された実施例Ａのドライバのねじり棒構成要素を示す図であって、 ａ）は、３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、正面図であり、 ｃ）は、側面立面図であり、 ｄ）は、断面拡大図（図Ａ４ｂの断面Ａ－Ａ）である。 デカップリング・マウントがその上に組み立てられた、図Ａ１に示された実施例Ａのドライバを示す図であって、 ａ）は、３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、図Ａ５ａに示されたデカップリング・ピラミッドの詳細図であり、 ｃ）は、図Ａ５ａに示されたデカップリング・ワッシャとデカップリング・ブッシュの両方の詳細図であり、 ｄ）は、正面図であり、 ｅ）は、側面立面図であり、 ｆ）は、図Ａ５ｅに示されたデカップリング・ピラミッドの詳細図であり、 ｇ）は、底面図であり、 ｈ）は、図Ａ５ｇに示されたデカップリング・ピラミッドの詳細図である。 図Ａ５に示されたデカップリング・マウントを介してバッフルにマウントされ、振動板の可動域超過を防止するストッパを含む、図Ａ１に示された実施例Ａのドライバを示す図であって、 ａ）は、３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、正面図であり、 ｃ）は、断面図（図Ａ６ｂの断面Ａ－Ａ）であり、 ｄ）は、図Ａ６ｃに示された デカップリング・トライアングルの詳細図であり、 ｅ）は、底面図であり、 ｆ）は、側面立面図であり、 ｇ）は、断面図（図Ａ６ｆの断面Ｂ－Ｂ）であり、 ｈ）は、図Ａ６ｇに示されたデカップリング・ブッシュ及びワッシャの詳細図であり、 ｉ）は、３Ｄ等角分解組立図である。 バッフルにクランプし、図Ａ６に示されたブッシュ及びワッシャのデカップリング・マウントを保持するスラグを示す図である。このスラグは、ドライバがバッフル内で過度に移動するのを防止するストッパとして働くリムを備えており、 ａ）は、３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、上面図であり、 ｃ）は、正面図であり、 ｄ）は、側面立面図であり、 ｅ）は、断面図（図Ａ７ｃの断面Ａ－Ａ）であり、 ｆ）は、断面図（図Ａ７ｄの断面Ｂ－Ｂ）である。 炭素繊維の支柱を有する代わりに振動板本体の主面がフォイルで完全に覆われることを除いて図Ａ２に示された振動板と同一である、実施例Ａに使用される振動板の修正されたバージョンを示す図であって、 ａ）は、３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、正面（振動板先端）立面図である。 フォイルが、振動板の両側で、先端の近くで省かれると共に各側部エリアも省かれた３つの半楕円面エリアを有することを除いて、図Ａ８に示された振動板と同一である、実施例Ａに使用される振動板の別の修正されたバージョンを示す図であって、 ａ）は、３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、正面（振動板先端）立面図である。 反せん断内部補強部材が振動板内に存在しないことを除いて図Ａ８に示された振動板に類似し、そしてこの振動板が、単一の発泡体のくさび（ｗｅｄｇｅ ｏｆ ｆｏａｍ）をただ有する、実施例Ａに使用される振動板の別の修正されたバージョンを示す図である。振動板は、くさびの前面及び後面に取り付けられた外殻が、先端の近くで省かれた１つの大きな半円に修正されている点でも異なっており、 ａ）は、３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、正面（振動板先端）立面図である。 外殻が、省かれたエリアを有さず、代わりに、フォイルが、発泡体の前面及び後面全体をカバーし、外殻が振動板の先端に向かって延びるにつれて厚さの段階的減少も有することを除いて、図Ａ１０に示された振動板に類似する、実施例Ａに使用される振動板の別の修正されたバージョンを示す図であって、 ａ）は、３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、図Ａ１１ａに示されたアルミニウムの外殻表面の厚さの段階的減少の詳細図であり、 ｃ）は、正面（振動板先端）立面図である。 振動板が、外殻の代わりに、くさびの前面及び後面に支柱を有し、支柱が振動板の先端に向かって延びるにつれて厚さの段階的減少を伴うことを除いて、図Ａ１０に示された振動板に類似する、実施例Ａに使用される振動板の別の修正されたバージョンを示す図であって、 ａ）は、３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、図Ａ１１ａに示された炭素繊維の斜め支柱の厚さの段階的減少の詳細図であり、 ｃ）は、図Ａ１１ａに示された炭素繊維の平行支柱の厚さの段階的減少の詳細図であり、 ｄ）は、正面（振動板先端）立面図である。 実施例Ａのトランスデューサと同様であるトランスデューサの有限要素解析（ＦＥＡ：Ｆｉｎｉｔｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ａｎａｌｙｓｉｓ）のコンピュータ・シミュレーションを示す図である。自由空間内で浮いているトランスデューサがシミュレートされており、 ａ）は、第１の共振モードの結果として得られた変位ベクトルのプロット（振動板の基礎（Ｗｎ）は、トランスデューサ基部構造に対して回転する）の正面図であり、 ｂ）は、第１の共振モードの結果として得られた変位ベクトルのプロットの（図Ａ１３ａに指し示された）方向Ａの図であり、 ｃ）は、図Ａ１３ｂのノード軸領域（ｎｏｄｅ ａｘｉｓ ｒｅｇｉｏｎ）の詳細図であり、 ｄ）は、第１の共振モードの結果として得られた変位ベクトルのプロットの３Ｄ等角図であり、 ｅ）は、第１の共振モードの結果として得られた変位のプロットの３Ｄ等角図であり、 ｆ）は、第２の共振モードの結果として得られた変位ベクトルのプロットの３Ｄ等角図であり、 ｇ）は、第２の共振モードの結果として得られた変位のプロットの３Ｄ等角図であり、 ｈ）は、第３の共振モードの結果として得られた変位ベクトルのプロットの３Ｄ等角図であり、 ｉ）は、第３の共振モードの結果として得られた変位のプロットの３Ｄ等角図であり、 ｊ）は、第４の共振モードの結果として得られた変位ベクトルのプロットの３Ｄ等角図であり、 ｋ）は、第４の共振モードの結果として得られた変位のプロットの３Ｄ等角図であり、 ｌ）は、第５の共振モードの結果として得られた変位ベクトルのプロットの３Ｄ等角図であり、 ｍ）は、第５の共振モードの結果として得られた変位のプロットの３Ｄ等角図である。 デカップリング・システムにマウントされた、実施例Ａのトランスデューサと同様である、図Ａ１３のトランスデューサを示す図である。トランスデューサは、トランスデューサ・ハウジングに通常触れるデカップリング・システムの表面が空間内に固定されており、正弦力及び反力がそれぞれある周波数範囲にわたって振動板及びトランスデューサ基部構造に加えられる、調和及び線形動的（ｈａｒｍｏｎｉｃ ａｎｄ ｌｉｎｅａｒ ｄｙｎａｍｉｃ）有限要素解析（ＦＥＡ）によってシミュレートされ、 ａ）は、トランスデューサ及びデカップリング・システムの３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、今回ドライバの他方の側が見えている、（一部の部分が隠れている）トランスデューサ及びデカップリング・システムの別の３Ｄ等角図であり、 ｃ）は、第１の共振モードのＦＥＡの結果として得られた変位ベクトルのプロットの３Ｄ等角図であり、 ｄ）は、第１の共振モードのＦＥＡの結果として得られた変位のプロットの３Ｄ等角図であり、 ｅ）は、第２の共振モードのＦＥＡの結果として得られた変位ベクトルのプロットの３Ｄ等角図であり、 ｆ）は、第２の共振モードのＦＥＡの結果として得られた変位のプロットの３Ｄ等角図であり、 ｇ）は、第３の共振モードのＦＥＡの結果として得られた変位ベクトルのプロットの３Ｄ等角図であり、 ｈ）は、第３の共振モードのＦＥＡの結果として得られた変位のプロットの３Ｄ等角図であり、 ｉ）は、第４の共振モードのＦＥＡの結果として得られた変位ベクトルのプロットの３Ｄ等角図であり、 ｊ）は、第４の共振モードのＦＥＡの結果として得られた変位のプロットの３Ｄ等角図であり、 ｋ）は、第５の共振モードのＦＥＡの結果として得られた変位ベクトルのプロットの３Ｄ等角図であり、 ｌ）は、第５の共振モードのＦＥＡの結果として得られた変位のプロットの３Ｄ等角図であり、 ｍ）は、第６の共振モードのＦＥＡの結果として得られた変位ベクトルのプロットの３Ｄ等角図であり、 ｎ）は、第６の共振モードのＦＥＡの結果として得られた変位のプロットの３Ｄ等角図であり、 ｏ）は、第７の共振モードのＦＥＡの結果として得られた変位ベクトルのプロットの３Ｄ等角図であり、 ｐ）は、第７の共振モードのＦＥＡの結果として得られた変位のプロットの３Ｄ等角図であり、 ｑ）は、第８の共振モードのＦＥＡの結果として得られた変位ベクトルのプロットの３Ｄ等角図であり、 ｒ）は、第８の共振モードのＦＥＡの結果として得られた変位のプロットの３Ｄ等角図であり、 ｓ）は、線形動的ＦＥＡシミュレーションの振動板及びトランスデューサ基部構造の側面に沿った６つのセンサ位置のポジションの対数変位と対数周波数のグラフである（周波数は、５０Ｈｚから３０ｋＨｚまでの範囲である）。 図Ａ２に示された実施例Ａの振動板組立体の振動板構造を示す図であって、 ａ）は、基部端部が見えている振動板構造の３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、先端端部が見えている振動板構造の３Ｄ等角図である。 高回転追従性（ｈｉｇｈ ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ）及び低い並進追従性を可能にするように構成された薄い壁付きの撓み部（ｔｈｉｎ ｗａｌｌｅｄ ｆｌｅｘｕｒｅ）を用いてヒンジ式に取り付けられた、小さい回転慣性の複合振動板を備えるヒンジ動作ドライバの実施例Ｂを示す図であって、 ａ）は、３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、上面図であり、 ｃ）は、側面立面図であり、 ｄ）は、正面図であり、 ｅ）は、断面図（図Ｂ１ｄの断面Ａ－Ａ）であり、 ｆ）は、３Ｄ等角分解組立図である。 振動板と、図Ｂ１に示された実施例Ｂのドライバの撓み基部ブロック（ｆｌｅｘｕｒｅ ｂａｓｅ ｂｌｏｃｋ）に連結する撓み構成要素（ｆｌｅｘｕｒｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）とを示す図であって、 ａ）は、上面図であり、 ｂ）は、３Ｄ等角図であり、 ｃ）は、側面立面図であり、 ｄ）は、正面図であり、 ｅ）は、図Ｂ２ｃに示された撓み部の詳細図であり、 ｆ）は、基準面が指し示されている別の正面図（Ｂ２ｄと同じ図）であり、 ｇ）は、基準面が指し示されている底面図である。 図Ｂ１及び図Ｂ２に示された実施例Ｂのドライバに使用されるような撓み構成要素を介して２つの基部ブロックに連結される振動板の基部フレームを備えるリンク用構成要素を示す図であって、 ａ）は、側面立面図であり、 ｂ）は、正面図であり、 ｃ）は、底面図であり、 ｄ）は、３Ｄ等角図である。 図Ｂ１に示されていると共にバッフルに強固に取り付けられる実施例Ｂのドライバを示す図であって、 ａ）は、上面図であり、 ｂ）は、３Ｄ等角図であり、 ｃ）は、側面立面図であり、 ｄ）は、正面図であり、 ｅ）は、断面図（図Ｂ４ｄの断面Ａ－Ａ）であり、 ｆ）は、断面図（図Ｂ４ｅの断面Ｂ－Ｂ）である。 振動板の幅に及ぶ撓み部ヒンジ組立体を介して基部ブロックに連結される振動板を表すブロックを示すドライバの簡略化されたバージョンを示す図であって、 ａ）は、上面図であり、 ｂ）は、３Ｄ等角図であり、 ｃ）は、側面立面図であり、 ｄ）は、正面図であり、 ｅ）は、図Ｃ１ｃに示されたヒンジ組立体の詳細図である。 振動板の幅のどちらの端部にも配置される撓み部ヒンジ組立体を介して基部ブロックに連結された振動板基部に連結される振動板を表すブロックを示すドライバの代替の簡略化されたバージョンを示す図であって、 ａ）は、３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、上面図であり、 ｃ）は、側面立面図であり、 ｄ）は、正面図である。 振動板がその静止ポジションにあるときに、撓み部が自然に曲げられた状態にある代替のヒンジ組立体を有することを除いて、図Ｃ２の簡略化されたドライバの側面立面を示す図である。 （それぞれの側の）３つの撓み部が２つの代わりに使用される代替のヒンジ組立体を有することを除いて、図Ｃ２の簡略化されたドライバの側面立面を示す図である。 振動板基部フレーム及びいくつかのコイル巻き線に連結されると共に２つのＸ撓み部ヒンジ組立体を介して振動板基部フレームから基部ブロックへ連結される振動板を表すくさびを示すドライバの簡略化されたバージョンを示す図であって、 ａ）は、３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、上面図であり、 ｃ）は、背面図であり、 ｄ）は、側面立面図であり、 ｅ）は、背面図（図Ｃ５ｃ）の断面図Ａ－Ａである。 基部ブロックがないことを除いて、図Ｃ５と同じドライバの簡略化されたバージョンであって、 ａ）は、３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、背面図であり、 ｃ）は、側面立面図であり、 ｄ）は、底面図である。 代替のヒンジ組立体を用いることを除いて、図Ｃ５に示されたバージョンに類似するドライバの簡略化されたバージョンを示す図であって、 ａ）は、上面図であり、 ｂ）は、３Ｄ等角図であり、 ｃ）は、側面立面図であり、 ｄ）は、正面（振動板先端）図であり、 ｅ）は、背面図（図Ｃ７ｄ）の断面図Ａ－Ａである。 代替のヒンジ組立体を用いることを除いて、（基部ブロックが示されていない）図Ｃ６に示されたバージョンに類似するドライバの簡略化されたバージョンを示す図であって、 ａ）は、３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、上面図であり、 ｃ）は、背面図であり、 ｄ）は、側面立面図である。 図Ｃ８に示されたドライバの類似の簡略化されたバージョンに使用されるようなＸ撓み部を示す図であって、 ａ）は、３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、側面立面図である。 振動板の幅のどちらの端部からも延びる撓み部ヒンジ接続部を介して２つの基部ブロックに連結された振動板基部に連結される振動板を表すブロックを示すドライバの代替の簡略化されたバージョンを示す図であって、 ａ）は、上面図であり、 ｂ）は、３Ｄ等角図であり、 ｃ）は、側面立面図であり、 ｄ）は、正面図であり、 ｅ）は、断面線によって切断された面だけを示している図Ｃ１０ｄの断面図Ａ－Ａである。 ａ～ｆは、撓み部ヒンジ接続部のいくつかの代替の設計の（図Ｃ１０ｅの図に類似する図に関し、やはり断面線によって切断された面だけを示している）６つの断面図である。 断面の厚さが撓むことが意図されるエリア内で薄く、断面の厚さが振動板及び２つの基部ブロックに連結するエリア内でより厚くなる、撓み構成要素の修正されたバージョンを有することを除いて、図Ｃ１０に示されたドライバの簡略化されたバージョンを示す図である。 断面の幅の厚さが撓むことが意図されるエリア内で適度に狭く、振動板及び２つの基部ブロックに連結するエリア内でより広くなる、撓み構成要素の修正されたバージョンを有することを除いて、図Ｃ１０に示されたドライバの簡略化されたバージョンを示す図である。 高回転追従性及び低い並進追従性を可能にするように構成された薄い壁付きの撓み部を用いてヒンジ式に取り付けられた、小さい回転慣性の３つの複合振動板を備えるヒンジ動作スピーカ・ドライバの実施例Ｄを示す図であって、 ａ）は、３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、上面図であり、 ｃ）は、側面立面図であり、 ｄ）は、端面図であり、 ｅ）は、図Ｄ１ｄの断面図Ａ－Ａである。 振動板が一方向に及び逆もまた同様に回転するときに３つの振動板によって変位させられる空気を一方のセットのポートの中に且つ別のセットの外に向けるように構成されたサラウンドの中にマウントされる、図Ｄ１に示された実施例Ｄにおけるドライバを示す図であって、 ａ）は、サラウンドの一方の側の一方のセットのポートを示す角度に向けられた３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、サラウンドの他方の側の第２のセットのポートを示す角度に向けられた３Ｄ等角図であり、 ｃ）は、側面立面図であり、 ｄ）は、端面図であり、 ｅ）は、図Ｄ２ｄの断面図Ａ－Ａである。 板ばねを用いて付勢力が加えられることで互いに対してロールする接触面を用いてヒンジ式に取り付けられた小さい回転慣性の複合振動板を備えるヒンジ動作スピーカ・ドライバの実施例Ｅを示す図であって、 ａ）は、３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、上面図であり、 ｃ）は、側面立面図であり、 ｄ）は、正面図であり、 ｅ）は、図Ｅ１ｃの詳細図であり、 ｆ）は、断面図（図Ｅ１ｄの断面Ａ－Ａ）であり、 ｇ）は、図Ｅ１ｆ中の接触点の詳細図であり、 ｈ）は、図Ｅ１ｆ中のコイル巻き線の詳細図であり、 ｉ）は、断面図（図Ｅ１ｃの断面Ｂ－Ｂ）であり、 ｊ）は、図Ｅ１ｈの詳細図であり、 ｋ）は、詳細図（図Ｅ１ｊ）の詳細図であり、 ｌ）は、３Ｄ等角分解組立図であり、 ｍ）は、詳細図（Ｅ１ｌ）である。 図Ｅ１に示されたバッフルに強固に取り付けられる実施例Ｅのドライバを示す図であって、 ａ）は、３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、上面図であり、 ｃ）は、側面立面図であり、 ｄ）は、正面図であり、 ｅ）は、断面図（図Ｅ２ｂの断面Ａ－Ａ）であり、 ｆ）は、図Ｅ２ｅの詳細図であり、 ｇ）は、断面図（図Ｅ２ｅの断面Ｂ－Ｂ）であり、 ｈ）は、３Ｄ等角分解組立図である。 図Ｅ１に示された実施例Ｅのドライバの振動板基部フレームＥ１０７の３Ｄ等角図である。 図Ｅ１に示された実施例Ｅのドライバの振動板組立体Ｅ１０１を示す図であって、 ａ）は、３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、上面図であり、 ｃ）は、側面立面図である。 目的の拡散場の周波数応答のグラフである。 発泡体コア振動板が従来のサラウンド及びスパイダ振動板サスペンション・システム（ｓｐｉｄｅｒ ｄｉａｐｈｒａｇｍ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）によって支持されている直線動作スピーカ・ドライバの実施例Ｇを示す図である。振動板は、主外面上の引張／圧縮補強、及びコア内の内部補強部材を有し、 ａ）は、３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、側面立面図であり、 ｃ）は、断面線によって切断された面だけを示している図Ｇ１ｂの断面図Ａ－Ａである。 図Ｇ１に示された実施例Ｇにおけるドライバの振動板を示す図であって、 ａ）は、３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、側面立面図であり、 ｃ）は、底面図であり、 ｄ）は、３Ｄ等角分解組立図である。 振動板の主外面上の引張／圧縮補強が、省かれているモータの遠位のエリアを有する、図Ｇ１に示された実施例Ｇにおけるドライバの振動板の修正されたバージョンを示す図であって、 ａ）は、振動板のコイル側を示す角度に向けられた３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、振動板の上側を示す角度に向けられた３Ｄ等角図である。 図Ｇ１に示された実施例Ｇにおけるドライバの振動板の修正されたバージョンを示す図である。この修正は、大量の材料が、モータの遠位のエリアで振動板の主外面上の引張／圧縮補強から省かれていることを除いて、図Ｇ３に示された修正に類似するものであり、 ａ）は、振動板のコイル側を示す角度に向けられた３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、振動板の上側を示す角度に向けられた３Ｄ等角図である。 さらに振動板の引張／圧縮補強の厚さがモータの遠位のエリア内で減少することを除いて図Ｇ４に示された修正と同一の修正を含む、図Ｇ１に示された実施例Ｇにおけるドライバの振動板の修正されたバージョンを示す図であって、 ａ）は、振動板のコイル側を示す角度に向けられた３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、振動板の上側を示す角度に向けられた３Ｄ等角図であり、 ｃ）は、詳細図Ｅ５ｂである。 振動板がコイルから離れるように延びるにつれて振動板の本体の厚さが減少することを除いて同一の振動板を備える、図Ｇ１に示された実施例Ｇにおけるドライバの振動板の修正されたバージョンを示す図であって、 ａ）は、振動板の上側を示す角度に向けられた３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、振動板のコイル側を示す角度に向けられた３Ｄ等角図であり、 ｃ）は、端面図であり、 ｄ）は、側面立面図であり、 ｅ）は、底面図であり、 ｆ）は、３Ｄ等角分解組立図である。 振動板の主外面上の引張／圧縮補強が省かれているいくつかのモータの遠位のエリアを有することを除いて修正が図Ｇ６に示された修正と同一である、図Ｇ１に示された実施例Ｇにおけるドライバの振動板の修正されたバージョンを示す図であって、 ａ）は、振動板の上側を示す角度に向けられた３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、振動板のコイル側を示す角度に向けられた３Ｄ等角図である。 振動板の主外面上の引張／圧縮補強が、モータの遠位のエリア内の厚さが段階的低下する細い炭素繊維の支柱を備えることを除いて、修正が図Ｇ７に示された修正と同一である図Ｇ１に示された実施例Ｇにおけるドライバの振動板の修正されたバージョンを示す図であって、 ａ）は、振動板の上側を示す角度に向けられた３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、支柱の厚さの段階的減少を示す図Ｇ８ａの詳細図であり、 ｃ）は、振動板のコイル側を示す角度に向けられた３Ｄ等角図であり、 ｄ）は、支柱の厚さの段階的減少を示す図Ｇ８ｃの詳細図である。 図Ｇ１ａ～図Ｇ１ｃに示された直線動作トランスデューサに類似し、図Ｇ６ａ～図Ｇ６ｆの振動板組立体を備える、直線動作トランスデューサの一部自由な周辺実施を示す図であって、 ａ）は、振動板の上側を示す角度に向けられた３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、正面図であり、 ｃ）は、上面図であり、 ｄ）は、図Ｇ９ｃのサスペンション部材の詳細図であり、 ｅ）は、断面線によって切断された面だけを示している図Ｇ９ｂの断面図Ａ－Ａであり、 ｆ）は、図Ｇ９ｆのサスペンション部材の詳細図であり、 ｇ）は、分解組立図である。 実施例Ａの振動板本体内に内蔵して使用される内部補強部材の３Ｄ等角図である。 図Ｈ１ａ中の構成要素の側面立面図である。 それが支柱のネットワークを備えることを除いて、実施例Ａの振動板本体内に内蔵して使用されるＡ２０９に類似する内部補強部材の３Ｄ等角図である。 図Ｈ１ｃ中の構成要素の側面立面図であり、 振動板本体が波形のパネルを備えることを除いて、実施例Ａの振動板本体内に内蔵して使用されるＡ２０９に類似する内部補強部材の３Ｄ等角図である。 図Ｈ１ｅ中の構成要素の側面立面図である。 実施例Ａのドライバの累積的なスペクトル減衰のプロットを示す図である。 ４つのドライバ（それぞれの耳に２つ）からなるサーカムオーラル・ヘッドホンであって、右耳に示される２つは、１つが実施例Ａのドライバと同一である高音域ユニットであり、１つが実施例Ａのドライバに類似するバス・ユニットであるが、より大きく、低いバスを再生するのに適しているサーカムオーラル・ヘッドホンを着用する３Ｄ図（３Ｄ ｖｉｅｗ）の人間の頭部を示す図である。 ２つのスピーカ・ドライバを除いてヘッドホンの全部分が隠されていることを除いて、Ｈ３ａにおけるものと同じ画像を示す図である。 １つの完全な範囲のドライバが右耳にあるバッド・イヤホンを着用する人間の頭部の３Ｄ図を示す。使用されるスピーカ・ドライバは、図Ｅに示されたスピーカに類似する。 画像が、スピーカ・ドライバを耳内部に備えた耳の拡大図であることを除いて、Ｈ４ａと同じ画像を示す図である。 図Ｈ３ａに示されたバス・ドライバ の累積的なスペクトル減衰のプロットを示す図である。 接触ヒンジ組立体に使用することができる基本的なヒンジ接続部の４つの変形例のうち１つの概略側面図である。 接触ヒンジ組立体に使用することができる基本的なヒンジ接続部の４つの変形例のうち１つの概略側面図である。 接触ヒンジ組立体に使用することができる基本的なヒンジ接続部の４つの変形例のうち１つの概略側面図である。 接触ヒンジ組立体に使用することができる基本的なヒンジ接続部の４つの変形例のうち１つの概略側面図である。 トランスデューサ基部構造に連結された単純な回転振動板の概念の側面説明図である。 トランスデューサ基部構造に連結されると共に４つのバー・リンク機構を含む単純な回転振動板の概念の側面説明図である。 ４つのバー・リンク機構を含む単純な振動板サスペンション機構の概念の側面説明図である。 バッフルに半デカップリングする従来技術のコーン・スピーカ・ドライバを示す図であって、 ｄ）は、正面図であり、 ｅ）は、断面図（図Ｊ１ｄの断面Ａ－Ａ）である。 互いに対してロールする接触面及び板ばねを用いて加えられる付勢力を用いてヒンジ式に取り付けられた小さい回転慣性の複合振動板を備えるヒンジ動作スピーカ・ドライバの実施例Ｋを示す図であって、 ａ）は、３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、平面図であり、 ｃ）は、側面立面図であり、 ｄ）は、正面（振動板先端）立面図であり、 ｅ）は、底面図であり、 ｆ）は、図Ｋ１ｅに示された側部材の詳細図であり、 ｇ）は、断面図（図Ｋ１ｂの断面Ａ－Ａ）であり、 ｈ）は、図Ｋ１ｇに示された磁束ギャップの詳細図であり、 ｉ）は、図Ｋ１ｇに示されたヒンジ式接続部の詳細図であり、 ｊ）は、断面図（図Ｋ１ｊの断面Ｂ－Ｂ）であり、 ｋ）は、図Ｋ１ｊに示された側部材の詳細図であり、 ｌ）は、断面図（図Ｋ１ｂの断面Ｃ－Ｃ）であり、 ｍ）は、図Ｋ１ｌに示された付勢ばねの詳細図であり、 ｎ）は、分解組立３Ｄ等角図であり、 ｏ）は、図Ｋ１ｎに示された振動板基部フレームの詳細図である。 それぞれのイヤ・カップに実施例Ｋのヒンジ動作スピーカ・ドライバを使用する１対の密閉式サーカムオーラル・ヘッドホンに接続されたスマートフォンを備えるオーディオ・システムの３Ｄ等角図である。 実施例Ｋのヒンジ動作スピーカ・ドライバを組み込む、図Ｋ２ａに示された１対のヘッドホンの右側イヤ・カップを示す図であって、 ａ）は、カップのパッドの入った側を示す３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、カップの外向きの裏面を示す３Ｄ等角図であり、 ｃ）は、カップの裏面立面図であり、 ｄ）は、断面図（図Ｋ３ｃの断面Ｄ－Ｄ）であり、 ｅ）は、断面図（図Ｋ３ｄの断面Ｅ－Ｅ）であり、 ｆ）は、図Ｋ３ｅに示されたデカップリング・マウントの詳細図であり、 ｇ）は、断面図（図Ｋ３ｄの断面Ｆ－Ｆ）であり、 ｈ）は、分解組立３Ｄ等角図である。 図Ｋ３ｃに示されたイヤ・カップを含むが、図Ｋ２ａ中のヘッドホンのヘッドバンドによって人間の耳及び頭部に対して保持されたそれをその場で示す概略／断面図である。 図Ｋ１に示された実施例Ｋのドライバの力伝達構成要素を示す図であって、 ａ）は、３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、側面立面図であり、 ｃ）は、裏面立面図であり、 ｄ）は、上面図である。 磁石組立体に対して強磁性流体によって浮遊させられるドーム及びデュアル・コイル振動板組立体を備える直線動作イヤホンの実施例Ｐを示す図であって、 ａ）は、イヤ・プラグ側を示す３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、外側本体側を示す３Ｄ等角図であり、 ｃ）は、平面図であり、 ｄ）は、側面立面図であり、 ｅ）は、端面図であり、 ｆ）は、底面図であり、 ｇ）は、断面図（図Ｐ１ｃの断面Ａ－Ａ）であり、 ｈ）は、磁石及び振動板組立体Ｐ１ｇの詳細図であり、 ｉ）は、図Ｐ１ｈに示された図の詳細図であり、 ｊ）は、図Ｐ１ｉに示された図の詳細図であり、 ｋ）は、分解組立３Ｄ等角図である。 図Ｐ１に示された実施例Ｐのドライバの振動板組立体を示す図であって、 ａ）は、平面図であり、 ｂ）は、側面立面図であり、 ｃ）は、３Ｄ等角図であり、 ｄ）は、分解組立３Ｄ等角図である。 図Ｐ１に示された実施例Ｐのイヤホンの正面図を含み、人間の耳の断面概略図内でそれをその場で示す概略図である。 ボールがロールする接触面で付勢されるボールを有する１対の修正されたボール・ベアリング・レースを用いてヒンジ式に取り付けられた、小さい回転慣性の複合振動板を備えるヒンジ動作スピーカ・トランスデューサの実施例Ｓを示す図であって、 ａ）は、３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、正面（振動板先端）立面図であり、 ｃ）は、平面図であり、 ｄ）は、断面図（図Ｓ１ｃの断面Ａ－Ａ）であり、 ｅ）は、断面図（図Ｓ１ｃの断面Ｃ－Ｃ）であり、 ｆ）は、図Ｓ１ｅに示されたヒンジ式組立体の詳細図であり、 ｇ）は、断面図（図Ｓ１ｃの断面Ｂ－Ｂ）であり、 ｈ）は、図Ｓ１ｇに示されたヒンジ式組立体の詳細図である。 実施例Ｓの振動板組立体、図Ｓ１に示されたヒンジ動作スピーカ・トランスデューサを示す図であって、 ａ）は、３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、正面（振動板先端）立面図であり、 ｃ）は、平面図であり、 ｄ）は、側面立面図であり、 ｅ）は、分解組立３Ｄ等角図である。 実施例Ｓのトランスデューサ基部構造組立体、図Ｓ１に示されたヒンジ動作スピーカ・トランスデューサを示す図であって、 ａ）は、３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、正面立面図であり、 ｃ）は、平面図であり、 ｄ）は、側面立面図であり、 ｅ）は、分解組立３Ｄ等角図である。 ボールがロールする接触面で付勢されるボールを有する１対の修正されたボール・ベアリング・レースを用いてヒンジ式に取り付けられた、小さい回転慣性の複合振動板を備えるヒンジ動作スピーカ・トランスデューサの実施例Ｔを示す図であって、 ａ）は、３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、正面（振動板先端）立面図であり、 ｃ）は、平面図であり、 ｄ）は、断面図（図Ｔ１ｃの断面Ａ－Ａ）であり、 ｅ）は、断面図（図Ｔ１ｃの断面Ｃ－Ｃ ）であり、 ｆ）は、部分断面図（図Ｔ１ｃの断面Ｂ－Ｂ）であり、 ｇ）は、図Ｔ１ｇに示されたヒンジ式組立体の詳細図であり、 ｈ）は、図Ｔ１ｇに示された付勢ばねの詳細図である。 実施例Ｔの振動板組立体、図Ｔ１に示されたヒンジ動作スピーカ・トランスデューサを示す図であって、 ａ）は、３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、正面（振動板先端）立面図であり、 ｃ）は、平面図であり、 ｄ）は、側面立面図であり、 ｅ）は、分解組立３Ｄ等角図である。 実施例Ｔのトランスデューサ基部構造組立体、図Ｔ１に示されたヒンジ動作スピーカ・トランスデューサを示す図であって、 ａ）は、３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、正面立面図であり、 ｃ）は、平面図であり、 ｄ）は、側面立面図であり、 ｅ）は、分解組立３Ｄ等角図である。 図Ｔ１に示された実施例Ｔのトランスデューサに使用されるヒンジ・システムの１対のボール・ベアリング・レースの１つを示す図であって、 ａ）は、３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、分解組立３Ｄ等角図である。 バッフルにデカップリングされる複合振動板を備える直線動作トランスデューサの実施例Ｕを示す図であって、 ａ）は、３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、別の３Ｄ等角図であり、 ｃ）は、平面図であり、 ｄ）は、側面立面図であり、 ｅ）は、断面図（図Ｕ１ｃの断面Ａ－Ａ）であり、 ｆ）は、分解組立３Ｄ等角図である。 図Ｕ１に示された実施例Ｕに関する実施例Ｕの直線動作トランスデューサを示す図であって、 ａ）は、３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、平面図であり、 ｃ）は、側面立面図であり、 ｄ）は、断面図（図Ｕ２ｃの断面Ａ－Ａ）であり、 ｅ）は、図Ｕ２ｄに示された磁石組立体の部分の詳細図であり、 ｆ）は、分解組立３Ｄ等角図であり、 ｇ）は、基礎振動板共振モードの結果として得られた変位ベクトルのプロットであるＦＥＭモーダル解析描写（ＦＥＭ ｍｏｄａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｄｅｐｉｃｔｉｏｎ）を示す３Ｄ等角図であり、 ｈ）は、基礎振動板共振モードの結果として得られた変位ベクトルのプロットであるＦＥＭモーダル解析描写を示す上面図であり、 ｉ）は、基礎振動板共振モードの結果として得られた変位ベクトルのプロットであるＦＥＭモーダル解析描写を示す側面立面図であり、 ｊ）は、図Ｕ２ｉに示されたＦＥＭモーダル解析描写のノード軸領域の詳細図であり、 ｋ）は、基礎振動板共振モードの結果として得られた変位のプロットであるＦＥＭモーダル解析描写を示す３Ｄ等角図であり、 ｌ）は、基礎振動板共振モードの結果として得られた変位のプロットであるＦＥＭモーダル解析描写を示す上面図であり、 ｍ）は、基礎振動板共振モードの結果として得られた変位のプロットであるＦＥＭモーダル解析描写を示す側面立面図である。 実施例Ｕのトランスデューサ及び図Ｕ１に示されたデカップリング・マウントのトランスデューサ組立体を示す図であって、 ａ）は、３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、３Ｄ等角図であり、 ｃ）は、デカップリング・マウントに対するドライバ基部構造の移動を含む共振モードの結果として得られた変位のプロットであるＦＥＭモーダル解析描写を示す３Ｄ等角図であり、 ｄ）は、デカップリング・マウントに対するドライバ基部構造の移動を含む共振モードの結果として得られた変位のプロットであるＦＥＭモーダル解析描写を示す代替の３Ｄ等角図である。 図Ｕ２に示された実施例Ｕのトランスデューサの振動板組立体を示す図であって、 ｅ）は、３Ｄ等角図であり、 ｆ）は、正面立面図であり、 ｇ）は、平面図であり、 ｈ）は、分解組立３Ｄ等角図である。 予圧を組み込む従来技術のベアリング組立体を示す図であって、 ａ）は、側面立面図であり、 ｂ）は、正面立面図であり、 ｃ）は、３Ｄ等角図であり、 ｄ）は、断面図（図Ｖ１ａの断面Ａ－Ａ）であり、 ｅ）は、図Ｋ１ｇに示された磁束ギャップの詳細図である。 図Ｖ１に示されたベアリング組立体のベアリング・レースを示す図であって、 ａ）は、３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、正面立面図であり、 ｃ）は、断面図（図Ｖ２ｂの断面Ｅ－Ｅ）であり、 ｄ）は、分解組立３Ｄ等角図である。 図Ｋ１に示された実施例Ｋのヒンジ動作スピーカ・ドライバをそれぞれの側が組み込む１対の開放式サーカムオーラル・ヘッドホンの実施例Ｗを示す図であって、 ａ）は、３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、平面図であり、 ｃ）は、側面立面図である。 実施例Ｗのヒンジ動作スピーカ・ドライバを組み込む、図Ｗ１に示された１対のヘッドホンの右側イヤ・カップを示す図であって、 ａ）は、カップの外向きの裏面を示す３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、カップのパッドの入った側を示す３Ｄ等角図であり、 ｃ）は、カップの裏面立面図であり、 ｄ）は、断面図（図Ｗ２ｃの断面Ａ－Ａ）であり、 ｅ）は、断面図（図Ｗ２ｄの断面Ｂ－Ｂ）であり、 ｆ）は、図Ｗ２ｅに示されたデカップリング・マウントの詳細図であり、 ｇ）は、断面図（図Ｗ２ｄの断面Ｄ－Ｄ）であり、 ｈ）は、分解組立３Ｄ等角図である。 図Ｗ２ｄのイヤ・カップに示されたセクションを含むが、図Ｗ１ａ中のヘッドホンのヘッドバンドによって人間の耳及び頭部に対して保持されたそれをその場で示す概略／断面図である。 図Ｋ１に示されたヒンジ動作の実施例Ｋのトランスデューサを組み込むイヤホンの実施例Ｘを示す図であって、 ａ）は、３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、平面図であり、 ｃ）は、端面図であり、 ｄ）は、断面図（図Ｘ１ｃの断面Ａ－Ａ）であり、 ｅ）は、分解組立３Ｄ等角図である。 図Ｘ１ｄに示された実施例Ｐのイヤホンの断面図を含み、人間の耳の断面概略図内でそれをその場で示す概略図である。 １対のデカップリングされる直線動作スピーカ・ドライバであって、その磁石組立体及び振動板組立体が図Ｐ１の実施例Ｐにも使用される直線動作スピーカ・ドライバを組み込むスープラオーラル式ヘッドホンの実施例Ｙを示す図であって、 ａ）は、３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、正面図であり、 ｃ）は、側面立面図である。 実施例Ｐのドライバを組み込む図Ｙ１ａに示された１対のヘッドホンの右側イヤ・カップを示す図であって、 ａ）は、カップのパッドの入った側を示す３Ｄ等角図であり、 ｂ）は、カップの外向きの裏面を示す３Ｄ等角図であり、 ｃ）は、カップの裏面立面図であり、 ｄ）は、カップの側面立面図であり、 ｅ）は、断面図（図Ｙ２ｃの断面Ａ－Ａ）であり、 ｆ）は、断面図（図Ｙ２ｅの断面Ｂ－Ｂ）であり、 ｇ）は、図Ｙ２ｅに示されたトランスデューサの詳細図であり、 ｈ）は、図Ｙ２ｇに示されたトランスデューサ 磁束ギャップの詳細図であり、 ｉ）は、分解組立３Ｄ等角図である。 図Ｖ２の実施例Ｙのイヤ・カップのトランスデューサ組立体の分解組立３Ｄ等角図である。 図Ｙ２ｅに示された実施例Ｙのスープラオーラル式イヤ・カップの断面図を含むと共に、人間の耳の断面概略図に位置するそれをその場で示す概略図である。 図Ｋ１に示された実施例Ｋのトランスデューサに類似すると共に、図Ｋ３に示されたデカップリング・システムに類似するやり方でエンクロージャからデカップリングされる、高音域ヒンジ動作トランスデューサ（ｔｒｅｂｌｅ ｈｉｎｇｅ ａｃｔｉｏｎ ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）と中低音域ヒンジ動作トランスデューサ（ｍｉｄ－ｂａｓｓ ｈｉｎｇｅ ａｃｔｉｏｎ ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）の２つのドライバを組み込む床上に立つコンピュータ・スピーカの実施例Ｚを示す図であって、 ａ）は、正面図であり、 ｂ）は、側面立面図であり、 ｃ）は、３Ｄ等角図であり、 ｄ）は、図Ｚ１ｃの詳細図である。

次に、オーディオ・トランスデューサ又は関連した構造、機構、デバイス、組立体、又はシステムの様々な実施例又は構成を詳細に説明する。これらは、図面を参照して説明される。本明細書において、例えば、図Ａ１などの特定の図番号の参照は、この番号を頭に付ける全ての図、例えば、図Ａ１ａ～図Ａ１ｆを含むことが意図される。図面に示されたオーディオ・トランスデューサの実施例は、明確にするために 実施例Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅ、Ｇ、Ｇ９、Ｈ３、Ｈ４、Ｋ、Ｐ、Ｓ、Ｔ、Ｕ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、及びＺと呼ばれる。

本発明のオーディオ・トランスデューサ、或いは関連した構造、機構、デバイス、組立体、又はシステムの実施例又は構成は、場合によってはスピーカ・ドライバなどの電気音響トランスデューサを参照して説明される。別段の定めがない限り、そうでなければ、オーディオ・トランスデューサ、或いは関連した構造、機構、デバイス、組立体、又はシステムは、マイクロホンなどの音響電気トランスデューサとして又はその中で実施され得る。したがって、本明細書に使用されるとき、別段の定めがない限り、オーディオ・トランスデューサという用語は、スピーカとマイクロホンの実施の両方を含むことが意図される。

本明細書中に記載されたオーディオ・トランスデューサ、或いは関連した構造、機構、デバイス、組立体、又はシステの実施例又は構成は、オーディオ・トランスデューサ・システムに関連した１つ又は複数のタイプの不要な共振に対処するように設計されている。

本明細書中に記載されたオーディオ・トランスデューサの実施例のそれぞれにおいて、オーディオ・トランスデューサは、トランスデューサ基部構造及び／又はハウジング、支持体、若しくはバッフルの部分などの基部に対して移動可能に接続される振動板組立体を備える。基部は、振動板組立体よりも比較的大きい質量を有する。振動板組立体に関連した変換機構は、電気音響トランスデューサの場合には、電気エネルギーに応じて振動板組立体を移動させる。振動板組立体の運動を別な方法で電気エネルギーに変換する代替の変換機構が、実施されてもよいことが理解されよう。本明細書では、変換機構は、励起機構とも呼ばれ得る。

本発明の実施例では、電磁石変換機構が使用される。典型的には、電磁石変換機構は、磁界を発生させるように構成された磁気構造と、磁界内に位置し受信した電気信号に応じて移動するように構成された少なくとも１つの電気コイルとを備える。電磁石変換機構は、磁気構造と電気コイルの間の接続を必要としないので、一般に、機構の一方の部分は、トランスデューサ基部構造に接続され、機構の他方の部分は、振動板組立体に接続される。本明細書中に記載された好ましい構成では、より重い磁気構造が、トランスデューサ基部構造の部分を形成し、比較的より軽い１つ又は複数のコイルが、振動板組立体の部分を形成する。例えば圧電機構、静電機構、又は当業界で知られている任意の他の適切な機構を含む代替の変換機構が、本発明の範囲から逸脱することなく、説明された実施例のそれぞれにおいて、別な方法で組み込まれてもよいことが理解されよう。

振動板組立体は、振動板サスペンション・マウンティング・システムを介して基部に対して移動可能に接続される。２つのタイプのオーディオ・トランスデューサ、すなわち、振動板組立体が基部に対して回転可能に振動する回転動作オーディオ・トランスデューサ、及び振動板組立体が基部に対して往復直線運動／振動する直線動作オーディオ・トランスデューサは、本明細書に説明されている。回転動作オーディオ・トランスデューサの実例は、実施例Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅ、Ｋ、Ｓ、Ｔ、Ｗ、及びＸのオーディオ・トランスデューサに示されている。回転動作オーディオ・トランスデューサでは、サスペンション・マウンティング・システムは、振動板組立体を基部に回転可能に接続するように構成されたヒンジ・システムを備える。直線動作オーディオ・トランスデューサの実例は、実施例Ｇ、Ｇ９、Ｐ、Ｕ、及びＹのオーディオ・トランスデューサに示されている。

オーディオ・トランスデューサは、オーディオ・トランスデューサ組立体を形成するようにハウジング又はサラウンドが収容され得、これは、例えば、複数のオーディオ・トランスデューサ組立体を含み得るオーディオ・デバイス、又はイヤホン・デバイス若しくはヘッドホン・デバイスの部分などのオーディオ・デバイスの部分を形成することもできる。いくつかの実施例では、トランスデューサ基部構造は、オーディオ・トランスデューサ組立体のハウジング又はサラウンドの一部を形成し得る。オーディオ・トランスデューサ、又は少なくとも振動板組立体は、マウンティング・システムを介してハウジング又はサラウンドにマウントされる。オーディオ・トランスデューサをハウジング又はサラウンドからデカップリングするように構成されるマウンティング・システムのタイプは、動作中の不要な共振によるオーディオ・トランスデューサからハウジングへ（及び逆もまた同様）の機械的振動の伝達を少なくとも軽減するようになっており、例えば、実施例のいくつかを参照して説明され、以下、デカップリング・マウンティング・システムと呼ばれる。

オーディオ・トランスデューサに関連する様々な構造、機構、デバイス、組立体、又はシステムを説明すると共に、これらの構造、機構、デバイス、組立体、又はシステムを組み込む様々なオーディオ・トランスデューサの実施例も説明するために、以下の説明は、複数のセクションに分割されている。詳細には、この説明は、以下の主要なセクション、
・ オーディオ・トランスデューサの実施例の概要、
・ 剛性振動板構造及び組立体、並びにそれを組み込むオーディオ・トランスデューサ、
・ 振動板サスペンション・システム、及びそれを組み込む回転動作オーディオ・トランスデューサ、
・ デカップリング・マウンティング・システム、及びそれを組み込むオーディオ・トランスデューサ、
・ 本発明のオーディオ・トランスデューサを組み込む個人用オーディオ・デバイス、並びに
・ 好ましいトランスデューサ基部構造設計
を含む。

これらのセクションの下で説明される様々な構造、組立体、機構、デバイス、又はシステムは、本発明のオーディオ・トランスデューサの実施例のいくつかに関連して説明されるが、代替として、これらの構造、組立体、機構、デバイス、又はシステムは、本発明の範囲から逸脱することなく任意の他の適切なオーディオ・トランスデューサ組立体に組み込まれてもよいことが理解されよう。さらに、本発明のオーディオ・トランスデューサの実施例は、説明されるような様々な構造、組立体、機構、デバイス、又はシステムのうち１つ又は複数のいくらかの組み合わせを組み込む。しかし、代替として、当業者は、本発明の範囲から逸脱することなく、これらの実施例の下で説明される様々な構造、組立体、機構、デバイス、又はシステムのうち１つ又は複数の任意の他の組み合わせを組み込むオーディオ・トランスデューサを構成することができることが理解されよう。

以下の説明は、本発明のオーディオ・トランスデューサの実施例に組み込まれ得る、或いはオーディオ・トランスデューサに関連する様々な構造、組立体、機構、デバイス、又はシステムの任意の組み合わせを含むオーディオ・トランスデューサが中に組み込まれ得る、様々な適切なオーディオ・トランスデューサ応用を説明するためのセクションも含む。したがって、そのようなトランスデューサを組み込むヘッドホン又はイヤホンなどの個人用オーディオ・デバイスを含むオーディオ・デバイスの実施例は、やはり図面を参照して説明される。

オーディオ・トランスデューサ、オーディオ・デバイス、或いは様々な構造、組立体、機構、デバイス、又はシステムのいずれかを構成する方法は、簡潔のために、いくつかについて説明されており、全ての実施例についてではない。したがって、説明した実施例、及び／又は以下の説明から当業者に明らかである関連した構造、組立体、機構、デバイス、若しくはシステムのそれぞれに関連した構成方法は、本発明の範囲内に含まれることも意図される。さらに、本発明は、本明細書中に記載されたオーディオ・トランスデューサ、及び関連した構造、組立体、機構、デバイス、又はシステムの原理及び／又は特徴を用いてオーディオ信号を変換する方法も含むことも意図される。

まず、オーディオ・トランスデューサの実施例のいくつかの簡潔な概要が与えられる。

１． オーディオ・トランスデューサの実施例の概要
１．１ 実施例Ａのオーディオ・トランスデューサ
図Ａ１～図Ａ７及び図Ａ１５は、本発明の実施例Ａのオーディオ・トランスデューサを示す。オーディオ・トランスデューサは、振動板サスペンション・システムを介してトランスデューサ基部構造Ａ１１５に回転可能に接続される振動板組立体Ａ１０１を備える回転動作オーディオ・トランスデューサである。振動板組立体は、実質的に剛性である振動板構造Ａ１３００を備える。この振動板構造の特徴は、本明細書のセクション２．２の下で詳細に説明される。振動板構造の可能な変形は、図Ａ８～図Ａ１２にも示され、本明細書のセクション２．２の下で詳細に説明される。トランスデューサ基部構造は、本明細書のセクション６の下で説明される好ましい設計に従って設計された実質的に剛性でコンパクトなジオメトリを有する。トランスデューサ基部構造の詳細な説明は、本明細書のセクション２．２にも与えられる。

示される通り、振動板組立体Ａ１０１は、振動板サスペンション・システムを介してトランスデューサ基部構造Ａ１１５に回転可能に接続される。本実施例では、接触ヒンジ・システムは、振動板組立体をトランスデューサ基部構造に回転可能に接続するために使用される。これは、図Ａ２～図Ａ４に詳細に示されている。本実施例に関連する接触ヒンジ・システムの特徴は、本明細書のセクション３．２．２に詳細に説明されている。本実施例の代替構成では、代替の接触ヒンジ・システムが、オーディオ・トランスデューサに組み込まれてもよい。例えば、オーディオ・トランスデューサは、セクション３．２．１に述べられる原理に従って設計されるような接触ヒンジ・システム、実施例Ｓとの関連でセクション３．２．３ａの下で説明されるような接触ヒンジ・システム、実施例Ｔとの関連でセクション３．２．３ｂの下で説明されるような接触ヒンジ・システム、実施例Ｋとの関連でセクション３．２．４の下で説明されるような接触ヒンジ・システム、又は実施例Ｅとの関連でセクション３．２．５の下で説明されるような接触ヒンジ・システムを備えてもよい。さらに別の代替構成のセットでは、実施例Ａの接触ヒンジ・システムは、本明細書のセクション３．３の下で説明されるフレキシブル・ヒンジ・システムのいずれか１つの代わりに用いられてもよい。代替として、例えば、実施例Ａのオーディオ・トランスデューサは、実施例Ｂとの関連でセクション３．３．１の下で説明されるようなフレキシブル・ヒンジ・システム、本明細書のセクション３．３．１の下で説明される代替のフレキシブル・ヒンジ・システム、又は実施例Ｄとの関連でセクション３．３．３の下で説明されるようなフレキシブル・ヒンジ・システムのいずれか１つを組み込んでもよい。

図Ａ６～図Ａ７に示されるように、実施例Ａのオーディオ・トランスデューサは、トランスデューサを収容するように構成されているハウジングＡ６０１内に収納されることが好ましい。ハウジングは、用途に応じて特定のオーディオ・デバイスを構成するのに必要な任意のタイプのものであり得る。本明細書のセクション２．３の下で詳細に説明されるように、その場で、ハウジング内に収容された振動板組立体は、ハウジングの内部と実質的に物理的に連結しない外周部を備える。しかしながら、本実施例の代替構成では、振動板組立体は、その場で関連したハウジングと実質的に物理的に連結しない外周部を有し得ない。

好ましくは、オーディオ・トランスデューサは、本発明のデカップリング・マウンティング・システムを介してハウジングＡ６０１に対してマウントされる。実施例Ａのデカップリング・マウンティング・システムは、本明細書のセクション４．２．１の下で詳細に説明される。本実施例の代替構成では、デカップリング・マウンティング・システムは、例えば、実施例Ｅとの関連でセクション４．２．２に説明されるデカップリング・マウンティング・システム、実施例Ｕとの関連でセクション４．２．３に説明されるデカップリング・マウンティング・システム、又は本明細書のセクション４．３に概説された設計原理に従って設計され得る任意の他のデカップリング・マウンティング・システムなどの本明細書に説明される任意の他のデカップリング・マウンティング・システムによって置き換えられてもよい。

実施例Ａのオーディオ・トランスデューサの性能は、図１４に示され、本明細書のセクション４．２．１に説明されている。

本実施例のオーディオ・トランスデューサは、磁界を発生させる内側ポール・ピース及び外側ポール・ピースを有する永久磁石を備える電磁石励起／変換機構と、磁界と動作可能に接続される１つ又は複数のコイルの形態の１つ又は複数の力伝達又は発生構成要素とを備える。これは、本明細書のセクション２．２の下で詳細に説明される。本実施例の代替構成では、変換機構は、例えば、本明細書のセクション７の下で概説されるような圧電変換機構、静電変換機構、又は磁気ひずみ変換機構などの当業界で知られている任意の他の適切な機構によって置き換えられてもよい。

実施例Ａのオーディオ・トランスデューサは、スピーカなどの電気音響トランスデューサとの関連で説明される。オーディオ・トランスデューサのいくつかの可能な応用は、本明細書のセクション８に概説されている。また、オーディオ・トランスデューサは、実施例Ａのデバイスのオーディオ・トランスデューサでデバイスのオーディオ・トランスデューサを代用することによって本明細書のセクション５に概説される個人用オーディオ・デバイスのいずれか１つにおいて実施することができる。例えば、実施例Ａのオーディオ・トランスデューサは、実施例Ｋ、Ｗ、Ｘ、及びＨの個人用オーディオ・デバイスについてそれぞれセクション５．２．２、５．５．３、５．２．４、又は５．２．７の下で説明され、個人用オーディオ・デバイスとして実施される、或いは本明細書中のセクション５．２．８の下で概説されるような任意の他の個人用オーディオ・デバイスの実施、修正、又は変形に関連して組み込まれるサラウンド又はハウジングのいずれか１つの内に収納することができる。別の実施は、実施例Ａのオーディオ・トランスデューサがヘッドホン・デバイスに用いられている図Ｈ３との関連で示されている。図示されるように、それぞれのヘッドホン・カップは、スピーカの全帯域幅を与えるために、実施例Ａに従って構成された複数のオーディオ・トランスデューサを備える。図Ｈ４は、単一の実施例Ａのオーディオ・トランスデューサが、１セットのイヤホンのイヤホン・プラグのどちらにでも挿入されるさらに別の実施を示す。

実施例Ａのオーディオ・トランスデューサは、ある構成では、別な方法で、本明細書のセクション７の下で詳細に説明されるようなマイクロホンなどの音響電気トランスデューサとして実施され得ることが理解されよう。

本発明のオーディオ・トランスデューサの実施例は、実施例Ａの下記システム、構造、機構、又は組立体のいずれか１つ又は複数、すなわち、振動板組立体及び構造、ヒンジ・システム、デカップリング・マウンティング・システム、トランスデューサ基部構造、並びに／又は変換機構に対して組み込んで構成することができる。

１．２ 実施例Ｂのオーディオ・トランスデューサ
図Ｂ１～図Ｂ４は、本発明の実施例Ｂのオーディオ・トランスデューサを示す。オーディオ・トランスデューサは、振動板サスペンション・システムを介してトランスデューサ基部構造Ｂ１２０に回転可能に接続される振動板組立体Ｂ１０１を備える回転動作オーディオ・トランスデューサである。振動板組立体は、実質的に剛性である振動板構造を備える。この振動板構造の特徴は、本明細書のセクション３．３．１ｆの下で詳細に説明される。振動板構造は、本明細書のセクション２．２及び２．３の下で説明される任意の他の振動板構造の代わりに用いられてもよい。トランスデューサ基部構造は、本明細書のセクション６の下で説明される好ましい設計に従って設計された実質的に剛性でコンパクトなジオメトリを備える。トランスデューサ基部構造の詳細な説明は、本明細書のセクション３．３．１ｅにも与えられる。

示される通り、振動板組立体Ｂ１０１は、振動板サスペンション・システムを介してトランスデューサ基部構造Ｂ１２０に回転可能に接続される。本実施例では、フレキシブル・ヒンジ・システムは、振動板組立体をトランスデューサ基部構造に回転可能に接続するために使用される。これは、図Ｂ２及び図Ｂ３に詳細に示されている。本実施例に関連するフレキシブル・ヒンジ・システムの特徴は、本明細書のセクション３．３．１ａ～３．３．１ｄに詳細に説明されている。本実施例の代替構成では、代替のフレキシブル・ヒンジ・システムが、オーディオ・トランスデューサに組み込まれてもよい。例えば、本明細書のセクション３．３．２の下で説明される代替のフレキシブル・ヒンジ・システム、又は実施例Ｄとの関連でセクション３．３．３の下で説明されるようなフレキシブル・ヒンジ・システムのいずれか１つが、代わりに組み込まれてもよい。さらに別の代替構成のセットでは、実施例Ｂのフレキシブル・ヒンジ・システムは、本発明の接触ヒンジ・システムによって置き換えられてもよい。例えば、代替として、実施例Ｂのオーディオ・トランスデューサは、セクション３．２．１に述べられる原理に従って設計されるような接触ヒンジ・システム、実施例Ａとの関連でセクション３．２．２の下で説明されるような接触ヒンジ・システム、実施例Ｓとの関連でセクション３．２．３ａの下で説明されるような接触ヒンジ・システム、実施例Ｔとの関連でセクション３．２．３ｂの下で説明されるような接触ヒンジ・システム、実施例Ｋとの関連でセクション３．２．４の下で説明されるような接触ヒンジ・システム、又は実施例Ｅとの関連でセクション３．２．５の下で説明されるような接触ヒンジ・システムを備えてもよい。

図Ｂ４に示されるように、実施例Ｂのオーディオ・トランスデューサは、少なくとも振動板組立体を収容するように構成された振動板ハウジングＢ４０１を備えることができる。振動板ハウジングは、隣接した振動板組立体を収納するように強固に接続されトランスデューサ基部構造から延びる。トランスデューサ基部構造と組み合わされるハウジングは、トランスデューサ基部組立体を形成する。振動板組立体ハウジングは、本明細書のセクション３．３．１ｇの下で詳細に説明される。その場で、ハウジング内に収容された振動板組立体は、ハウジングの内部と実質的に物理的に連結しない外周部を備える。空気間隙Ｂ４０５及びＢ４０６は、振動板周辺部（ｄｉａｐｈｒａｇｍ ｐｅｒｉｐｈｅｒｙ）をハウジングから隔てる。したがって、本実施例のオーディオ・トランスデューサは、本明細書のセクション２．３に概説された設計原理のいずれか１つ又は複数に従って構成することができる。しかしながら、本実施例の代替構成では、振動板組立体は、その場で関連したハウジングと実質的に物理的に連結しない外周部を有し得ない。

オーディオ・デバイス内で実施されるオーディオ・トランスデューサは、本発明のデカップリング・マウンティング・システムを介してオーディオ・デバイスのハウジング又は他のサラウンドに対してマウントすることができる。例えば、実施例Ｅとの関連でセクション４．２．２に説明されるデカップリング・マウンティング・システムを使用することができる。代替として、例えば、実施例Ａとの関連でセクション４．２．１に説明されるデカップリング・マウンティング・システム、実施例Ｕとの関連でセクション４．２．３に説明されるデカップリング・マウンティング・システム、又は本明細書のセクション４．３に概説された設計原理に従って設計され得る任意の他のデカップリング・マウンティング・システムを含む本明細書に説明される任意の他のデカップリング・マウンティング・システムが、代わりに利用されてもよい。

本実施例のオーディオ・トランスデューサは、磁界を発生させる内側ポール・ピース及び外側ポール・ピースを有する永久磁石を備える電磁石励起／変換機構と、磁界と動作可能に接続される１つ又は複数のコイルの形態の１つ又は複数の力伝達又は発生構成要素とを備える。これは、本明細書のセクション３．３．１ｅの下で詳細に説明される。本実施例の代替構成では、変換機構は、例えば、本明細書のセクション７の下で概説されるような圧電変換機構、静電変換機構、又は磁気ひずみ変換機構などの当業界で知られている任意の他の適切な機構によって置き換えられてもよい。

実施例Ｂのオーディオ・トランスデューサは、スピーカなどの電気音響トランスデューサとの関連で説明される。オーディオ・トランスデューサのいくつかの可能な応用は、本明細書のセクション８に概説されている。また、オーディオ・トランスデューサは、実施例Ｂのデバイスのオーディオ・トランスデューサでデバイスのオーディオ・トランスデューサを代用することによって本明細書のセクション５に概説される個人用オーディオ・デバイスのいずれか１つにおいて実施することができる。例えば、実施例Ｂにおけるオーディオ・トランスデューサは、実施例Ｋ、Ｗ、Ｘ、及びＨの個人用オーディオ・デバイスについてそれぞれセクション５．２．２、５．５．３、５．２．４、又は５．２．７の下で説明されるサラウンド又はハウジングのいずれか１つの内に収納され、個人用オーディオ・デバイスとして実施することができ、或いは本明細書中のセクション５．２．８の下で概説されるような任意の他の個人用オーディオ・デバイスの実施、修正、又は変形に関連して組み込むことができる。

実施例Ｂのオーディオ・トランスデューサは、ある構成では、別な方法で、本明細書のセクション７の下で詳細に説明されるようなマイクロホンなどの音響電気トランスデューサとして実施され得ることが理解されよう。

本発明のオーディオ・トランスデューサの実施例は、実施例Ｂの下記システム、構造、機構、又は組立体のいずれか１つ又は複数、すなわち、振動板組立体及び構造、ヒンジ・システム、デカップリング・マウンティング・システム、トランスデューサ基部構造、並びに／又は変換機構に対して組み込んで構成することができる。

１．３ 実施例Ｄのオーディオ・トランスデューサ
図Ｄ１及び図Ｄ２は、本発明の実施例Ｄのオーディオ・トランスデューサを示す。オーディオ・トランスデューサは、振動板サスペンション・システムを介してトランスデューサ基部構造Ｄ１０４に回転可能に接続される振動板組立体を備える回転動作オーディオ・トランスデューサである。振動板組立体は、回転軸を中心にして半径方向に間隔をおいて配置される複数の実質的に剛性である振動板構造を備える。この振動板組立体設計の特徴は、本明細書のセクション３．３．３に説明される。それぞれの振動板構造は、代替構成において本明細書のセクション２．２及び２．３の下で説明される任意の他の振動板構造によって置き換えられてもよい。トランスデューサ基部構造は、本明細書のセクション６の下で説明される好ましい設計に従って設計された実質的に剛性でコンパクトなジオメトリを有する。トランスデューサ基部構造の詳細な説明は、本明細書のセクション３．３．３においても与えられる。

示される通り、振動板組立体は、振動板サスペンション・システムを介してトランスデューサ基部構造に回転可能に接続される。本実施例では、フレキシブル・ヒンジ・システムは、振動板組立体をトランスデューサ基部構造に回転可能に接続するために使用される。これは、図Ｄ２ｅに詳細に示されている。本実施例に関連するフレキシブル・ヒンジ・システムの特徴は、本明細書のセクション３．３．３に詳細に説明されている。本実施例の代替構成では、代替のフレキシブル・ヒンジ・システムが、オーディオ・トランスデューサに組み込まれてもよい。例えば、本明細書のセクション３．３．２の下で説明される代替のフレキシブル・ヒンジ・システム、又は実施例Ｂとの関連でセクション３．３．１の下で説明されるようなフレキシブル・ヒンジ・システムのいずれか１つが、代わりに組み込まれてもよい。さらに別の代替構成のセットでは、実施例Ｄのフレキシブル・ヒンジ・システムは、本発明の接触ヒンジ・システムによって置き換えられてもよい。例えば、代替として、実施例Ｄのオーディオ・トランスデューサは、セクション３．２．１に述べられる原理に従って設計されるような接触ヒンジ・システム、実施例Ａとの関連でセクション３．２．２の下で説明されるような接触ヒンジ・システム、実施例Ｓとの関連でセクション３．２．３ａの下で説明されるような接触ヒンジ・システム、実施例Ｔとの関連でセクション３．２．３ｂの下で説明されるような接触ヒンジ・システム、実施例Ｋとの関連でセクション３．２．４の下で説明されるような接触ヒンジ・システム、又は実施例Ｅとの関連でセクション３．２．５の下で説明されるような接触ヒンジ・システムを備えてもよい。

図Ｄ２に示されるように、実施例Ｂのオーディオ・トランスデューサは、少なくとも振動板組立体を収容するように構成された振動板ハウジングＤ２０３を備えることができる。振動板ハウジングは、隣接した振動板組立体を収納するように強固に接続されトランスデューサ基部構造から延びる。トランスデューサ基部構造と組み合わされるハウジングは、トランスデューサ基部組立体を形成する。振動板組立体ハウジングは、本明細書のセクション３．３．３の下で詳細に説明される。その場で、ハウジング内に収容された振動板組立体は、ハウジングの内部と実質的に物理的に連結しない外周部を備える。空気間隙は、振動板周辺部をハウジングから隔てる。したがって、本実施例のオーディオ・トランスデューサは、本明細書のセクション２．３に概説された設計原理のいずれか１つ又は複数に従って構成することができる。しかしながら、本実施例の代替構成では、振動板組立体は、その場で関連したハウジングと実質的に物理的に連結しない外周部を有し得ない。

オーディオ・デバイス内で実施されるオーディオ・トランスデューサは、本発明のデカップリング・マウンティング・システムを介してオーディオ・デバイスのハウジング又は他のサラウンドに対してマウントすることができる。例えば、実施例Ｅとの関連でセクション４．２．２に説明されるデカップリング・マウンティング・システムを使用することができる。代替として、例えば、実施例Ａとの関連でセクション４．２．１に説明されるデカップリング・マウンティング・システム、実施例Ｕとの関連でセクション４．２．３に説明されるデカップリング・マウンティング・システム、又は本明細書のセクション４．３に概説された設計原理に従って設計され得る任意の他のデカップリング・マウンティング・システムを含む本明細書に説明される任意の他のデカップリング・マウンティング・システムが、代わりに利用されてもよい。

本実施例のオーディオ・トランスデューサは、磁界を発生させる内側ポール・ピース及び外側ポール・ピースを有する永久磁石を備える電磁石励起／変換機構と、磁界と動作可能に接続される１つ又は複数のコイルの形態の１つ又は複数の力伝達又は発生構成要素とを備える。これは、本明細書のセクション３．３．３の下で詳細に説明される。本実施例の代替構成では、変換機構は、例えば、本明細書のセクション７の下で概説されるような圧電変換機構、静電変換機構、又は磁気ひずみ変換機構などの当業界で知られている任意の他の適切な機構によって置き換えられてもよい。

実施例Ｄのオーディオ・トランスデューサは、スピーカなどの電気音響トランスデューサとの関連で説明される。オーディオ・トランスデューサのいくつかの可能な応用は、本明細書のセクション８に概説されている。また、オーディオ・トランスデューサは、実施例Ｂのデバイスのオーディオ・トランスデューサでデバイスのオーディオ・トランスデューサを代用することによって本明細書のセクション５に概説される個人用オーディオ・デバイスのいずれか１つにおいて実施することができる。例えば、実施例Ｄのオーディオ・トランスデューサは、実施例Ｋ、Ｗ、Ｘ、及びＨの個人用オーディオ・デバイスについてそれぞれセクション５．２．２、５．５．３、５．２．４、又は５．２．７の下で説明されるサラウンド又はハウジングのいずれか１つの内に収納され、個人用オーディオ・デバイスとして実施することができ、或いは本明細書中のセクション５．２．８の下で概説されるような任意の他の個人用オーディオ・デバイスの実施、修正、又は変形に関連して組み込むことができる。

実施例Ｄのオーディオ・トランスデューサは、いくつかの構成では、別な方法で、本明細書のセクション７の下で詳細に説明されるようなマイクロホンなどの音響電気トランスデューサとして実施されてもよいことが理解されよう。

本発明のオーディオ・トランスデューサの実施例は、実施例Ｄの下記システム、構造、機構、又は組立体のいずれか１つ又は複数、すなわち、振動板組立体及び構造、ヒンジ・システム、デカップリング・マウンティング・システム、トランスデューサ基部構造、並びに／又は変換機構に対して組み込んで構成することができる。

１．４ 実施例Ｅのオーディオ・トランスデューサ
図Ｅ１～図Ｅ４は、本発明の実施例Ｅのオーディオ・トランスデューサを示す。オーディオ・トランスデューサは、振動板サスペンション・システムを介してトランスデューサ基部構造Ｅ１１８に回転可能に接続される振動板組立体Ｅ１０１を備える回転動作オーディオ・トランスデューサである。振動板組立体は、実質的に剛性である振動板構造を備える。この振動板構造の特徴は、本明細書のセクション３．２．５の下で詳細に説明される。振動板構造は、本明細書のセクション２．２及び２．３の下で説明される任意の他の振動板構造の代わりに用いられてもよい。トランスデューサ基部構造は、本明細書のセクション６の下で説明される好ましい設計に従って設計された実質的に剛性でコンパクトなジオメトリを有する。トランスデューサ基部構造の詳細な説明は、本明細書のセクション３．３．５においても与えられる。

示される通り、振動板組立体Ｅ１０１は、振動板サスペンション・システムを介してトランスデューサ基部構造Ｅ１１８に回転可能に接続される。本実施例では、接触ヒンジ・システムは、振動板組立体をトランスデューサ基部構造に回転可能に接続するために使用される。これは、図Ｅ１ｂ～図Ｅ１ｊ及び図Ｅ３に詳細に示されている。本実施例に関連する接触ヒンジ・システムの特徴は、本明細書のセクション３．２．５に詳細に説明されている。本実施例の代替構成では、代替の接触ヒンジ・システムは、オーディオ・トランスデューサに組み込まれてもよい。例えば、オーディオ・トランスデューサは、セクション３．２．１に述べられる原理に従って設計されるような接触ヒンジ・システム、実施例Ａとの関連でセクション３．２．２の下で説明されるような接触ヒンジ・システム、実施例Ｓとの関連でセクション３．２．３ａの下で説明されるような接触ヒンジ・システム、実施例Ｔとの関連でセクション３．２．３ｂの下で説明されるような接触ヒンジ・システム、又は実施例Ｋとの関連でセクション３．２．４の下で説明されるような接触ヒンジ・システムを含み得る。さらに別の代替構成のセットでは、実施例Ｅの接触ヒンジ・システムは、本明細書のセクション３．３の下で説明されるフレキシブル・ヒンジ・システムのいずれか１つの代わりに用いられてもよい。代替として、例えば、実施例Ｅのオーディオ・トランスデューサは、実施例Ｂとの関連でセクション３．３．１の下で説明されるようなフレキシブル・ヒンジ・システム、本明細書のセクション３．３．１の下で説明される代替のフレキシブル・ヒンジ・システムのいずれか１つ、又は実施例Ｄとの関連でセクション３．３．３の下で説明されるようなフレキシブル・ヒンジ・システムを組み込んでもよい。

図Ｅ４に示されるように、実施例Ｅのオーディオ・トランスデューサは、少なくとも振動板組立体を収容するように構成された振動板ハウジングＥ２０１を備えることができる。振動板ハウジングは、隣接した振動板組立体を収納するように強固に接続されトランスデューサ基部構造から延びる。トランスデューサ基部構造と組み合わされるハウジングは、トランスデューサ基部組立体を形成する。振動板組立体ハウジングは、本明細書のセクション４．２．２の下で詳細に説明される。その場で、ハウジング内に収容された振動板組立体は、ハウジングの内部と実質的に物理的に連結しない外周部を備える。空気間隙Ｅ２０５及びＥ２０６は、振動板周辺部をハウジングから隔てる。したがって、本実施例のオーディオ・トランスデューサは、本明細書のセクション２．３に概説された設計原理のいずれか１つ又は複数に従って構成することができる。しかしながら、本実施例の代替構成では、振動板組立体は、その場で関連したハウジングと実質的に物理的に連結しない外周部を有し得ない。

オーディオ・デバイス内で実施されるオーディオ・トランスデューサは、本発明のデカップリング・マウンティング・システムを介してオーディオ・デバイスのハウジング又は他のサラウンドに対してマウントすることができる。可能なデカップリング・マウンティング・システムは、本明細書のセクション４．２．２の下で詳細に説明される。代替として、例えば、実施例Ａとの関連でセクション４．２．１に説明されるデカップリング・マウンティング・システム、実施例Ｕとの関連でセクション４．２．３に説明されるデカップリング・マウンティング・システム、又は本明細書のセクション４．３に概説された設計原理に従って設計され得る任意の他のデカップリング・マウンティング・システムを含む本明細書に説明される任意の他のデカップリング・マウンティング・システムが、代わりに利用されてもよい。

本実施例のオーディオ・トランスデューサは、磁界を発生させる内側ポール・ピース及び外側ポール・ピースを有する永久磁石を備える電磁石励起／変換機構と、磁界と動作可能に接続される１つ又は複数のコイルの形態の１つ又は複数の力伝達又は発生構成要素とを備える。これは、本明細書のセクション３．２．５の下で詳細に説明される。本実施例の代替構成では、変換機構は、例えば、本明細書のセクション７の下で概説されるような圧電変換機構、静電変換機構、又は磁気ひずみ変換機構などの当業界で知られている任意の他の適切な機構によって置き換えられてもよい。

実施例Ｅのオーディオ・トランスデューサは、スピーカなどの電気音響トランスデューサとの関連で説明される。オーディオ・トランスデューサのいくつかの可能な応用は、本明細書のセクション８に概説されている。また、オーディオ・トランスデューサは、実施例Ｅのデバイスのオーディオ・トランスデューサでデバイスのオーディオ・トランスデューサを代用することによって本明細書のセクション５に概説される個人用オーディオ・デバイスのいずれか１つにおいて実施することができる。例えば、実施例Ｅのオーディオ・トランスデューサは、実施例Ｋ、Ｗ、Ｘ、及びＨの個人用オーディオ・デバイスについてそれぞれセクション５．２．２、５．５．３、５．２．４、又は５．２．７の下で説明されるサラウンド又はハウジングのいずれか１つの内に収納され、個人用オーディオ・デバイスとして実施することができ、或いは本明細書中のセクション５．２．８の下で概説されるような任意の他の個人用オーディオ・デバイスの実施、修正、又は変形に関連して組み込むことができる。

実施例Ｅのオーディオ・トランスデューサは、ある構成では、別な方法で、本明細書のセクション７の下で詳細に説明されるようなマイクロホンなどの音響電気トランスデューサとして実施され得ることが理解されよう。

本発明のオーディオ・トランスデューサの実施例は、実施例Ｅの下記システム、構造、機構、又は組立体のいずれか１つ又は複数、すなわち、振動板組立体及び構造、ヒンジ・システム、デカップリング・マウンティング・システム、トランスデューサ基部構造、並びに／又は変換機構に対して組み込んで構成することができる。

１．５ 実施例Ｇのオーディオ・トランスデューサ
図Ｇ１及び図Ｇ２は、本発明の実施例Ｇのオーディオ・トランスデューサを示す。オーディオ・トランスデューサは、振動板サスペンション・システムＧ１０２、Ｇ１０５を介してトランスデューサ基部構造（Ａ１０４、Ｇ１０６、及びＧ１０７）に移動可能に連結される振動板組立体Ｇ１０１を備える直線動作オーディオ・トランスデューサである。振動板組立体は、実質的に剛性である振動板構造を備える。この振動板構造の特徴は、本明細書のセクション２．２の下で詳細に説明される。振動板構造は、本明細書のセクション２．２及び２．３の下で説明される任意の他の振動板構造の代わりに用いられてもよい。本実施例の振動板構造に関するいくつかの変形例は、図Ｇ３～図Ｇ８を参照して本明細書のセクション２．２にやはり説明される。トランスデューサ基部構造は、本明細書のセクション６の下で説明される好ましい設計に従って設計された実質的に剛性でコンパクトなジオメトリを有する。トランスデューサ基部構造の詳細な説明は、本明細書のセクション２．２にも与えられる。

示される通り、振動板組立体Ｇ１０１は、振動板サスペンション・システムを介してトランスデューサ基部構造に直線的に連結される。本実施例では、従来のフレキシブル・サラウンドＧ１０２及びスパイダＧ１０５のサスペンションが、図Ｇ１ｃに示されると共に、セクション２．２に詳細に説明されているように使用される。本実施例の代替構成では、強磁性振動板サスペンションが、例えば、本明細書のセクション５．２．１及び５．２．５における実施例Ｐ及びＹのオーディオ・トランスデューサとの関連で説明されるように使用され得る。

図Ｇ１に示されるように、オーディオ・トランスデューサは、少なくとも振動板組立体を収容するように構成された振動板ハウジング又はサラウンドＧ１０３を備えることができる。その場で、ハウジング内に収容された振動板組立体は、フレキシブル・サラウンドＧ１０２及びスパイダＧ１０５を介してハウジングの内部と実質的に物理的に連結している外周部を備える。代替構成では、図Ｇ９におけるサブ構成Ｇ９に示されるように、オーディオ・トランスデューサは、サラウンドと実質的に物理的に連結しない振動板の外周部が構成されてもよい。いくつかの構成では、フェロ流体支持体（ｆｅｒｒｏｆｌｕｉｄ ｓｕｐｐｏｒｔ）は、サラウンド及びスパイダに取って代わってもよく、又はサラウンド及びスパイダ連結は、セクション２．３における実質的にフリーのセットの基準を満たすようにかなり大きく減じられてもよい。

オーディオ・デバイス内で実施されるオーディオ・トランスデューサは、本発明のデカップリング・マウンティング・システムを介してオーディオ・デバイスのハウジング又は他のサラウンドに対してマウントすることができる。可能なデカップリング・マウンティング・システムは、例えば、実施例Ｕとの関連でセクション４．２．３に説明されるデカップリング・マウンティング・システム、又は本明細書のセクション４．３に概説された設計原理に従って設計され得る任意の他のデカップリング・マウンティング・システムを含む。

本実施例のオーディオ・トランスデューサは、磁界を発生させる内側ポール・ピース及び外側ポール・ピースＧ１０６、Ｇ１０７を有する永久磁石Ａ１０４と、磁界と作動可能に接続されている１つ又は複数のコイルＧ１１２の形態の１つ又は複数の力伝達又は発生構成要素とを備える電磁石励起／変換機構を含む。これは、本明細書のセクション２．２の下で詳細に説明される。本実施例の代替構成では、変換機構は、例えば、本明細書のセクション７の下で概説されるような圧電変換機構、静電変換機構、又は磁気ひずみ変換機構などの当業界で知られている任意の他の適切な機構によって置き換えられてもよい。

実施例Ｇのオーディオ・トランスデューサは、スピーカなどの電気音響トランスデューサとの関連で説明される。オーディオ・トランスデューサのいくつかの可能な応用は、本明細書のセクション８に概説されている。また、オーディオ・トランスデューサは、実施例Ｇのデバイスのオーディオ・トランスデューサでデバイスのオーディオ・トランスデューサを代用することによって本明細書のセクション５に概説される個人用オーディオ・デバイスのいずれか１つにおいて実施することができる。例えば、実施例Ｇにおけるオーディオ・トランスデューサは、それぞれ実施例Ｐ及びＹの個人用オーディオ・デバイスのためのセクション５．２．１及び５．２．５の下で説明されるサラウンド又はハウジングのいずれか１つの内に収納され、個人用オーディオ・デバイスとして実施することができ、又は本明細書中のセクション５．２．８の下で概説されるような任意の他の個人用オーディオ・デバイスの実施、修正、又は変形と組み合わされて関連付けることができる。

実施例Ｇのオーディオ・トランスデューサは、ある構成では、別な方法で、本明細書のセクション７の下で詳細に説明されるようなマイクロホンなどの音響電気トランスデューサとして実施され得ることが理解されよう。

本発明のオーディオ・トランスデューサの実施例は、実施例Ｇの下記システム、構造、機構、又は組立体のいずれか１つ又は複数、すなわち、振動板組立体及び構造、トランスデューサ基部構造、及び／又は変換機構に対して組み込んで構成することができる。

１．６ 実施例Ｋのオーディオ・トランスデューサ及び個人用オーディオ・デバイス
図Ｋ１～図Ｋ５は、本発明の実施例Ｋのオーディオ・トランスデューサを有する実施例Ｋのオーディオ・デバイスを示す。実施例Ｋのオーディオ・トランスデューサは、振動板サスペンション・システムを介してトランスデューサ基部構造Ｋ１１８に回転可能に接続される振動板組立体Ｋ１０１を備える回転動作オーディオ・トランスデューサである。振動板組立体は、実質的に剛性である振動板構造を備える。この振動板構造の特徴は、本明細書のセクション５．２．２の下で詳細に説明される。振動板構造は、本明細書のセクション２．２及び２．３の下で説明される任意の他の振動板構造の代わりに用いられてもよい。トランスデューサ基部構造は、本明細書のセクション６の下で説明される好ましい設計に従って設計された実質的に剛性でコンパクトなジオメトリを有する。トランスデューサ基部構造の詳細な説明は、本明細書のセクション５．２．２においても与えられる。

示される通り、振動板組立体Ｋ１０１は、振動板サスペンション・システムを介してトランスデューサ基部構造Ｋ１１８に回転可能に接続される。本実施例では、接触ヒンジ・システムは、振動板組立体をトランスデューサ基部構造に回転可能に接続するために使用される。これは、図Ｋ１ｈ～図Ｋ１ｍに詳細に示されている。本実施例に関連する接触ヒンジ・システムの特徴は、本明細書のセクション３．２．４に詳細に説明されている。本実施例の代替構成では、代替の接触ヒンジ・システムは、オーディオ・トランスデューサに組み込まれてもよい。例えば、オーディオ・トランスデューサは、セクション３．２．１に述べられる原理に従って設計されるような接触ヒンジ・システム、実施例Ａとの関連でセクション３．２．２の下で説明されるような接触ヒンジ・システム、実施例Ｓとの関連でセクション３．２．３ａの下で説明されるような接触ヒンジ・システム、実施例Ｔとの関連でセクション３．２．３ｂの下で説明されるような接触ヒンジ・システム、又は実施例Ｅとの関連でセクション３．２．５の下で説明されるような接触ヒンジ・システムを備えることができる。さらに別の代替構成のセットでは、実施例Ｋの接触ヒンジ・システムは、本明細書のセクション３．３の下で説明されるフレキシブル・ヒンジ・システムのいずれか１つの代わりに用いられてもよい。代替として、例えば、実施例Ｋのオーディオ・トランスデューサは、実施例Ｂとの関連でセクション３．３．１の下で説明されるようなフレキシブル・ヒンジ・システム、本明細書のセクション３．３．１の下で説明される代替のフレキシブル・ヒンジ・システムのいずれか１つ、又は実施例Ｄとの関連でセクション３．３．３の下で説明されるようなフレキシブル・ヒンジ・システムを組み込んでもよい。

図Ｋ３及び図Ｋ４に示されるように、好ましくは、実施例Ｋのオーディオ・トランスデューサは、トランスデューサを収容するように構成されているデバイスのサラウンドＫ３０１内に収納される。ハウジングは、用途に応じて特定のオーディオ・デバイスを構成するのに必要な任意のタイプのものであり得る。本実施例の好ましい実施では、オーディオ・トランスデューサは、個人用オーディオ・デバイス内に、特にヘッドホン・デバイスのヘッドホン・カップを用いて収納される。ヘッドホン・カップは、共振を減衰させる及び／又はベース・ブースト（ｂａｓｅ ｂｏｏｓｔ）を適度にするのを助けるために、動作中に第１の空洞から別の空気（ｖｏｌｕｍｅ ｏｆ ａｉｒ）まで制限的なガス流路（ｒｅｓｔｒｉｃｔｉｖｅ ｇａｓｅｓ ｆｌｏｗ ｐａｔｈ）を与えるように構成された流体通路の任意の形態を備えることもできる。この実施は、本明細書のセクション５．２．２にさらに詳細に説明される。また、本明細書のセクション５．２．２の下で詳細にさらに説明されるように、その場で、ハウジング内に収容された振動板組立体は、ハウジングの内部と実質的に物理的に連結しない外周部を備える。しかしながら、本実施例の代替構成では、振動板組立体は、その場で関連したハウジングと実質的に物理的に連結しない外周部を有し得ない。

好ましくは、オーディオ・トランスデューサは、本発明のデカップリング・マウンティング・システムを介してハウジングに対してマウントされる。実施例Ｋのデカップリング・マウンティング・システムは、本明細書のセクション５．２．２の下で詳細に説明され、セクション４．２．１の下で実施例Ａとの関連で説明されるものに類似している。本実施例の代替構成では、デカップリング・マウンティング・システムは、例えば、実施例Ｅとの関連でセクション４．２．２に説明されるデカップリング・マウンティング・システム、実施例Ｕとの関連でセクション４．２．３に説明されるデカップリング・マウンティング・システム、又は本明細書のセクション４．３に概説された設計原理に従って設計され得る任意の他のデカップリング・マウンティング・システムなどの本明細書に説明される任意の他のデカップリング・マウンティング・システムによって置き換えられてもよい。

本実施例のオーディオ・トランスデューサは、磁界を発生させる内側ポール・ピース及び外側ポール・ピースを有する永久磁石を備える電磁石励起／変換機構と、磁界と動作可能に接続される１つ又は複数のコイルの形態の１つ又は複数の力伝達又は発生構成要素とを備える。これは、本明細書のセクション５．２．２の下で詳細に説明される。本実施例の代替構成では、変換機構は、例えば、本明細書のセクション７の下で概説されるような圧電変換機構、静電変換機構、又は磁気ひずみ変換機構などの当業界で知られている任意の他の適切な機構によって置き換えられてもよい。

実施例Ｋのオーディオ・トランスデューサは、スピーカなどの電気音響トランスデューサとの関連で説明される。オーディオ・トランスデューサのいくつかの可能な応用は、本明細書のセクション８に概説されている。また、オーディオ・トランスデューサは、実施例Ｋのデバイスのオーディオ・トランスデューサでデバイスのオーディオ・トランスデューサを代用することによって本明細書のセクション５に概説される個人用オーディオ・デバイスのいずれか１つにおいて実施することができる。例えば、実施例Ｋにおけるオーディオ・トランスデューサは、実施例Ｗ及びＸの個人用オーディオ・デバイスについてそれぞれセクション５．５．３及び５．２．４の下で説明されるサラウンド又はハウジングのいずれか１つの内に収納することができ、或いはそれは、本明細書中のセクション５．２．８の下で概説されるような任意の他の個人用オーディオ・デバイスの実施、修正、又は変形に関連して組み込まれてもよい。

実施例Ｋのオーディオ・トランスデューサは、ある構成では、別な方法で、本明細書のセクション７の下で詳細に説明されるようなマイクロホンなどの音響電気トランスデューサとして実施され得ることが理解されよう。

本発明のオーディオ・トランスデューサの実施例は、実施例Ｋの下記システム、構造、機構、又は組立体のいずれか１つ又は複数、すなわち、振動板組立体及び構造、ヒンジ・システム、デカップリング・マウンティング・システム、トランスデューサ基部構造、変換機構、並びに／或いは空気漏れ流体通路及び／又はインタフェースの密閉性を備えるハウジングに対して組み込んで構成することができる。

１．７ 実施例Ｓのオーディオ・トランスデューサ
図Ｓ１～図Ｓ３は、本発明の実施例Ｓのオーディオ・トランスデューサを示す。オーディオ・トランスデューサは、振動板サスペンション・システムを介してトランスデューサ基部構造Ｓ１０１に回転可能に接続される振動板組立体Ｓ１０２を備える回転動作オーディオ・トランスデューサである。振動板組立体は、実質的に剛性である振動板構造を備える。この振動板構造の特徴は、本明細書のセクション３．２．３ｂの下で詳細に説明される。トランスデューサ基部構造は、本明細書のセクション６の下で説明される好ましい設計に従って設計された実質的に剛性でコンパクトなジオメトリを有する。

示される通り、振動板組立体Ｓ１０２は、振動板サスペンション・システムを介してトランスデューサ基部構造Ｓ１０１に回転可能に接続される。本実施例では、接触ヒンジ・システムは、振動板組立体をトランスデューサ基部構造に回転可能に接続するために使用され、セクション３．２．１に述べられる原理に従って構成される。これは、図Ｓ１及び図Ｓ２に詳細に示されている。本実施例に関連する接触ヒンジ・システムの特徴は、本明細書のセクション３．２．３ｂに詳細に説明されている。本実施例は、代替の接触ヒンジ・システムを示しており、これは、例えば実施例Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅ、Ｋ、Ｔ、Ｗ、及びＸを含む本発明の任意の回転動作オーディオ・トランスデューサの実施例に組み込まれてもよい。

１．８ 実施例Ｔのオーディオ・トランスデューサ
図Ｔ１～図Ｔ４は、本発明の実施例Ｔのオーディオ・トランスデューサを示す。オーディオ・トランスデューサは、振動板サスペンション・システムを介してトランスデューサ基部構造Ｔ１０１に回転可能に接続される振動板組立体Ｔ１０２を備える回転動作オーディオ・トランスデューサである。振動板組立体は、実質的に剛性である振動板構造を備える。この振動板構造の特徴は、本明細書のセクション３．２．３ｃの下で詳細に説明される。トランスデューサ基部構造は、本明細書のセクション６の下で説明される好ましい設計に従って設計された実質的に剛性でコンパクトなジオメトリを有する。

示される通り、振動板組立体Ｔ１０２は、振動板サスペンション・システムを介してトランスデューサ基部構造Ｔ１０１に回転可能に接続される。本実施例では、接触ヒンジ・システムは、振動板組立体をトランスデューサ基部構造に回転可能に接続するために使用され、セクション３．２．１に述べられた原理に従って構成される。これは、図Ｔ１、図Ｔ２、及び図Ｔ４に詳細に示されている。本実施例に関連する接触ヒンジ・システムの特徴は、本明細書のセクション３．２．３ｃに詳細に説明されている。本実施例は、代替の接触ヒンジ・システムを示しており、これは、例えば実施例Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅ、Ｋ、Ｓ、Ｗ、及びＸを含む本発明の任意の回転動作オーディオ・トランスデューサの実施例に組み込まれてもよい。

１．９ 実施例Ｕのオーディオ・トランスデューサ
図Ｕ１～図Ｕ４は、本発明の実施例Ｕのオーディオ・トランスデューサを示す。実施例Ｕのオーディオ・トランスデューサは、振動板サスペンション・システムを介してトランスデューサ基部構造Ｕ２０２に直線的に連結される振動板組立体Ｕ２０１をを備える直線動作オーディオ・トランスデューサである。振動板組立体は、実質的に剛性である振動板構造を備える。この振動板構造の特徴は、本明細書のセクション４．２．３の下で詳細に説明される。振動板構造は、本明細書のセクション２．２及び２．３の下で説明される任意の他の振動板構造、例えば実施例Ｇのオーディオ・トランスデューサとの関連で説明される振動板構造のいずれかの代わりに用いられてもよい。代替として、それは、本明細書のセクション５．２．１及び５．２．５の下で実施例Ｐ及びＹについて説明されるような振動板組立体であってもよい。トランスデューサ基部構造Ｕ２０２は、本明細書のセクション６の下で説明される好ましい設計に従って設計された実質的に剛性でコンパクトなジオメトリを有する。トランスデューサ基部構造の詳細な説明は、本明細書のセクション４．２．３においても与えられる。

示される通り、振動板組立体Ｕ２０１は、振動板サスペンション・システムを介してトランスデューサ基部に直線的に連結される。本実施例では、強磁性流体サスペンション・システムは、セクション４．２．３に説明されるように使用される。これは、セクション５．２．１及び５．２．５にそれぞれ説明される実施例Ｐ及びＹの強磁性流体サスペンションと類似又は同一であり得る。本実施例の代替構成では、実施例Ｇとの関連でセクション２．２に説明されるサスペンション・システムのいずれか１つが、代わりに利用されてもよい。

また、本明細書のセクション４．２．３の下で詳細にさらに説明されるように、その場で、サラウンドＵ１０２内に収容される振動板組立体は、ハウジングの内部と実質的に物理的に連結しない外周部を備える。しかしながら、本実施例の代替構成では、振動板組立体は、その場で関連したハウジングと実質的に物理的に連結しない外周部を有し得ない。

図Ｕ１及び図Ｕ２に示されるように、実施例Ｕのオーディオ・トランスデューサは、トランスデューサを収容するように構成されているデバイスのサラウンドＵ１０２内に収容されることが好ましい。サラウンドは、用途に応じて特定のオーディオ・デバイスを構成するのに必要な任意のタイプのものであり得る。

デカップリング・マウンティング・システムＵ１０３は、オーディオ・トランスデューサをサラウンドにマウントするように与えられる。実施例Ｕのデカップリング・マウンティング・システムは、セクション４．２．３の下で詳細に説明される。本実施例の代替構成では、デカップリング・マウンティング・システムは、例えば、セクション５．２．５の下で実施例Ｙについて説明されるデカップリング・マウンティング・システム、又は本明細書のセクション４．３に概説された設計原理に従って設計され得る任意の他のデカップリング・マウンティング・システムなどの本明細書に説明される任意の他のデカップリング・マウンティング・システムによって置き換えられてもよい。

このオーディオ・トランスデューサの実施例の性能は、図Ｕ３ｃ及び図Ｕ３ｄに示され、セクション４．２．３に説明されている。

本実施例のオーディオ・トランスデューサは、磁界を発生させる内側ポール・ピース及び外側ポール・ピースを有する永久磁石を備える電磁石励起／変換機構と、磁界と動作可能に接続される１つ又は複数のコイルの形態の１つ又は複数の力伝達又は発生構成要素とを備える。これは、本明細書のセクション４．２．３の下で詳細に説明される。本実施例の代替構成では、変換機構は、例えば、本明細書のセクション７の下で概説されるような圧電変換機構、静電変換機構、又は磁気ひずみ変換機構などの当業界で知られている任意の他の適切な機構によって置き換えられてもよい。

実施例Ｕのオーディオ・トランスデューサは、スピーカなどの電気音響トランスデューサとの関連で説明される。オーディオ・トランスデューサのいくつかの可能な応用は、本明細書のセクション８に概説されている。また、オーディオ・トランスデューサは、実施例Ｕのデバイスのオーディオ・トランスデューサでデバイスのオーディオ・トランスデューサを代用することによって本明細書のセクション５に概説される個人用オーディオ・デバイスのいずれか１つにおいて実施することができる。例えば、実施例Ｕにおけるオーディオ・トランスデューサは、実施例Ｐ、Ｋ、Ｗ、Ｘ、及びＹの個人用オーディオ・デバイスについてそれぞれセクション５．５．１～５．２．５の下で説明されるサラウンド又はハウジングのいずれか１つの内に収納することができ、或いはそれは、本明細書中のセクション５．２．８の下で概説されるような任意の他の個人用オーディオ・デバイスの実施、修正、又は変形に関連して組み込まれてもよい。

実施例Ｕのオーディオ・トランスデューサは、ある構成では、別な方法で、本明細書のセクション７の下で詳細に説明されるようなマイクロホンなどの音響電気トランスデューサとして実施され得ることが理解されよう。

本発明のオーディオ・トランスデューサの実施例は、実施例Ｕの下記システム、構造、機構、又は組立体のいずれか１つ又は複数、すなわち、振動板サスペンション・システム、トランスデューサ基部構造、変換機構、及び／又はデカップリング・マウンティング・システムに対して組み込んで構成することができる。

１．１０ 実施例Ｐのオーディオ・トランスデューサ及び個人用オーディオ・デバイス
図Ｐ１～図Ｐ３は、本発明の実施例Ｐのオーディオ・トランスデューサを有する実施例Ｐのオーディオ・デバイスを示す。実施例Ｐのオーディオ・トランスデューサは、振動板サスペンション・システムを介してトランスデューサ基部Ｐ１０２に直線的に連結される振動板組立体Ｐ１１０を備える直線動作オーディオ・トランスデューサである。振動板組立体は、実質的に剛性である振動板構造を備える。この振動板構造の特徴は、本明細書のセクション５．２．１の下で詳細に説明される。振動板構造は、本明細書のセクション２．２及び２．３の下で説明される任意の他の振動板構造、例えば実施例Ｇのオーディオ・トランスデューサとの関連で説明される振動板構造のいずれかの代わりに用いられてもよい。トランスデューサ基部は、本明細書のセクション６の下で説明される好ましい設計に従って設計された実質的に剛性でコンパクトなジオメトリを有する。本実施例では、基部は、ハウジングの一部を形成する。トランスデューサ基部の詳細な説明は、本明細書のセクション５．２．１においても与えられる。

示される通り、振動板組立体Ｐ１１０は、振動板サスペンション・システムを介してトランスデューサ基部に直線的に連結される。本実施例では、強磁性流体サスペンション・システムは、セクション５．２．１に説明されるように使用される。本実施例の代替構成では、実施例Ｇとの関連でセクション２．２に説明されるサスペンション・システムのいずれか１つが、代わりに利用されてもよい。

また、本明細書のセクション５．２．１の下で詳細にさらに説明されるように、その場で、ハウジング内に収容された振動板組立体は、ハウジングの内部と実質的に物理的に連結しない外周部を備える。しかしながら、本実施例の代替構成では、振動板組立体は、その場で関連したハウジングと実質的に物理的に連結しない外周部を有し得ない。

図Ｐ１ｇ及び図Ｐ１ｊに示されるように、実施例Ｐのオーディオ・トランスデューサは、トランスデューサを収容するように構成されているデバイスのサラウンドＰ１０２／Ｐ１０３内に収納されることが好ましい。ハウジングは、用途に応じて特定のオーディオ・デバイスを構成するのに必要な任意のタイプのものであり得る。本実施例の好ましい実施では、オーディオ・トランスデューサは、個人用オーディオ・デバイス内に、特にイヤホン・デバイスのイヤホン・ハウジングを用いて収納される。イヤホン・ハウジングは、共振を減衰させる及び／又はベース・ブーストを適度にするのを助けるために、動作中に第１の空洞から別の空気まで制限的なガス流路を与えるように構成された流体通路の任意の形態を備えることもできる。この実施は、本明細書のセクション５．２．１にさらに詳細に説明される。

本実施例のオーディオ・トランスデューサは、磁界を発生させる内側ポール・ピース及び外側ポール・ピースを有する永久磁石を備える電磁石励起／変換機構と、磁界と動作可能に接続される１つ又は複数のコイルの形態の１つ又は複数の力伝達又は発生構成要素とを備える。これは、本明細書のセクション５．２．１の下で詳細に説明される。本実施例の代替構成では、変換機構は、例えば、本明細書のセクション７の下で概説されるような圧電変換機構、静電変換機構、又は磁気ひずみ変換機構などの当業界で知られている任意の他の適切な機構によって置き換えられてもよい。

実施例Ｐのオーディオ・トランスデューサは、スピーカなどの電気音響トランスデューサとの関連で説明される。オーディオ・トランスデューサのいくつかの可能な応用は、本明細書のセクション８に概説されている。また、オーディオ・トランスデューサは、実施例Ｐのデバイスのオーディオ・トランスデューサでデバイスのオーディオ・トランスデューサを代用することによって本明細書のセクション５に概説される個人用オーディオ・デバイスのいずれか１つにおいて実施することができる。例えば、実施例Ｐにおけるオーディオ・トランスデューサは、実施例Ｋ、Ｗ，Ｘ、及びＹの個人用オーディオ・デバイスについてそれぞれセクション５．５．２～５．２．５の下で説明されるサラウンド又はハウジングのいずれか１つの内に収納することができ、或いはそれは、本明細書中のセクション５．２．８の下で概説されるような任意の他の個人用オーディオ・デバイスの実施、修正、又は変形に関連して組み込まれてもよい。

実施例Ｐのオーディオ・トランスデューサは、ある構成では、別な方法で、本明細書のセクション７の下で詳細に説明されるようなマイクロホンなどの音響電気トランスデューサとして実施され得ることが理解されよう。

本発明のオーディオ・トランスデューサの実施例は、実施例Ｐの下記システム、構造、機構、又は組立体のいずれか１つ又は複数、すなわち、振動板組立体及び構造、振動板サスペンション・システム、トランスデューサ基部、変換機構、並びに／或いは空気漏れ流体通路及び／又はインタフェースの密閉性を備えるハウジングに対して組み込んで構成することができる。

１．１１ 実施例Ｗのオーディオ・トランスデューサ及び個人用オーディオ・デバイス
図Ｗ１～図Ｗ３は、実施例Ｋのオーディオ・トランスデューサを組み込む本発明の実施例Ｗのオーディオ・デバイスを示す。実施例Ｗは、実施例Ｋのオーディオ・トランスデューサを収容するために異なるハウジングが使用される点で実施例Ｋのオーディオ・デバイスとは異なる。したがって、ハウジングの設計から離れたセクション１．６における実施例Ｋのオーディオ・トランスデューサとの関連での概要の説明は、このオーディオ・デバイスの実施例にも当てはまる。空気流体通路及びインタフェースの密閉性を含む実施例Ｗのオーディオのハウジング設計の詳細は、本明細書のセクション５．２．３に詳細に説明されている。

本発明のオーディオ・トランスデューサの実施例は、実施例Ｗの下記システム、構造、機構、又は組立体のいずれか１つ又は複数、すなわち、振動板組立体及び構造、ヒンジ・システム、デカップリング・マウンティング・システム、トランスデューサ基部構造、変換機構、並びに／或いは空気漏れ流体通路及び／又はインタフェースの密閉性を備えるハウジングに対して組み込んで構成することができる。

１．１２ 実施例Ｘのオーディオ・トランスデューサ及び個人用オーディオ・デバイス
図Ｘ１及び図Ｘ２は、実施例Ｋのオーディオ・トランスデューサを組み込む本発明の実施例Ｘのオーディオ・デバイスを示す。実施例Ｘは、実施例Ｋのオーディオ・トランスデューサを収容するために異なるハウジングが使用される点で実施例Ｋのオーディオ・デバイスとは異なる。本実施例では、実施例Ｋのオーディオ・トランスデューサは、イヤホン・デバイスにおいて実施される。したがって、ハウジングの設計から離れたセクション１．６における実施例Ｋのオーディオ・トランスデューサとの関連での概要の説明は、このオーディオ・デバイスの実施例にも当てはまる。空気流体通路及びインタフェースの密閉性を含む実施例Ｘのオーディオのハウジング設計の詳細は、本明細書のセクション５．２．４に詳細に説明されている。

本発明のオーディオ・トランスデューサの実施例は、実施例Ｘの下記システム、構造、機構、又は組立体のいずれか１つ又は複数、すなわち、振動板組立体及び構造、ヒンジ・システム、デカップリング・マウンティング・システム、トランスデューサ基部構造、変換機構、並びに／或いは空気漏れ流体通路及び／又はインタフェースの密閉性を備えるハウジングに対して組み込んで構成することができる。

１．１２ 実施例Ｙのオーディオ・トランスデューサ
図Ｙ１～図Ｙ４は、本発明の実施例Ｙのオーディオ・トランスデューサを有する実施例Ｙのオーディオ・デバイスを示す。実施例Ｙのオーディオ・トランスデューサは、振動板サスペンション・システムを介してトランスデューサ基部Ｙ２２４に直線的に連結される振動板組立体Ｙ１１７を備える実施例Ｐのものに類似する直線動作オーディオ・トランスデューサである。振動板組立体は、実質的に剛性である振動板構造を備える。この振動板構造の特徴は、本明細書のセクション５．２．５の下で詳細に説明される。振動板構造は、本明細書のセクション２．２及び２．３の下で説明される任意の他の振動板構造、例えば実施例Ｇのオーディオ・トランスデューサとの関連で説明される振動板構造のいずれかの代わりに用いられてもよい。トランスデューサ基部は、本明細書のセクション６の下で説明される好ましい設計に従って設計された実質的に剛性でコンパクトなジオメトリを有する。本実施例では、基部は、ハウジングの一部を形成する。トランスデューサ基部の詳細な説明は、本明細書のセクション５．２．５においても与えられる。

示される通り、振動板組立体Ｙ１１７は、振動板サスペンション・システムを介してトランスデューサ基部に直線的に連結される。本実施例では、強磁性流体サスペンション・システムは、セクション５．２．５に説明されるように使用される。本実施例の代替構成では、実施例Ｇとの関連でセクション２．２に説明されるサスペンション・システムのいずれか１つが、代わりに利用されてもよい。

また、本明細書のセクション５．２．５の下で詳細にさらに説明されるように、その場で、ハウジング内に収容された振動板組立体は、ハウジングの内部と実質的に物理的に連結しない外周部を備える。しかしながら、本実施例の代替構成では、振動板組立体は、その場で関連したハウジングと実質的に物理的に連結しない外周部を有し得ない。

図Ｙ２及び図Ｙ４に示されるように、実施例Ｙのオーディオ・トランスデューサは、トランスデューサを収容するように構成されているデバイスのサラウンド内に収納されることが好ましい。ハウジングは、用途に応じて特定のオーディオ・デバイスを構成するのに必要な任意のタイプのものであり得る。本実施例の好ましい実施では、オーディオ・トランスデューサは、個人用オーディオ・デバイス内に、特にヘッドホン・デバイスのヘッドホン・カップを用いて収納される。ヘッドホン・カップは、共振を減衰させる及び／又はベース・ブーストを適度にするのを助けるために、動作中に第１の空洞から別の空気まで制限的なガス流路を与えるように構成された流体通路の任意の形態を備えることもできる。この実施は、本明細書のセクション５．２．５にさらに詳細に説明される。

デカップリング・マウンティング・システムＹ２０４は、オーディオ・トランスデューサをハウジングにマウントするように与えられる。実施例Ｙのデカップリング・マウンティング・システムは、本明細書のセクション５．２．５の下で詳細に説明され、セクション４．２．３の下で実施例Ｕとの関連で説明されるものに類似する。本実施例の代替構成では、デカップリング・マウンティング・システムは、例えば、実施例Ｕとの関連でセクション４．２．３に説明されるデカップリング・マウンティング・システム、又は本明細書のセクション４．３に概説された設計原理に従って設計され得る任意の他のデカップリング・マウンティング・システムなどの本明細書に説明される任意の他のデカップリング・マウンティング・システムによって置き換えられてもよい。

本実施例のオーディオ・トランスデューサは、磁界を発生させる内側ポール・ピース及び外側ポール・ピースを有する永久磁石を備える電磁石励起／変換機構と、磁界と動作可能に接続される１つ又は複数のコイルの形態の１つ又は複数の力伝達又は発生構成要素とを備える。これは、本明細書のセクション５．２．５の下で詳細に説明される。本実施例の代替構成では、変換機構は、例えば、本明細書のセクション７の下で概説されるような圧電変換機構、静電変換機構、又は磁気ひずみ変換機構などの当業界で知られている任意の他の適切な機構によって置き換えられてもよい。

実施例Ｙのオーディオ・トランスデューサは、スピーカなどの電気音響トランスデューサとの関連で説明される。オーディオ・トランスデューサのいくつかの可能な応用は、本明細書のセクション８に概説されている。また、オーディオ・トランスデューサは、実施例Ｙのデバイスのオーディオ・トランスデューサでデバイスのオーディオ・トランスデューサを代用することによって本明細書のセクション５に概説される個人用オーディオ・デバイスのいずれか１つにおいて実施することができる。例えば、実施例Ｙにおけるオーディオ・トランスデューサは、実施例Ｐ、Ｋ，Ｗ、及びＸの個人用オーディオ・デバイスについてそれぞれセクション５．５．１～５．２．４の下で説明されるサラウンド又はハウジングのいずれか１つの内に収納することができ、或いはそれは、本明細書中のセクション５．２．８の下で概説されるような任意の他の個人用オーディオ・デバイスの実施、修正、又は変形に関連して組み込まれてもよい。

実施例Ｙのオーディオ・トランスデューサは、ある構成では、別な方法で、本明細書のセクション７の下で詳細に説明されるようなマイクロホンなどの音響電気トランスデューサとして実施され得ることが理解されよう。

本発明のオーディオ・トランスデューサの実施例は、実施例Ｙの下記システム、構造、機構、又は組立体のいずれか１つ又は複数、すなわち、振動板組立体及び構造、振動板サスペンション・システム、トランスデューサ基部、変換機構、デカップリング・マウンティング・システム、並びに／或いは空気漏れ流体通路及び／又はインタフェースの密閉性を備えるハウジングに対して組み込んで構成することができる。

２． 剛性振動板構造及び組立体、並びにそれを組み込むオーディオ・トランスデューサ
２．１ 導入
典型的なコーン又はドーム振動板のジオメトリは、主要なピストン方向に剛性をもたらすが、薄いメンブレンのジオメトリが、純然たる剛性によってあらゆる可能性のある共振モードに効果的に抵抗することが可能でなく、そこで代わりにこれらのモードは、例えば励起の最小化又は減衰の適用によって「管理」される。いくつかの場合には、よくバランスのとれた共振の抑制に努めるために剛性材料及びジオメトリが用いられ得るが、振動板がメンブレンであるので、設計は、動作帯域幅全体にわたって共振がない挙動を実現することができず、したがって、最良のスピーカの背後には、設計プロセス時に共振管理の要素がほとんど常に存在する。

幅広い種類の様々なスピーカ設計が存在し、最も一般的な薄いメンブレンとは対照的に、厚い剛性タイプの振動板を有する一部のものも含まれる。厚い振動板の構成は、薄いメンブレン振動板に見られる機械的共振の問題の一部を軽減することが意図されている。しかしながら、共振周波数で、厚い設計の振動板は、外側の引張／圧縮、及び／又は内側のせん断応力を示す場合があり、これは、振動板を変形させ、それによってサウンド変換の品質に悪影響を及ぼす。

以下は、トランスデューサの動作及び品質を改善するために、好ましくはオーディオ・トランスデューサのＦＲＯの外側にある比較的高い周波数まで振動板の共振モードを押し進めるための剛性の原理を用いることに焦点を合わせる新規な振動板構造、及びそれを組み込むオーディオ・トランスデューサ組立体を説明する。

２．２ 剛性である振動板の構成
次に、様々な振動板構造の構成をいくつかの実例を参照して説明する。

２．２．１ 構成Ｒ１の振動板構造
次に、せん断変形及び他の問題に対処するように設計された本発明の振動板構造の構成を、図Ａ１、図Ａ２、及び図Ａ１５に示された第１の実例を参照して説明する。この振動板構造の形状若しくは形態、材料、密度、質量及び／又は他の特性に関する多くの変形例が可能であり、いくつかの変形例は、他の実例を用いて説明及び図示するが、限定するものではない。この振動板構造の構成は、簡潔にするために、構成Ｒ１の振動板構造と本明細書中で呼ばれる。振動板構造は、オーディオ・トランスデューサ組立体で使用するように構成されている。明確にするために、構成Ｒ１の振動板構造の様々な好ましい及び代替の要素及び／又は特徴を、まずいくつかの異なる実例を参照して説明し、次いでオーディオ・トランスデューサにおけるこれらの実例の実施を説明する。

図Ａ１５及び図Ａ２ｇを参照すると、構成Ｒ１の振動板構造Ａ１３００は、サンドウィッチ振動板構造を備える。この振動板構造Ａ１３００は、実質的に軽量のコア／振動板本体Ａ２０８と、動作中の本体の面又はその近傍で受ける圧縮－引張応力に抵抗する振動板本体の主面Ａ２１４／Ａ２１５のうちの少なくとも１つに隣接した振動板本体に接続される外側垂直応力補強材Ａ２０６／Ａ２０７とからなる。垂直応力補強材Ａ２０６／Ａ２０７は、本体の外部で少なくとも１つの面、好ましくは（示した実例にあるように）少なくとも１つの主面Ａ２１４／Ａ２１５に接続することができ、又は代替として、動作中に圧縮－引張応力に十分抵抗するように、少なくとも１つの主面Ａ２１４／Ａ２１５のすぐ隣接した及び実質的に近位に本体内に接続されてもよい。好ましくは、垂直応力補強材Ａ２０６／Ａ２０７は、少なくとも１つの主面又は表面Ａ２１４／Ａ２１５に対しておおよそ平行に向けられ、それぞれの関連した面によって定められたエリアの実質的な部分内を延びる。この実例では、構成Ｒ１に好ましいものとして、垂直応力補強材は、動作中に本体が受ける圧縮－引張応力に抵抗する振動板本体Ａ２０８の対向した主前面及び後面Ａ２１４／Ａ２１５のそれぞれに補強部材Ａ２０６／Ａ２０７を備える。別段の定めがない限り、振動板本体の主面又は主表面の言及は、オーディオ・トランスデューサに組み込まれるとき、（電気音響トランスデューサの場合に）音圧の発生に大いに寄与する、又は動作中に（音響電気トランスデューサの場合に）音圧に応じた振動板本体の移動に大いに寄与する本体の外面又は外表面を意味することが意図されている。主面又は表面は、必ずしも振動板本体の最大の面又は表面でない。

図Ａ２ｇに示されるように、振動板構造Ａ１０１は、コア内に埋め込まれ、動作中の本体が受けるせん断変形に抵抗し及び／又は実質的に軽減する主面Ａ２１４／Ａ２１５のうち少なくとも１つに対してある角度で向けられる少なくとも１つの内部補強部材Ａ２０９をさらに備える。この実例では、構成Ｒ１に好ましいものとして、少なくとも１つの内部補強部材は、振動板本体の矢状平面Ａ２１７に実質的に平行に向けられる。少なくとも１つの内部補強部材は、振動板構造の基部領域Ａ２２２から遠位及び／又は最遠位である振動板本体の主面の周辺縁部に対して実質的に垂直でもあり得る。本明細書では、別段の定めがない限り、振動板構造の基部領域Ａ２２２又は基部は、振動板構造を組み込む振動板組立体Ａ１０１が、質量Ａ２１８のおおよその中心を示す領域を意味することが意図されている。いくつかの実施例では、基部領域は、励起機構の一部（例えば、振動板基部構造）を接続するように構成されている領域、領域でもあり得る。内部補強部材Ａ２０９は、外側垂直応力補強部材Ａ２０６／Ａ２０７の１つ又は複数に（好ましくは両側で－すなわち、それぞれの主面で）取り付けられることが好ましい。内部補強部材は、動作中の本体が受けるせん断変形に抵抗する及び／又はそれを軽減するように働く。好ましくは、振動板本体のコア内に分布した複数の内部補強部材Ａ２０９が存在する。

振動板本体又はコアＡ２０８は、３つの次元で変わる相互接続構造で構成される材料から形成される。好ましくは、コア材料は、発泡体材料、又は秩序的な三次元格子構造の材料である。コア材料は、複合材料で構成することができる。好ましくは、コア材料は、発泡ポリスチレン発泡体である。代替の材料には、ポリメチル・メタクリルアミド発泡体、３５ポリ塩化ビニル発泡体、ポリウレタン発泡体、ポリエチレン発泡体、エーロゲル発泡体、段ボール、バルサ材、シンタクチック・フォーム、金属マイクロ格子、及びハニカムが含まれる。この実例では、コアＡ２０８は、互いに連結され、振動板構造が組み立てられるときにそれらの間に配置される１つ又は複数の（好ましくは複数の）内部補強部材Ａ２０９を有する複数のコア部分を備える。代替の実施例では、コアＡ２０８は、内部に埋め込まれた１つ又は複数の内部補強部材を有する単一部分を備える。

この構成によって、構成要素間の相乗効果的相互作用によって改善された分割挙動（ｂｒｅａｋｕｐ ｂｅｈａｖｉｏｕｒ）がもたらされる。主要／主／大規模振動板の分割共振モード（ｐｒｉｍａｒｙ／ｍａｊｏｒ／ｌａｒｇｅ－ｓｃａｌｅ ｄｉａｐｈｒａｇｍ ｂｒｅａｋｕｐ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｍｏｄｅｓ）に関連した引張荷重及び／又は圧縮荷重は、主として外側垂直応力補強材が受け、この外側垂直応力補強材は、好ましい形態で部材間にかなり大きい最大限の物理的セパレーションを有し（すなわち、それぞれの主面にわたる外側垂直応力補強部材間のセパレーションは、振動板本体の完全な厚さであり）、したがってＩビームの原理により、振動板の曲げスティフネス（ｂｅｎｄｉｎｇ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ）が増加する。そのようなモードに関連したせん断は、主として内部補強部材が受ける。内部補強部材は、せん断荷重を前記発泡体コアの大きいエリアに伝達するようにも働き、それによって局所的な発泡体ブロビング共振モード（ｆｏａｍ ｂｌｏｂｂｉｎｇ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｍｏｄｅ）に対してそれを支持するのを助ける。発泡体コアは、前記垂直応力補強材及び反せん断内部補強部材の座屈及び局所的な横共振を最小にするように働く。

次に、構成Ｒ１の振動板構造を、様々な実例を参照してさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの実例に限定されることは意図されていないことが理解されよう。別段の定めがない限り、本明細書中の構成Ｒ１の振動板構造の言及は、以下に記載した例示的な振動板構造、又は上記の設計特徴を含む任意の他の構造のいずれか１つを意味すると解釈されるべきである。

構成Ｒ１の振動板構造の好ましい実例が、図Ａ１、図Ａ２、及び図Ａ１５の実施例Ａのオーディオ・トランスデューサに示されている（支柱を備える回転動作振動板）。図Ａ１は、構成Ｒ１の振動板構造を組み込んだ以下本発明の実施例Ａのオーディオ・トランスデューサと呼ばれるオーディオ・トランスデューサの実施例を示す。オーディオ・トランスデューサは、トランスデューサ基部構造Ａ１１５に懸架されている振動板組立体Ａ１０１を備える。この特定の実施例では、オーディオ・トランスデューサは、基部構造Ａ１１５に回転可能に接続されている振動板組立体Ａ１０１を備えるが、構成Ｒ１の振動板構造が、直線動作トランスデューサなどの代替のオーディオ・トランスデューサの設計に使用されてもよいことが理解されよう。図Ａ２は、構成Ｒ１の振動板構造Ａ１３００と、振動板構造Ａ１３００の基部領域Ａ２２２又は端面に強固に接続される振動板基部構造Ａ２２２とを組み込む振動板組立体Ａ１０１を示す。振動板基部構造は、力発生構成要素Ａ１０９と、サスペンション・システム／ヒンジ組立体Ａ１１１の部分とを備える。構成Ｒ１の振動板構造を組み込む振動板組立体は、構成Ｒ１の振動板組立体と本明細書中で呼ばれ得る。図Ａ１５は、振動板構造Ａ１３００を示す。この振動板構造Ａ１３００は、実質的に軽量のコアＡ２０８、外側垂直応力補強材Ａ２０６及びＡ２０７、並びに内部補強部材Ａ２０９で構成される単一の振動板を備える。

振動板コアのせん断及び曲げの問題に対処するために、背景のセクションに説明されたように、振動板は、本体の主面Ａ２１４、Ａ２１５に又はそのすぐ近傍に接続される垂直（圧縮－引張）応力補強材Ａ２０６、Ａ２０７と、本体Ａ２０８のコア材料内に埋め込まれる内部せん断応力補強部材Ａ２０９との組み合せである。この実例では、垂直応力補強材は、振動板本体コアＡ２０８の前方及び後方の主面Ａ２１４、Ａ２１５に外部支柱Ａ２０６、Ａ２０７を備える。代替構成では、垂直応力補強支柱Ａ２０６及びＡ２０７は、使用時に引張－圧縮変形に抵抗するのに十分なセパレーションを保つために前方及び後方の主面Ａ２１４、Ａ２１５の真下であるがさらに十分にその近くに配置することができる。内部補強部材Ａ２０９は、コア内に埋め込まれる。内部補強部材Ａ２０９は、コア材料Ａ２０８から隔てられ、したがって、振動板本体中に不連続を生み出す。好ましい構成では、内部補強部材Ａ２０９は、それらが使用時にせん断変形に十分抵抗することができるように主面に対して傾けられている。好ましくは、角度は、主面に対して４０度から１４０度の間、又はより好ましくは６０から１２０度の間、又はさらにより好ましくは８０から１００度の間、又は最も好ましくは約９０度である。内部補強部材Ａ２０９は、振動板本体Ａ２１３の冠状面におおよそ直交している。好ましくは、内部補強部材Ａ２０９は、振動板本体の矢状におおよそ平行である。

垂直応力補強材
図Ａ２及び図Ａ１５を参照すると、この実例では、振動板本体Ａ２０８は、少なくとも１つの実質的に滑らかな主面Ａ２１４／Ａ２１５を備え、垂直応力補強材は、前記実質的に滑らかな主面の１つに沿って延びる少なくとも１つの補強部材Ａ２０６／Ａ２０７を備える。それぞれの補強部材Ａ２０６／Ａ２０７は、対応する主面のエリアのかなりの部分又は全体的な部分に沿って延び、或いは言い換えれば、補強部材は、対応する主面のそれぞれの寸法のかなりの部分又は全体的な部分に沿って延びる。代替の実施例では、垂直応力補強部材は、対応する主面の１つ又は複数の次元に沿ってほんの部分的に延びることができる。

垂直応力補強形態
振動板本体Ａ２０８の滑らかな主面は、平坦な面とすることができ、又は代替として（３次元に延びる）湾曲した滑らかな面とすることができる。それぞれの垂直応力補強部材Ａ２０６／Ａ２０７は、関連した主面に対応するプロファイルを有し振動板本体Ａ２０８の関連した主面の上に又はそのすぐ近傍で接続するように構成される１つ又は複数の実質的に滑らかな補強板Ａ２０６／Ａ２０７を備える。補強板Ａ２０６／Ａ２０７は、動作中に本体の対応する面で又はその近傍で受ける圧縮－引張応力に対する十分な強さを実現するのに必要な任意のプロファイル又は形状を備えることができ、本発明は、任意の特定のプロファイルに限定されることは意図されていない。例えば、それぞれの補強板は、固体とすることができ、補強板は、一連の支柱、互いに交差する支柱のネットワークから形成することができ、又は補強板は、一部エリア内で穴が開いている若しくは凹んでいるものでもよい。それぞれの板Ａ２０６／Ａ２０７の周辺部は、滑らかであってもよく、又は周辺部は、刻み目があってもよい。

図Ａ１及び図Ａ２に示される実例では、それぞれの垂直応力補強部材は、振動板本体Ａ２０８の対応する主面に沿って延びる複数の細長い又は縦の支柱Ａ２０６／Ａ２０７を備える。それぞれの主面Ａ２１４、Ａ２１５に設けられた第１の一連／一群の実質的に平行に間隔をおいて配置される支柱Ａ２０７は、対応する主面に沿って実質的に縦に延びるように構成される。垂直応力補強部材は、対応する主面の縦軸及び／又は一群の平行支柱Ａ２０７に対してある角度で延びる１つ又は複数の支柱Ａ２０６（好ましくは１対の支柱）をさらに備える。１対の支柱Ａ２０６は、互いに対して傾けられ、好ましくは実質的に直交して互いに対して傾けられ、例えば、関連した主面にわたって／平行支柱Ａ２０７の上に斜めに延びる。本実施例における垂直応力補強部材は、対応する主面の実質的な部分に沿って延びる傾けられた支柱のネットワークを備える。２つ以上の支柱のネットワークは、他の代替構成では、２つ以上の支柱が面にわたって引張－圧縮応力に十分に抵抗するように対応する主面を十分に覆う又はそれに沿って延びるであれば、様々な相対的向きに設けられてもよいことが理解されよう。この特定の実例は、低い振動板の慣性及び高いスティフネスにより性能の観点で好ましい。支柱Ａ２０６は、支柱Ａ２０７と一体に形成することができ、又は支柱Ａ２０６は、別個に形成され、機械工学の当業界で知られている任意の適当な方法によって互いに強固に接続されてもよい。

それぞれの主面上の垂直応力補強部材は、振動板構造の基部領域Ａ２２２から離れるように延びる１つ又は複数のエリア内、及び／又は振動板構造の基部領域Ａ２２２の最遠位である１つ又は複数のエリア内に減少した質量領域を備えることができる。例えば、それぞれの面Ａ２１４、Ａ２１５上の垂直応力補強支柱Ａ２０６及びＡ２０７は、それらが振動板構造Ａ１３００の基部領域Ａ２２２から離れるように延びるにつれて厚さ及び／又は幅が減少する。言い換えれば、垂直応力補強支柱Ａ２０６／Ａ２０７は、基部領域に近位の領域内の厚さ及び／又は幅に対して、構造の基部領域Ａ２２２から遠位の領域内に減少した厚さ及び／又は幅を有する。この実例では、図Ａ２ｂに見られるように、垂直応力補強支柱Ａ２０６及びＡ２０７は、位置Ａ２１６で幅が減少する。しかしながら、幅の減少は、段Ａ２１６をつけられているが、代替としてこれは、先細り／徐々であってもよい。その長さに沿って均一な厚さ、幅、及び／又は質量を有する支柱も、構成Ｒ１の振動板内で可能であることが理解されよう。

垂直応力補強連結
垂直応力補強部材Ａ２０６／Ａ２０７は、機械工学の当業界で知られている任意の適当な方法によって振動板本体Ａ２０８の対応する主面に強固に接続／固定することができる。この実例では、それぞれの垂直応力補強部材Ａ２０６／Ａ２０７は、例えばエポキシ接着剤などの接着剤の比較的薄い層によって振動板本体の対応する主面に接合される。これは、振動板構造の総重量をかなり減少させる効果を有する。

この実例では、支柱Ａ２０７は、引張／圧縮とせん断変形の両方に、中間追従性のかなり大きいソースなしでそれぞれ抵抗するように内部補強部材Ａ２０９に直接連結する。垂直応力補強材Ａ２０６の面Ａ２１４／Ａ２１５ごとの２つの斜め支柱Ａ２０６は、振動板面の表面に取り付けられる。２つの斜め支柱Ａ２０６は、２つの斜め支柱Ａ２０６が垂直応力補強支柱Ａ２０７に交差するところにしっかりと取り付けられる。

この実例では、全ての支柱Ａ２０６及びＡ２０７は、コイル巻き線Ａ２０４の長辺の一方にしっかりと連結される。全ての補強材は、これらの連結に関連した追従性を最小にするために、複数の重ね合わせを設けた状態で振動板コアＡ２０８によく連結される。これらの振動板部分は、エポキシ樹脂などの接着剤を介して互いに接着されるが、当業界でよく知られている他の固定方法（例えば、ファスナ、溶接など）が、やはり又は代替として使用されてもよい。

緩い連結、振動板本体の緩い部分などは、使用時にガタつき、それによって不要な騒音及び高調波を発生させる可能性があるから、これらを防ぐように注意すべきである。

垂直応力補強材料
それぞれの垂直応力補強部材Ａ２０６／Ａ２０７は、非複合プラスチック材料に比べて比較的高い比弾性率を有する材料から形成される。適切な材料の実例は、アルミニウム、酸化アルミニウム等のセラミック、又は炭素繊維強化プラスチックにあるような高弾性繊維などの材料を含む。他の材料が、代替の実施例に組み込まれてもよい。この実例では、垂直応力補強支柱Ａ２０６及びＡ２０７は、約４５０ＧＰａのヤング率、約２０００ｋｇ／ｍ^３の密度、及び約２２５ＭＰａ／（ｋｇ／ｍ^３）の比弾性率（全ての数値は、マトリックス結合材を含む）を有する異方性高弾性炭素繊維強化プラスチックから作製される。代替の材料を使用することもでき、ただし、変形に抵抗するときに十分有効であるために、比弾性率が、好ましくは少なくとも８ＭＰａ／（ｋｇ／ｍ^３）、又はより好ましくは少なくとも２０ＭＰａ／（ｋｇ／ｍ^３）、又は最も好ましくは少なくとも１００ＭＰａ／（ｋｇ／ｍ^３）である。

補強材料が、振動板本体コア材料Ａ２０８よりも高い密度、例えば少なくとも５倍高い密度を有することも好ましい。より好ましくは、垂直応力補強材料は、少なくとも５０倍のコア材料密度である。さらにより好ましくは、垂直応力補強材料は、少なくとも１００倍のコア材料密度である。これは、主面に向かって質量が集中していることを意味し、これによって、ビームの慣性モーメントが、固体の長方形とは対照的に、「Ｉ」プロファイルを使用することによって改善されるのと同じようにして、主要な振動板曲げ共振モードに対する強さを改善する。代替の形態において、垂直応力補強材は、これらの範囲の外側にある密度値を有することが理解されよう。

この実例において、垂直応力補強材に使用するのに適切な材料には、アルミニウム、ベリリウム、及びホウ素繊維強化プラスチックが含まれ得る。多くの金属、及びセラミックが適している。マトリックス結合材を有さない繊維のヤング率は９００ＧＰａである。好ましくは、支柱は、繊維強化プラスチックなどの異方性材料から作製され、好ましくは、複合材を構成する繊維のヤング率は、１００ＧＰａよりも高く、より好ましくは２００ＧＰａよりも高く、最も好ましくは４００ＧＰａよりも高い。好ましくは、繊維は、支柱が向きの方向に与えるスティフネスを最大にするために、それぞれの支柱を通じて実質的に単方向性の向きに配置されると共に、関連した支柱の縦軸と実質的に同じ向きに配置される。

垂直応力補強材厚さ
垂直応力補強材の厚さは、補強材の１つ又は複数の次元に沿って／わたって均一とすることができ、又は代替として垂直応力補強材の厚さは、１つ又は複数の次元に沿って／わたって様々であってもよい。

いくつかの可能な垂直応力補強材の変形例
図Ａ８、図Ａ９、図Ａ１０、図Ａ１１、及び図Ａ１２は、構成Ｒ１の振動板構造の垂直応力補強材の形態に対するいくつかの可能な変形例を示す。これらは、以下に説明されるが、本発明は、これらの特定の変形例に限定されることは意図されていないことが理解されよう。本明細書の他のセクションに記載され得るような他の変形例、及び／又は当業者によって思い浮かべられる変形例も、本発明の範囲内に含まれることが意図される。構成Ｒ１の上記実例にあるような補強材料、補強厚さ、及び／又は補強連結タイプを含む振動板の他の特性も、以下の垂直応力補強材の変形例に適用可能である。

上述したように、構成Ｒ１の振動板の垂直応力補強材は、引張－圧縮変形に抵抗するように主面の表面に沿って又はその近くで覆う又は延びる板、フォイル、及び／又は支柱などの任意の組み合わせを備えることができる。

構成Ｒ１の振動板構造Ａ１３００の垂直応力補強材の形態の変形例が、図Ａ８に示されている。この実例では、垂直応力補強材Ａ８０１は、振動板本体のそれぞれの主面Ａ２１４、Ａ２１５の部分全体を実質的に覆うフォイル又は実質的に固体で且つ薄い板を備える。この変形例は、振動板本体のコア内に内部補強部材Ａ２０９も有する。

別の変形例が、図Ａ９に示されている。この実例では、振動板構造Ａ１３００は、垂直応力補強材を組み込む振動板構造の少なくとも１つの（しかし好ましくはそれぞれの）主面について、垂直応力補強材は、振動板構造の基部領域Ａ２２２から遠位に配置される主面の１つ又は複数の周辺縁部領域で又はその近傍で省かれることを除いて、図Ａ８に示された垂直応力補強材Ａ８０１に類似する垂直応力補強材Ａ９０１を備える。垂直応力補強材は、振動板構造の基部領域Ａ２２２から遠位にある１つ又は複数の周辺縁部領域で又はその近傍で（例えば、質量領域及び／又は励起機構の振動板組立体中心で）少なくとも省かれる。この実例では、複数の切り離された領域Ａ９０２が、使用時に励起機構の部分を接続するように構成された振動板本体の基部領域Ａ２２２から最遠位（すなわち、振動板基部フレームから最遠位）に対向する及び／又はである主面の周辺縁部領域に沿って及び／又はその近傍で補強材を有さない。好ましくは、補強材を有さない領域Ａ９０２は、隣接した内部補強部材Ａ２０９間に実質的に配置される。（振動板構造の末端／先端近くの）補強材を有さないそれぞれの主面の縁部領域Ａ９０２は、３つの円弧の形状にあるが、例えば、長方形、環状、又は三角形などの多くの他の形状で十分であり得る。この実例では、垂直応力補強材を備えるそれぞれの主面については、振動板構造は、振動板本体の基部領域Ａ２２２と反対側末端の間に延びる主面の側縁部で又はその近傍で対向する縦の周辺縁部領域Ａ９０３で垂直応力補強材をやはり有さない。この実例では、垂直応力補強材が内部で省かれているそれぞれの主面のそれぞれの側縁部領域は、例えば曲がりくねった形状などの多くの他の形状も十分であり得るが、直線形状又は実質的に直線である。例えば、図Ｄ１は、垂直応力補強材が、振動板構造の基部から遠位の主面の自由周辺縁部で又はその近くで、振動板組立体Ｄ１０１におけるそれぞれの振動板構造のそれぞれの主面の領域Ｄ１１８～Ｄ１２０で省かれている垂直応力補強材Ｄ１０９～Ｄ１１１に類似した変形例を示す。それぞれの振動板構造については、それぞれの主面の中央の弧状のセクションは、垂直応力を有さず、半円状に成形され、中央セクションの両側の２つの他の欠けたセクションは、振動板のそれぞれの側縁部へ延びる。

図Ａ１０は、領域Ａ１００２がどちらの主面にも垂直応力補強材を有さない構成Ｒ１の垂直応力補強材の別の類似した変形例を示す。この変形例では、領域Ａ１００２は、実質的に半円であり、補強材Ａ１００１の幅の実質的な部分にわたって延びる。それぞれの面のどちらかの側で又はその近傍で振動板構造のそれぞれの主面の縁部領域Ａ１００３は、やはり、図Ａ９の変形例に類似した直線のやり方で垂直応力補強材を有さない。領域Ａ１００２は、弧状でなくてもよく、及び／又は領域Ａ１００３は、図Ａ９の変形例のように代替の実施例において直線でなくてもよい。

図Ａ１１は、それぞれの主面における垂直応力補強材が、振動板構造の基部の近位領域における厚さに対して振動板構造の基部領域Ａ２２２から遠位にある垂直応力補強材の（又は関連した主面の）領域Ａ１１０２で減少した厚さを有することを除いて、図Ａ８のフォイルの変形例に類似する別の変形例を示す。厚さの変化は、段Ａ１１０３で減少する。厚さは、段をつけられてもよく、又は代替として先細り／徐々であってもよい、この変形例では、それぞれの主面における減少した厚さＡ１１０２の振動板構造の領域は、振動板構造の基部領域Ａ２２２から最遠位である主面の先端／縁部領域の最近位の領域である。この実例に示された振動板構造は、（以下のセクション１．６の下でより詳細に説明されるように内部補強部材を含むことは単にオプションであり得るので）必ずしも構成Ｒ１の構造ではないことに留意することが重要であるが、それは、構成Ｒ１に用いられ得る外側垂直応力補強材の形態の可能な変形例を例示するためにここに含まれる。

別の変形例は、図Ａ１２に示されている。この変形例は、一連の支柱Ａ１２０１及びＡ１２０２が振動板のそれぞれの主面に垂直応力補強材を形成するために使用される点で、図Ａ１及び図Ａ２を参照して上述される実例に類似している。本実施例では、支柱Ａ１２０２は、隣接して縦に延びるが、それぞれの主面の振動板本体の対向した側面からわずかに間隔をおいて配置され、支柱Ａ１２０２は、反対側の支柱Ａ１２０２の端部まで延びる単一の十字形筋かいを形成するようにそれぞれの主面にわたって斜めに延びる。支柱Ａ１２０１は、振動板構造の基部領域（例えば、励起機構を接続するように構成された領域）から遠位にあるそれらの長さのセクションに沿って減少した厚さを有する。厚さの変形例は、段Ａ１２０３をつけられているが、代替としてそれは、先細り／徐々であってもよい。しかしながら、代替の実施例では、それぞれの支柱Ａ１２０２は、減少した幅又は減少した質量を有してもよく、或いはその長さの部分全体に沿って均一な厚さ、幅、及び／又は質量を有することができる。

せん断応力／内部補強
上述したように、構成Ｒ１の振動板構造は、コア材料内に且つ振動板本体Ａ２０８の１対の対向した主面Ａ２１４とＡ２１５の間に埋め込まれ／保持される少なくとも１つの内部補強部材Ａ２０９（せん断応力補強材とも呼ばれる）を含む。この実例では複数の内部補強部材Ａ２０９は、振動板本体のコア材料内に保持される。必要なレベルのせん断応力耐性を実現するために、任意の個数の部材Ａ２０９が使用されてもよいことが理解されよう。代替の実施例では、たった１つの部材が、本体Ａ２０８内で保持され得る。

この実例では、少なくとも１つの内部補強部材Ａ２０９のそれぞれは、コア材料によってもたらされるせん断に対する何らかの耐性とは別の応力補強材の平面内のせん断変形に対する耐性を与えるように、振動板本体のコア材料とは隔てられ、それに接続されている。また、少なくとも１つの内部補強部材Ａ２０９のそれぞれは、動作中にせん断変形に抵抗するのに十分な前記主面の少なくとも１つに対してある角度でコア材料Ａ２０８内を延びる。好ましくは、角度は、主面に対して４０度から１４０度の間、又はより好ましくは６０から１２０度の間、又はさらにより好ましくは８０から１００度の間、又は最も好ましくは約９０度である。この実例では、それぞれの内部補強部材Ａ２０９は、振動板本体Ａ２０８の矢状平面に実質的に平行に且つ１対の対向した主面及び垂直応力補強部材Ａ２０６／Ａ２０７におおよそ直交して延びる。実質的に又はおおよそ直交する補強を有することによってせん断応力耐性を最大にする。

せん断応力補強形態
この実例では、それぞれの内部補強部材Ａ２０８は、板Ａ２０９である。この板は、動作中に振動板本体Ａ２０８に対するせん断応力に対して所望のレベルの耐性を実現するのに必要な任意のプロファイル又は形状を備えることができる。例えば、それぞれの内部補強部材は、板とすることができ、この板は、一部エリア内で固体又は穴開きとすることができ、或いはそれは一連の支柱、互いに交差する支柱のネットワークから形成することができる。それぞれの部材Ａ２０９の周辺部は、滑らかであってもよく、又は周辺部は、刻み目があってもよい。この実例では、それぞれの内部応力補強部材は、実質的に固体である板Ａ２０９を備える。板Ａ２０９は、かなり大きな間隔をおいて（好ましくは、しかし必ずしも均等に間隔をおいてではなく）、振動板構造Ａ１０１の組み立てられた形態におけるコア材料内で互いに対して平行なやり方で延びる。それぞれの板Ａ２０９は、振動板本体Ａ２０８の断面形状、及び特に振動板本体Ａ２０８の矢状断面にわたる形状に類似するプロファイル又は形状を有する。代替として、それぞれの内部補強部材Ａ２０９は、同一平面上の支柱のネットワークを備える。さらに、代替の実施例では、板及び／又は支柱は、コア材料内で３次元にわたって延びることができる。

それぞれの内部補強部材Ａ２０９は、振動板構造の基部領域（例えば、振動板がそれらと共に組み立てられるときに、振動板組立体の質量中心を示す位置）から最遠位の振動板本体Ａ２０８の１つ又は複数の周辺部領域に実質的に向かって延びる。この実例では、この遠位領域は、振動板本体Ａ２０８の先細り末端である。

せん断応力補強材料
それぞれの内部補強部材Ａ２０９は、非複合プラスチック材料に比べて比較的高い最大比弾性率を有する材料から形成される。適切な材料の実例は、アルミニウム、酸化アルミニウム等のセラミック、又は炭素繊維強化複合プラスチックにあるような高弾性繊維などの材料を含む。

好ましくはそれぞれの内側補強部材は、比較的高い最大比弾性率、例えば、好ましくは少なくとも８ＭＰａ／（ｋｇ／ｍ^３）、又は最も好ましくは少なくとも２０ＭＰａ／（ｋｇ／ｍ^３）を有する材料から形成される。多くの金属、セラミック、又は高弾性繊維強化プラスチックが適している。例えば、内側補強部材は、アルミニウム、ベリリウム、又は炭素繊維強化プラスチックから形成することができる。

好ましくは、内側補強部材は、振動板本体Ａ２１３の冠状面に対して約＋４５度及び－４５度の方向に高弾性を有する。内側補強部材が異方性である場合、好ましくは、引張－圧縮を冠状面に対して約＋－４５度で受け、例えば、炭素繊維である場合、好ましくは繊維の少なくとも一部は、冠状面に対して＋－４５度傾けて向けられる。一部の振動板の設計では、例えば、ヒンジ組立体近くなどの振動板に荷重を加える点の近傍で、他の方向にスティフネスを必要とする内側補強材の領域が存在し得ることに留意されたい。

この実例では、内部補強部材Ａ２０９は、約６９ＧＰａのヤング率及び約２８ＭＰａ／（ｋｇ／ｍ^３）の比弾性率を有する０．０１ｍｍの厚さのアルミニウム・フォイルから作製することができる。これは、例示的なものにすぎず、限定であることが意図されていないことが理解されよう。

せん断応力補強厚さ
それぞれの内部補強部材Ａ２０９は、比較的薄いことが好ましく、それによって振動板構造Ａ１０１の総重量を減少させるが、せん断応力に対して十分な耐性を与えるのに十分に厚い。したがって、内部補強部材の厚さは、（限定されないが）振動板本体のサイズ、振動板本体の形状及び／又は性能、並びに／或いは使用される内部補強部材Ａ２０９の個数に依存する。構成Ｒ１の好ましい実施では、共振の分割モードに対してかなりの剛性を与えるように、内部補強部材は、かなり薄く、内部補強部材が補強している振動板本体のエリアに対応する。それぞれの内部補強部材は、式

によって決定されるように、（ｍｍ単位で測定される）値ｘ未満の平均的な厚さを有することが好ましい。

ただし、ａは、使用時に振動板本体によって押されることができる（ｍｍ^２の単位で測定される）空気の面積であり、ｃは好ましくは１００に等しい定数である。より好ましくは、ｃ＝２００、又はさらにより好ましくはｃ＝４００、又は最も好ましくはｃ＝８００である。好ましくはそれぞれの内部補強材は、０．４ｍｍ未満、又はより好ましくは０．２ｍｍ未満、又はより好ましくは０．１ｍｍ、又はより好ましくは０．０２ｍｍ未満の厚さの材料から作製される。

この実例では、それぞれの内部補強部材Ａ２０９は、約０．０１ｍｍの厚さである材料から作製される。

せん断応力補強連結タイプ
好ましくは、振動板構造の組立中、内部補強部材Ａ２０９は、（振動板本体Ａ２０８の対向した主面上で）対向した垂直応力補強部材Ａ２０６／Ａ２０７のどちらでも一方にどちらかの側で強固に固定／接続される。代替として、それぞれの内部補強部材は、対向した垂直応力補強部材に隣接して延びるが、対向した垂直応力補強部材から隔てられている。組立中、それぞれの内部補強部材Ａ２０９は、機械工学の当業界で知られている任意の適当な方法によって振動板本体Ａ２０８のコア材料に強固に接続／固定される。この実例では、部材Ａ２０９は、エポキシ接着剤の比較的薄い層を介して、コア材料Ａ２０８、及び好ましくは対応する垂直応力補強部材Ａ２０６／Ａ２０７に接合される。好ましくは、接着剤は、対応する内部補強部材の重量の約７０％未満である。より好ましくは、接着剤は、対応する内部補強部材Ａ２０９の重量の６０％未満、又は５０％未満若しくは４０％未満、又は３０％未満、又は最も好ましくは２５％未満である。

好ましくは、内部補強部材Ａ２０９は、振動板が使用時に力の変化を受けると共に、質量の大部分が集中している、振動板基部構造Ａ２２２又は（コイル巻き線Ａ１０９である）力発生構成要素から最も遠い振動板縁部領域まで又はその近傍まで延びる。内部補強部材Ａ２０９は、好ましい構成では、どちらかの側でも垂直応力補強支柱Ａ２０６及びＡ２０７に接続される。内部補強部材は、最大の質量集中からのこれらの縁部の遠隔は一般にそれらを特に共振する傾向にさせるので、モータ・コイルＡ１０９から前記モータ・コイルから最も遠隔である振動板の縁部への方向に延びている。したがって、支柱の大部分、及び内部補強部材の全部は、この最も遠位の縁部に向かって直接延びる。

内部補強部材及び支柱の大部分についての向きの効果は、最も低い及び／又は最も問題のある振動板の分割周波数が増加し、振動板の性能を最適化することである。内部補強部材によって支持されていない２つの側縁部は、モータ・コイルと振動板組立体の質量中心とを含む振動板構造の基部領域Ａ２２２により近く、したがってあまり共振しない傾向がある。また、サイドの変位を伴う最も低い周波数の共振は、ツイスト・モードとしてしばしば現れ、これは、それは通常、ほぼゼロの空気の正味変位を有するので、及びそれは通常、振動板及び励起全体の対称性により最小で励起されるだけであるのでさほど高くない。

いくつかの可能な垂直応力補強材の変形例
内部補強部材Ａ２０９は、コア材料内に埋め込まれるパネル及び／又は支柱の任意の組み合わせを含み、好ましくは、それぞれは、せん断応力の力に十分抵抗するために材料の厚さの実質的な部分を覆うように延びる。（図Ａ１及び図Ａ２の実施例Ａのオーディオ・トランスデューサに使用されるような）最も単純で最も好ましいバージョンは、図Ｈ１ａ及び図Ｈ１ｂに示されており、それによって内部補強部材は、実質的に平らで実質的に薄いフォイルである。

内部補強部材の代替形態が、代わりに用いられてもよい。例えば、図Ｈ１ｃ及び図Ｈ１ｄに示されるような三角にされた支柱のネットワークは、典型的なクレーン構造の中間部分の側面図に見られるものに類似する。場合によっては、せん断補強機能は、平面内で厳密に向けられていない場合でも、まあ例えば、（図Ｈ１ｅ及び図Ｈ１ｆに示されるように）アルミニウム・フォイルが波形である場合、外側垂直応力補強材の構成要素への接続がある限り、かなり良く実行され得る。

さらに、いくつかの変形例では、内部応力補強部材は、対応する振動板本体の断面形状に従って（長方形、弧状等などの）代替の形状を帯びることができる。例えば、図Ｇ２に示される実施例Ｇのオーディオ・トランスデューサでは、内部応力補強部材Ｇ１０９は、振動板本体Ｇ１０８の断面形状に従うように実質的に長方形である、形状の別の変形例は、図Ｇ６に示されており、内部補強部材Ｇ６０３は、振動板本体Ｇ６０２の断面形状に対応するように実質的に台形を備えている。

構成Ｒ１の内部応力補強材の形態に対するいくつかの可能な変形例が上述されているが、本発明は、これらの特定の変形例に限定されることは意図されていないことが理解されよう。本明細書の他のセクションに説明され得るような他の変形例、及び／又は当業者によって思い浮かべられる変形例も、本発明の範囲内に含まれることが意図される。構成Ｒ１の上記実例にあるような補強材料、補強厚さ、及び／又は補強連結タイプを含む振動板の他の特性は、これらの構成Ｒ１の振動板の変形例にも適用可能である。

振動板本体
振動板本体の形態
図Ａ２及び図Ａ１５に戻って参照すると、構成Ｒ１の振動板構造Ａ１３００のこの実例では、振動板本体Ａ２０８の主面Ａ２１４及びＡ２１５は、垂直応力補強材Ａ２０６及びＡ２０７が接着することができる適切なプロファイルを可能にするように実質的に滑らかである。好ましくは、表面は、合理的に平らであるが、これは、内部補強部材Ａ２０９によって少なくともそれが支持されない位置及び向きにおいて、それが比較的まっすぐであり、したがってあまり座屈する傾向でなくなる場合、対応する垂直応力補強材がより最適な剛性を与えるからである。特に一貫しない又は不規則な形態を有する振動板コアＡ２０８、例えば、不規則な壁及び／又は空洞を有するハニカム・コアが使用される場合、最も好ましくは、振動板本体の主面の外周プロファイル全体は、実質的に滑らかであるが、これは、補強材が壁が補強材に対する横の支持を与えることができるように補強材が通るそれぞれの壁に接着することができ、それによって局所的な共振を最小化するのを助け、したがって補強材は、振動板全体のスティフネスを与えるようにコアに剛性を与えることができるという理由のためである。

この実例では、組立時、振動板Ａ１０１は、実質的にくさび形状の本体Ａ２０８及び／又は断面が実質的に三角形である本体を備える。（振動板本体Ａ２１７の矢状平面に平行な）回転トランスデューサの振動板本体の全体的な断面形状は、実質的に三角形又はくさび形状であることが好ましいが、長方形、凧状又は弓形のプロファイルなどの他のジオメトリも、構成Ｒ１の代替の変形例において可能であり、本発明は、この特定の実例の形状に限定されることは意図されていない。

ダイヤモンド断面プロファイルは、直線動作トランスデューサと共によく働くが、代替の変形例において、例えば台形、長方形、又は弓形のプロファイルといった他のプロファイルも可能である。

図Ｇ６に示されるような台形プロファイルなどのおおよそ凸形プロファイルは、より良い分割特徴を概して有し、より軽く、したがって概して好ましい。

振動板本体コア材料
振動板組立体Ａ１０１又は振動板構造Ａ１３００は、密度１６ｋｇ／ｍ^３及び比弾性率０．５３ＭＰａ／（ｋｇ／ｍ^３）の発泡ポリスチレンなどの発泡体であるコア材料Ａ２０８、又は低密度（理想的には１００ｋｇ／ｍ^３未満）及び高い比弾性率の特性を有する他のコア材料から形成される先細りくさび形状の（しかし、多くの他のジオメトリからなってもよい）振動板本体を備える。

コアＡ２０８は、軽量であると共にかなりの剛性材料であることが好ましく、この剛性材料は、発泡体などの三次元で変化する相互接続構造、又は秩序的な三次元格子構造の材料で構成される。コア材料は、複合材料で構成することができる。発泡ポリスチレン発泡体は、好ましい材料であるが、適している代替の材料は、ポリメチル・メタクリルアミド発泡体、エーロゲル発泡体、段ボール、金属マイクロ格子アルミニウム・ハニカム、アラミド・ハニカム、及びバルサ材を含み得る。当業者に明らかである他の材料も、思い浮かべられ、本発明の範囲から除外されることが意図されない。

振動板構造Ａ１０１の残りの構成要素から隔離されている（例えば、外側及び内部補強材から隔離されている）振動板本体Ａ２０８のコア材料は、比較的低い密度を有する。この実例では、コア材料は、約１００ｋｇ／ｍ^３未満、より好ましくは約５０ｋｇ／ｍ^３未満、さらにより好ましくは約３５ｋｇ／ｍ^３未満、最も好ましくは約２０ｋｇ／ｍ^３未満である密度を有する。代替形態では、振動板本体のコア材料は、これらの範囲の外側にある密度値を有することができることが理解されよう。これは、必要以上に質量を加えることなく振動板が比較的厚く作製され得ることを意味し、これによって剛性が増加すると共に質量が減少し、それによって分割共振の耐性を改善する。

振動板組立体は、内部せん断応力に関して非常に剛性である骨格、及び外側垂直補強材を備えるが、場合によっては、本体材料は、局所的な横共振に対して骨格構成要素を支持すると共に、骨格構成要素間の領域内の局所的な「ブロビング」共振に対してそれ自体を支持するようにさらに要求される。振動板構造の残りの構成要素から隔離されている（例えば、外側及び内部補強材から隔離されている）振動板本体Ａ２０８は、比較的高い比弾性率を有することが好ましい。この実例では、構造の残りの構成要素から隔離されている振動板本体Ａ２０８は、約０．２ＭＰａ／（ｋｇ／ｍ^３）よりも高い比弾性率を有し、最も好ましくは約０．４ＭＰａ／（ｋｇ／ｍ^３）よりも高い比弾性率を有する。代替形態では、振動板本体は、これらの範囲の外側である比弾性率値を有してもよいことが理解されよう。高い比弾性率は、局所的な「横」共振モード及び「ブロビング」共振モードに対してそれぞれ、振動板本体が、骨格を支持すると共に、特にそれ自体の重量も支持することができることを意味する。

振動板本体の厚さ
（全ての本体部分Ａ２０８で構成されている）振動板本体は、（その最も厚い領域で）実質的に厚い。本明細書では、別段の定めがない限り、実質的に厚い振動板本体の言及は、本体にわたっての最大斜め長さＡ２２０（以下、最大振動板本体長さ、又は振動板本体の最大長さとも呼ばれる）などの本体の少なくとも最大の寸法に比べて比較的厚い少なくとも最大の厚さを有する振動板本体を意味することが意図されている。（大部分の実施例の場合のように）３次元の本体の場合には、斜め長さ寸法は、３次元の本体の厚さ／深さ及び幅にわたって延びることができる。振動板本体は、必ずしも１つ又は複数の次元に沿って実質的に厚い均一な厚さを備えなくてもよい。最大の寸法との関連で比較的厚いという語句は、（最大本体長さＡ２２０などの）最大の寸法の例えば少なくとも約１１％を意味し得る。より好ましくは、最大の厚さＡ２１２は、本体Ａ２２０の最大の寸法の少なくとも約１４％である。本明細書では、実質的に厚い振動板本体との関連での最大の厚さは、厚さ寸法に対して実質的に垂直である振動板本体の長さ寸法にも関連し得る（以下、振動板本体の長さＡ２１１とも呼ばれる）。この文脈における比較的厚いという語句は、振動板本体の長さＡ２１１の少なくとも約１５％、又はより好ましくは振動板本体の長さＡ２１１の少なくとも約２０％を意味し得る。いくつかの実施例では、振動板は、（振動板組立体によって見られる）質量中心位置Ａ２１８から振動板本体の最遠位の周辺部までの振動板半径（又は長さ寸法）との関連で比較的厚いことが考えれ得る。この文脈における比較的厚いという語句は、最大振動板半径Ａ２２１の少なくとも約１５％、又はより好ましくは最大半径Ａ２２１の少なくとも約２０％を意味し得る。いくつかの実施例では、特に回転動作ドライバの場合には、振動板本体の長さＡ２１１は、回転軸から最遠位周辺縁部まで測定され得る。

この実例では、振動板が、回転動作トランスデューサ向けに設計される場合、（少なくとも最も厚い領域内の）振動板本体の厚さＡ２１２は、（回転軸Ａ１１４又は基部領域Ａ２２２から振動板本体の反対側末端／先端までの長さである）振動板本体の長さＡ２１１に対して実質的に厚いことが好ましい。好ましくは、振動板本体の厚さＡ２１２と長さＡ２１１の比は、上述したように、少なくとも１５％又は最も好ましくは少なくとも２０％である。

好ましくは、最大の厚さの領域は、振動板構造の基部領域である。

厚さの増加は、特に、垂直応力補強材が外側表面に配置される場合、及び本明細書中に記載されたような振動板本体がせん断補強材を有する場合に、振動板の剛性全体の不釣り合いな増加という結果になり得る。

角度タブ
図Ａ２ｇを参照すると、この実例では、強固な連結をもたらすのを助けるために、特に、内部補強材Ａ２０９とコイル巻き線Ａ１０９、スペーサＡ１１０、及びシャフトＡ１１１を備える振動板基部構造Ａ２２２との間のせん断荷重に関して、複数の角度タブＡ２１０は、振動板本体／くさびＡ２０８の基部内部に挿入及び接着され（又はさもなければ強固に固定され）、それぞれのタブが、連結の強度を改善するために一定の大きい表面積をスペーサＡ１１０及び内部補強部材Ａ２０９に与える。この実例では、４つのタブが使用されるが、任意の個数のタブが利用されてもよく、典型的には、これは内部補強部材Ａ２０９の個数及び／又は振動板本体Ａ２０８を構成するために使用される部品の個数に依存することが理解されよう。これは、接着剤は連結される構造的な構成要素ほど強固でないので剛性にとって重要であり、したがって上述されているように、トランスデューサ分割性能を制限するように働く可能性があり得る。

全ての角度タブＡ２１０が、振動板本体／くさびＡ２０８内に取り付けられると、振動板本体／くさび構造Ａ２０８は、エポキシ樹脂などの比較的強固な接着剤を用いて関連したトランスデューサ組立体のコイル、スペーサ、及びシャフトにのり付けされる。

多くの接着剤は、それらの強度を改善するために軟化剤を含有するが、これは、剛性が最も重要である場合、この用途並びに本明細書中に記載された多くの他の用途において有害であり得ることに留意されたい。強度の検討を受けて、軟化剤を含有しない樹脂を使用することが好ましい場合がある。ガラス・ファイバを貼り合わせるために使用されるエポキシ樹脂は、適切であり得るが、限定されるものではない。

生産の方法
以下、本実例の振動板構造Ａ１３００を大量生産する方法を概説する。他の方法が、個別生産又は大量生産のために利用されてもよく、本発明は、この特定の実例に限定されることは意図されていないことが理解されよう。

本実例の場合には、コアＡ２０８及び内部補強部材Ａ２０９を備えるくさびが、最初に形成される。内部補強部材材料Ａ２０９の複数の（この場合には４枚の）大きいシートが、接着薬剤、例えばエポキシ接着剤を用いてコア材料Ａ２０８の複数の（この場合には５枚の）大きいシートの中間に積層される。硬化されると、積層物は、ピース、例えば、この特定の実例ではくさびＡ２０８（又は他の変形例における振動板本体に必要とされる何らの形状）にスライスされる。それぞれのピース／くさびＡ２０８は、図Ａ２及び図Ａ１５に示されるような振動板本体Ａ２０８の１つを形成し、関連した変換機構の力発生構成要素（例えば、コイル巻き線）、及び／又は振動板基部構造Ａ２２２などの他の構成要素に取り付けられる。次いで、垂直応力補強材は、くさび積層物の主面に連結することができる。代替の実施例では、振動板構造は、それぞれの個々の振動板構造を別々に形成することによるなど、他の方法を用いて形成されることが理解されよう。

使用時の層間剥離を防ぐのに十分とすべきであるという制約を受ける内部せん断応力補強部材及び垂直応力補強材を互いに及び振動板コアにジョイントするために使用される接着剤の質量を最小にすることが好ましい。これは、接着剤がこの構造の性能、特に剛性に比例して寄与しないためである。好ましくは、接着剤は、対応する内側補強部材の単位面積あたり質量の約７０％未満である。より好ましくは、接着剤は、対応する内側補強部材の単位面積あたり質量の６０％未満、又は５０％未満、若しくは４０％未満、又は３０％未満、或いは最も好ましくは２５％未満である。

前記部材を振動板のコア材料に接着するための準備において、垂直又はせん断補強部材に薄い接着材層を貼り付けるいくつかの適切な方法が存在する。方法の１つは、接着薬剤がファイン・スプレイの形態で塗布されることを伴う。別の方法は、接着薬剤が、最初に過度に施され、次いで例えばラビング又はブラシング動作によって、最小且つ等しい量の接着薬剤が残されたままにされるまで除去されることを伴う。接着薬剤が低い粘性を有することは、これらの方法の両方にとって有利である。

どのくらいの接着薬剤が施されているか決定する役立つ方法は、色合いを視覚的に決定することである。黄色いエポキシ樹脂が使用される場合、（例えば）アルミニウム・フォイルのシートに施されて見られるとき、接着材のより厚いエリアは、より暗い色合いの黄色となる。補強材の質量を測定するために、接着薬剤の施しが完了する前後に、正確なスケールが使用され得、この情報は、施された接着材の全質量を示すために使用することができる。接着薬剤を施すとき、薄い層は、ポリスチレン発泡体のコアにとても良好な接着をもたらすことができ、例えば、アルミニウム補強材のシートは、０．５ｇ／ｍ^２ほどの面積当たりの質量で加えられるエポキシ樹脂を用いて発泡ポリスチレン・コアに十分に接着することができる。この層の厚さは、約０．５μｍである。補強材の両側が接着剤を必要とするような単一の補強部材がコア材料の２つのピース間に積層される場合には、接着材の質量は２倍であることに留意されたい。

接着薬剤は、（コアではなく）補強部材の表面だけに施すことができ、又は（補強部材ではなく）コアの表面だけに施すことができ、或いは一緒に接着される補強部材とコアの両表面に施すことができる。

接着薬剤は、可能な限り、コア材料に選択的に施すことができ、それによって補強材に接触する部分だけが被覆される一方、コア内の小さい閉塞は何ら被覆されないが、これは、閉塞は内部補強材に接触しないので、接着剤の塗布が、強度を改善することなく質量を増すことになるためである。この成果を実現する方法の１つは、接着材塗布ボード又はシート、例えばテフロン（登録商標）又はＵＨＭＷＰＥのシートに（例えば、より前に説明した方法を用いることによって）接着薬剤を薄く施すことである。次いで、コア材料は、閉塞を充填することなくボードに接触する部分である接着薬剤がコアの正しい部分に移される平らな表面に配置される接着材塗布ボード上の接着薬剤に軽く塗られる。

構成要素を一緒に十分に接着することができる接着薬剤を使用する質量を最小にすることが好ましく、いくらかの試行錯誤が用いられる。有効である接着薬剤の量は、接着される補強材及びコア材料のタイプに応じて変わる可能性がある。

補強部材とコア材料を積層するとき、接着薬剤が硬化するときにこれらの部分が十分に一緒に保持されることを確実にすることが大切である。これを実現する方法の１つは、まず、部分が接着される順序でこれらの部分を積み重ね、次いで力をかける、例えば重量をかける。治具は、力が均等にかけられることを確実にするように構成することができる。そのような治具は、積層の積み重ねが位置する基部ボードと、積層の積み重ねの上部を基部ボードに向けて押す上部ボードとを備えることができる。治具は、力が加えられるときに積層の積み重ね内の部分が横にスリップするのを防ぐのを助けるために（必要であれば）サイド・ガイドを備えることもできる。

どのくらいの圧力がかかっているのか決定する方法の１つは、まず、例えば、実験によって、又は製造業者の仕様を調査することによって、コアの性能（特に比弾性率）をかなり大きく減少させる損傷を引き起こすことなくかけられ得る最大値を特定し、次いで安全マージンを与えるようにこれを幾分減少させることである。例えば、この圧力を５０％だけ減少させることは、有効なまだ安全な目標であり得る。代替の好ましい量産方法は、積層の積み重ねが圧縮され過ぎるのを機械的に制限するストッパを組み込む治具を備える。

構成Ｒ１の振動板構造を組み込むオーディオ・トランスデューサ
構成Ｒ１の振動板構造は、オーディオ・トランスデューサ組立体に使用することが意図され、そのように構成されており、その実例は図Ａ１に示されている。この実例では、振動板構造Ａ１３００は、第１の好ましい実施例Ａのオーディオ・トランスデューサ組立体に従って使用するように構成されている。実施例Ａのトランスデューサ組立体は、回転動作オーディオ・トランスデューサ組立体である。組み立てられた状態では、トランスデューサは基部構造Ａ１１５を備え、そこに振動板組立体Ａ１０１が接続され、それに対して回転する。基部構造Ａ１１５は、動作中に基部構造に対して振動板組立体Ａ１０１を回転させる駆動機構の少なくとも一部を含む。オーディオ・トランスデューサの本実施例では、電磁石駆動機構が、動作中に振動板を回転させる。基部構造Ａ１１５は、磁石本体Ａ１０２を備え、対向し隔てられたポール・ピースＡ１０３及びＡ１０４は、振動板組立体Ａ１０１に隣接した本体Ａ１０２の端部にある。振動板組立体Ａ１０１は、振動板構造Ａ１３００と、振動板Ａ１３００の基部に強固に接続されると共に、振動板Ａ１０１の駆動端部に接続されたポール・ピースＡ１０３とＡ１０４の間に配置される電磁石機構のコイルを有する振動板基部構造Ａ２２２とを備える。

用語「振動板構造」及び「振動板組立体」は、オーディオ・トランスデューサの実施例のそれぞれの特徴のある組み合わせを言及するために本明細書に使用されているが、これは、簡潔にするために主になされており、これらの用語は、そのような特徴の組み合わせに限定されることは意図されていないことが理解されよう。例えば、本明細書及び特許請求の範囲では、その最も広い解釈において、特段の定めがない限り、振動板構造の言及は、少なくとも振動板本体を意味することができ、振動板組立体の言及も、少なくとも振動板本体を意味することができる。振動板の言及は、振動板構造又は振動板組立体のどちらかを意味することもできる。

好ましくは、実施例Ａのオーディオ・トランスデューサは、電気エネルギーをオーディオに変換するように構成された電気音響トランスデューサである。以下の説明は、このタイプの応用、又はこの応用に適している構成要素に言及することができる。しかしながら、当業者に容易に明らかであるように、改良された場合、又はある種の構成要素がそれらの同等物で置き換えられる場合、実施例Ａのオーディオ・トランスデューサは、音響電気トランスデューサとして利用することもできることが理解されよう。

振動板組立体
図Ａ２を参照すると、振動板Ａ１３００の一方の端部、（場合によっては、振動板の基部端部又は基部領域と呼ばれる）より厚い端部は、そこに取り付けられる力発生構成要素を備える振動板基部構造Ａ２２２を有する。少なくとも力発生構成要素に接続される振動板構造Ａ１３００は、振動板組立体Ａ１０１を形成する。力発生構成要素は、エネルギー、例えば電気エネルギーに応じて振動板構造に力学的力を付与するように構成されている。本実施例では、力発生構成要素は、振動板構造Ａ１３００の基部端部の形状に適合するように２つの長辺Ａ２０４及び２つの短辺Ａ２０５からなるほぼ長方形の形状に巻かれる電磁石コイルＡ１０９である。渦巻き又はらせんタイプの巻き線などの他の形状が可能であり、形状は、振動板本体Ａ２０８の形状及び形態に依存することが理解されよう。コイル巻き線は、銅などの任意の適切な導電性材料から、又は例えばエポキシ樹脂で一緒に保持されるエナメル被覆銅線から作製することができる。これは、適宜、スペーサＡ１１０のまわりに巻くことができ、好ましくはプラスチック補強式炭素繊維又はエポキシ含浸ペーパなどの非電導性又はほんの僅かに電導性である任意の適切な材料から形成することができる。スペーサは、約２００ＧＰａのヤング率を有することができる。スペーサは、振動板構造Ａ１３００のより厚い基部端部に相補的なプロファイルでもあり、それによって振動板組立体Ａ１０１が組み立てられた状態で振動板構造Ａ１３００のより厚い基部端部の周辺縁部の周囲又はその近傍で延びる。スペーサＡ１１０は、スチール・シャフトＡ２０１に取り付け／固定連結される。振動板本体Ａ２０８の基部／厚い端部に配置されたこれら３つの構成要素の組み合わせは、実質的にコンパクトでロバストなジオメトリを有する振動板組立体の剛性である振動板基部構造Ａ２２２を形成し、振動板組立体のより軽量のくさび部分が強固に取り付けられる固体及び共振耐性プラットフォームを生み出す。

本発明の実施例Ａに示されたもののような回転動作オーディオ・トランスデューサでは、変換機構が回転軸の比較的近くに配置されるとき、最適な効率が得られ得る。これは、不要な共振モードの最小化についての本発明の目標とよく合い、特に、振動板組立体の回転慣性の増加をあまりに大きすぎるものにせずに比較的重くてコンパクトな構成要素を介して回転軸の近くに典型的には重い励起機構を配置することによってヒンジ機構との強固な連結を可能にするという前述の観察とよく合う。実施例Ａの場合には、個人用オーディオ・タイプ応用に使用するときに、例えば、コイル半径は、約２ｍｍ又は振動板本体の長さＡ２１１の約１３％とすることができるが、これはオーディオ・トランスデューサのサイズ及び目的に依存し得ることが理解されよう。

最大化された振動板可動域及び共振に対する減少した感受性によって高忠実度のオーディオ再生を行うためのトランスデューサの能力を最大にするために、回転軸から測定される力発生構成要素の取り付け位置の半径と振動板本体の長さＡ２１２との比は、好ましくは０．５未満、最も好ましくは０．４未満である。これは、効率を最適化する助けにもなり得る。

力伝達構成要素がコイルである場合には、効率の検討は、やはり回転軸から測定されるとき、好ましくは、コイル半径と振動板本体の長さの比が０．１よりも大きく、より好ましくは０．１５よりも大きく、さらにより好ましくは０．２よりも大きく、最も好ましくは０．２５よりも大きいことを意味する。一般に、ドライバ効率及び分割を最適化するために、より大きいコイル半径が、より低い質量のコイル巻き線とよく合う。

トランスデューサ基部構造
振動板構造Ａ１３００及び振動板基部構造Ａ２２２を備える振動板組立体Ａ１０１は、オーディオ・トランスデューサを形成するようにトランスデューサ基部構造Ａ１１５に回転可能に接続されるように構成される。

図Ａ１ａ～図Ａ１ｂに示された実施例Ａのオーディオ・トランスデューサは、高い比弾性率特性を有する１つ又は複数の構成要素／部分から構成されるトランスデューサ基部構造Ａ１１５を有する。これの主要な利益は、構造が比較的より堅く及び比較的より軽いので、基部構造Ａ１１５に固有である共振周波数が、比較的高い周波数で生じることである。この好ましい実施では、基部構造Ａ１１５は、磁石本体Ａ１０２と、磁石本体Ａ１０２の対向した側に接続される対向し隔てられたポール・ピースＡ１０３及びＡ１０４とを備えた電磁石駆動機構の一部を備える。ポール・ピースは、その場でコイル巻き線Ａ１０９の長辺Ａ２０４の近傍／近くに磁束を向け、それを囲むように構成して、それによって巻き線と動作可能に協働し、駆動機構を形成する。

細長い接触バーＡ１０５は、ポール・ピース間に形成された間隙内の磁石本体にわたって横に延びる。接触バーＡ１０５は、オーディオ・トランスデューサの接触ヒンジ組立体の一部を形成し、磁石本体に一方の側で接続されると共に、反対側に振動板組立体Ａ１０１のシャフトＡ１１１がある接触ヒンジ組立体の他の部分に接続される。本実施例の接触ヒンジ組立体は、本明細書のセクション３．２に詳細に説明されており、これは、参照により本明細書に組み込まれ、簡潔のために繰り返されない。接触バーＡ１０５は、振動板組立体Ａ１０１を接続する側に比べて磁石Ａ１０２を接続する側でより大きい接触面面積を有するように形成される。

１対のデカップリング・ピンＡ１０７及びＡ１０８は、磁石本体Ａ１０２の両側から横に突出し、その場で基部構造Ａ１０５を関連したハウジングに枢動可能に接続するように構成されたデカップリング・システムの一部を形成する。本実施例のデカップリング・システムは、本明細書のセクション４．２に詳細に説明されており、これは、参照により本明細書に組み込まれ、簡潔のために繰り返されない。

実施例Ａの好ましい構成では、基部構造Ａ１１５は、ネオジム（ＮｄＦｅＢ）磁石Ａ１０２と、鋼製ポール・ピースＡ１０３及びＡ１０４と、鋼製接触バーＡ１０５と、チタン・デカップリング・ピンＡ１０７及びＡ１０８とを備える。トランスデューサ基部構造Ａ１１５の全部品は、接着薬剤、例えばエポキシ系接着剤を用いて連結される。本実施例の代替構成では、当業者に容易に理解されるように、溶接又はファスナによる締め付けなどによる他の材料及び連結方法が利用されてもよいことが理解されよう。

本実施例では、トランスデューサは、基部構造Ａ１１５に対してニュートラルな回転位置へ振動板組立体Ａ１０１を付勢するために振動板組立体Ａ１０１に動作可能に接続された復元／付勢機構をさらに備える。好ましくは、ニュートラルな位置は、往復運動振動板組立体Ａ１０１の実質的に中心位置である。本実施例の好ましい構成では、ねじり棒Ａ１０６の形態の振動板センタリング機構は、トランスデューサ基部構造Ａ１１５を振動板組立体Ａ１０１にリンクし、トランスデューサ基部構造Ａ１１５に対してつり合い位置に振動板組立体Ａ１０１をセンタリングするのに十分強い復元／付勢力をもたらす。この実例では、復元機構Ａ１０６は、ヒンジ組立体の一部を形成し、それは、本明細書のセクション３．２にさらに詳細に説明される。この構成では、ねじりばねが、復元力を与えるために利用されるが、代替構成では、当業界でよく知られている他の付勢構成要素又は機構が、回転復元力を与えるために利用され得ることが理解されよう。

トランスデューサ基部構造Ａ１１５は、好ましくはそれが有する何らかの共振モードが、トランスデューサのＦＲＯの外側で生じるように、実質的に剛性であるように設計されている。このタイプの設計の実例は、磁石Ａ１０２とポール・ピースＡ１０３及びＡ１０４とからなるトランスデューサ基部構造Ａ１１５の主要部分（すなわち、基部構造の質量の大部分）が、実質的に剛性でコンパクトなジオメトリを有し、何らかの他のものよりもかなり大きい寸法はないものである。

接触バーＡ１０５は、（図Ａ３に示されるように）エンド・タブＡ３０３でねじり棒Ａ１０６に連結されており、この連結を強固なやり方で助けるために、接触バーＡ１０５は、磁石Ａ１０２並びに外側ポール・ピースＡ１０３及びＡ１０４から外へ離れるように突出しなければならない。ねじり棒Ａ１０６は、振動板組立体Ａ１０１の側部から横に及び実質的に直交して、並びに基部構造Ａ１１５の最近位の組立体Ａ１０１の端部で又はその近傍で延びる。

接触バーＡ１０５の横に突出する端部は、比較的細長く、それに応じて共振する傾向がある。これらの影響を軽減するために、突出は、末端自由端に向かって先細りであり、それによって撓みが最大変位になり得るエンド・タブＡ３０３の近くで質量を減少させ、任意の変形がエンド・タブ・エリアの最大変位に結果としてなる突出の基部に向かってスクワット・バルクにより与えられる支持体の比較的剛性を増大もさせる。接着剤、エポキシ樹脂が、約３ＧＰａの比較的低いヤング率を有するので、接触バーは、接着剤に関連した追従性を最小にするために磁石Ａ１０２とのその連結で２つの異なる面内で向けられる大きい表面積も有する。

トランスデューサ基部構造Ａ１１５は、振動板の一方の端部に向かってマウントされているので、振動板構造の前方及び後方両方の主面Ａ２１４、Ａ２１５は障害がなく、これによって気流を最大にし、空気共振を最小にするものであり、さもなければ、これは、例えば、振動板と従来の動的ヘッドホン・ドライバの磁石との間に空気が含まれるときにもたらされ得る。

代替として、図Ａ８から図Ａ１２に示されると共に詳細に上述された構成Ｒ１の振動板構造の実例のいずれか１つは、実施例Ａのトランスデューサ組立体と共に利用することができることが理解されよう。図示されていないが上記の説明から容易に明らかである他の構成Ｒ１の振動板構造も、本発明の範囲から逸脱することなく、実施例Ａのトランスデューサ組立体に組み込まれてもよい。

電気音響変換応用におけるオーディオ・トランスデューサの動作中（例えば、オーディオ・トランスデューサが、スピーカ・ドライバである場合）、オーディオ信号は、ケーブル又は任意の他の適切な方法を介してコイル巻き線へ伝達され、それによって基部構造Ａ１１５の磁石及びポール・ピースによって発生させられる磁界に巻き線Ａ１０９を作用させる。この作用は機械的運動になり、この機械的運動が振動板構造Ａ１３００の基部に付与される。ヒンジ・システムは、振動板組立体Ａ１０１が、次いで、基部構造Ａ１１５に対して回転可能に振動することを可能にする。振動板構造Ａ１３００のこの振動によって、振動板Ａ１３００のいずれの側も空気圧の変化を引き起こし、それによって音が発生することになる。構成Ｒ１の振動板構造は、振動板の曲げ、ねじれ、及び／又は他の変形による不要な共振分割モードが、トランスデューサが意図したＦＲＯ、又は下側帯域限界及び上側帯域限界の少なくとも近くで排除されるように設計されている。例えば、高忠実度オーディオ・トランスデューサは、可聴周波数範囲の少なくともかなりの部分にわたって及ぶＦＲＯを有することができ、この範囲内で、構成Ｒ１の振動板構造は、不要な共振を受けない。復元機構Ａ１０６は、オーディオ信号が巻き線Ａ１０９によってもはや受け取られることがないときニュートラルな位置に向かって戻るように振動板組立体Ａ１０１を付勢するように働く。

構成Ｒ１の振動板構造の他の実例
図Ａ１５の振動板構造のいくつかの変形例は、例えば図Ａ８～図Ａ１２を参照して、すでに上述されている。次に、構成Ｒ１の他の例示的な振動板構造を、図Ｇ１～図Ｇ８を参照して説明する。これらの例示的な構成Ｒ１の振動板構造は、最も好ましくは、直線動作トランスデューサのために使用され、しかしながら、それらの使用は、そのような応用に限定されることは意図されていない。

構成Ｒ１の振動板構造の実例が、図Ｇ１及び図Ｇ２の実施例Ｇのオーディオ・トランスデューサとの関連で示されている。この実例では、振動板本体Ｇ１０８は、実質的に湾曲した角領域を有する長方形プリズムの形状にある。振動板本体Ｇ１０８の材料及び厚さは、前述のサブセクションにおいて実施例Ａの振動板本体の実例との関連で上述されたようになり得る。この実例では、振動板本体Ｇ１０８は、軽量発泡体又は均等なコアＧ１０８、詳細には低密度ポリスチレンを備える。固体で実質的に長方形のシートの形態の垂直応力補強材Ｇ１１０は、それぞれの主面に設けられ、本体Ｇ１０８の関連した主面の形状に相補的である。さらなる補強材は、前記発泡体コアの内側に接合されると共に、振動板本体Ｇ１０８の冠状面Ｇ１１４に実質的に直交して向けられる内部せん断応力補強部材Ｇ１０９によって与えられる。それぞれの内部せん断応力補強部材Ｇ１０９は、振動板本体Ｇ１０８の断面形状に従って実質的に長方形である。

外側垂直応力補強材Ｇ１１０及び内部せん断応力補強材Ｇ１０９は、実施例Ａのオーディオ・トランスデューサの振動板構造の実例との関連で上述されるように材料から形成される。例えば、外側垂直応力補強材Ｇ１１０及び内部補強部材Ｇ１０９は、金属又はセラミック又は高弾性繊維などの高い比弾性率を有する、プラスチックとは対照的な材料から作製される。好ましくは、垂直応力補強材は、少なくとも８ＭＰａ／（ｋｇ／ｍ^３）の比弾性率、又はより好ましくは少なくとも２０ＭＰａ／（ｋｇ／ｍ^３）の比弾性率、又は最も好ましくは少なくとも１００ＭＰａ／（ｋｇ／ｍ^３）の比弾性率を有し、好ましくは、内部応力補強材は、少なくとも８ＭＰａ／（ｋｇ／ｍ^３）、又は最も好ましくは少なくとも１００ＭＰａ／（ｋｇ／ｍ^３）の比弾性率を有する。この実例ではアルミニウム・フォイルが、使用されてもよい。さらに、外側垂直応力補強材Ｇ１１０及び内部補強部材Ｇ１０９は薄く、例えば、従来の２５．４ｃｍ（１０インチ）ドライバの面積と均等な面積を有する振動板について約０．０８ｍｍである。

この特定の実施例は、回転動作とは対照的に直線動作で移動し、従来のサラウンド及びスパイダ振動板サスペンション・システムによって支持される。好ましくは、内部補強部材Ｇ１０９は、前方と後方の両方の外側垂直応力補強材Ｇ１１０、並びに発泡体コアＧ１０８に固定（例えば、接合）される。好ましくは、前記内部補強部材は、実質的に平坦であるが、これは、それらがせん断変形に抵抗することを含むそれらの主要な機能を有効に実行することは厳密に必要ではない。好ましくは、外側垂直応力補強材のように、それらは、金属、セラミック、又は高弾性繊維などの比較的剛性材料から作製される。後者の場合には、好ましくは、前記繊維の少なくとも一部は、それらの主要な目的がせん断に抵抗することであるので、振動板本体の冠状面に対しておおよそ＋４５度及び－４５度の角度で向けられるべきである。本実施例では、アルミニウム・フォイルが使用される。

代替の反せん断補強構造が、均等又は類似する役割を果たすように代わりに用いられてもよい。例えば、典型的なクレーン構造の中間部分に見られるものに類似する三角にされた支柱のネットワークが、同様に実施されよう。場合によっては、例えば、外側垂直応力補強材の構成要素との十分な連結がある限り、アルミニウム・フォイルが波形である場合、反せん断機能が、平面内で厳密に向けられていない場合でもかなり良く実行することができる。

好ましくは、エポキシ接着剤の薄い層は、接着剤が構造の性能に比例して貢献しないので、この構成要素に関連した質量を最小にするために、層間剥離を防ぐのにさらに十分であるように使用される。

内部補強部材は、（例えば、重いモータ・コイルを接続するように構成された）中央基部領域から、主面間に延びると共に中央基部領域から遠隔に配置される振動板本体の周辺側部まで延びる。中央基部領域から最遠位の振動板構造の周辺部領域は、低い周波数で共振するより大きい傾向があり、したがって前記内部補強部材の使用によってこれらにおける歪みに関連したせん断変形を最小にすることによってこの領域についての支持の構造的な完全性を最適化することが有利である。したがって、内部補強部材についてのこの向きの効果は、分割周波数が増加し、性能が最適化されることである。

この実例では、内部補強部材によって支持されていない対向した周辺側部は、重いモータ・コイル及び振動板組立体の質量中心を含む振動板構造の基部領域の近くにあり、したがって、あまり共振しない傾向がある。しかしながら、いくつかの変形例では、これらの領域は、内部補強材によって支持することもできる。

関連した振動板組立体の励起機構の部分を支持し収容するための空洞が、振動板本体の中央領域に形成される。空洞は、振動板構造の基部領域に配置される。

図Ｇ１及び図Ｇ２に示されるように、本実施例Ｇのオーディオ・トランスデューサは、直線動作オーディオ・トランスデューサのための振動板を備えるスピーカ・ドライバに存する。振動板は、（図Ｇ１ｃに示されるように）従来のフレキシブル・サラウンドＧ１０２及びスパイダＧ１０５を備える振動板サスペンション・システムによって支持される。振動板構造Ｇ１０１は、前方と後方の両方の外側垂直応力補強材Ｇ１１０、及びコアＧ１０８に接合される軽量発泡体コアＧ１０８内に埋め込まれる内部補強部材Ｇ１０９を備える。この構成が、上述したように従来の振動板に影響を及ぼす振動板分割の観点で一次制限ファクタに対処するのに専用であり且つ最適化されている構造を備えるので、この構成は、改善された分割挙動をもたらす。この構造は、共生的に共に働き、主要／主／大規模振動板の分割共振モードに関連した引張／圧縮変形は、主として外側垂直応力補強材Ｇ１１０が受け、この外側垂直応力補強材は、かなり大きい最大限の物理的セパレーションを有し（すなわち、セパレーションは、振動板の完全な厚さであり）、したがってＩビームの原理により、振動板の曲げスティフネスが増加し、そのようなモードに関連したせん断変形は、主として内部補強部材Ｇ１０９が受け、内部補強部材Ｇ１０９は、せん断荷重を前記発泡体コアの大きいエリアに伝達するようにも働き、それによって局所的な発泡体ブロビング共振モードに対してそれを支持するのを助け、発泡体コアＧ１０８は、前記外側垂直応力補強材Ｇ１１０及び内部補強部材Ｇ１０９の座屈及び局所的な横共振を最小にするように働き、動作中に空気をやはり変位させる。

オーディオ・トランスデューサは、永久磁石Ａ１０４と、磁石の１つ又は複数の面に沿って又はその周囲に延びる内側ポール・ピースＧ１０と、磁石の１つ又は複数の面に沿って又はその周囲にやはり延びる外側ポール・ピースＧ１０６とを備えた実質的に厚く及びコンパクトなジオメトリのトランスデューサ基部構造をさらに備える。内側ポール・ピース及び外側ポール・ピースは隔てられ、それによってトランスデューサの力発生構成要素Ｇ１１２を受け入れるチャネルをそれらの間に与える。前者又は他の振動板基部フレームＧ１１１は、トランスデューサ基部構造に向かって振動板構造の中央基部領域に接続され、そこから横方向に延びる。本実施例における１つ又は複数のコイルＧ１１２を備える力発生構成要素は、きつく巻かれ、トランスデューサ基部構造に隣接した基部フレームの端部に強固に接続される。振動板基部フレームＧ１１１は、実質的に剛性材料から形成され、かなり細長く、円筒形形状を備えることができる。基部フレームの一方の端部は、内部補強部材Ｇ１０９に強固に、又はさもなければ外側補強Ｇ１１０に、又は振動板コアＧ１０８に、又はそれらの任意の組み合わせに接続することもできる。

基部フレームＧ１１、コイル、及び振動板構造は、振動板組立体を形成する。コイルは、動作中にその場で励起を引き起こす磁石のポール・ピース間に形成されたチャネル内に延びる。振動板組立体は、フレキシブル・サラウンド部材Ｇ１０２及びフレキシブル・スパイダＧ１０５によってエンクロージャ又はバッフルＧ１０３などのハウジングに対してその周辺部の辺りに支持される。スパイダ及びサラウンドは、振動板組立体の長さの部分全体に実質的に沿って延びる。サラウンドＧ１０２は、振動板構造の周辺縁部に一方の端部で固定連結されると共に、ハウジング（エンクロージャ又はバッフル）Ｇ１０３の内側周辺縁部に対向する端部で固定連結される。スパイダＧ１０３は、振動板基部フレームに一方の端部で固定連結されると共に、ハウジングＧ１０３の内側周辺部に対向する端部で固定連結される。振動板サスペンションは、コイルＧ１１２によって受け取られる電気信号に応じて振動板組立体が往復運動するように振動板サスペンションが動作中に撓むようにかなりフレキシブルである。

図Ｇ３～図Ｇ５は、この実例の垂直応力補強材の変形例を示す。これらの変形例では、外側垂直応力補強材Ｇ１１０の量／質量は、関連した主面の縁部の近位の領域で減少させられる。例えば、図Ｇ３の変形例において、垂直応力補強材の幅は減少させられ、三角形の空隙又は切欠きは垂直応力補強材のどちらの端部にも配置される。三角形の空隙は、垂直応力補強部材Ｇ１１０の中心に向かって先細りしている。図Ｇ４の変形例では、２つの追加の三角形のアパーチャは、両側に且つそれぞれの三角形の空隙に隣接して形成される。図Ｇ５の変形例では、垂直応力補強材は、三角形の空隙及びアパーチャに隣接した末端領域Ｇ５０２の厚さを減少させ、それによってこれらの外側領域内の垂直応力補強材の量／質量がさらに減少する。これらの変形例のそれぞれにおいて、空隙及びアパーチャは、弧状、環状等などの代替形態をとることができることが理解されよう。図Ｇ５の変形例において、厚さの減少は、Ｇ５０３で段がつけられているが、これは、代替として、他の実施例において徐々とすることができることも理解されよう。

構成Ｒ１の振動板組立体Ｇ６００のさらに別の実例が、図Ｇ６に示されている。この実例では、本体は、台形のプリズム形状を備える。振動板本体Ｇ１０８の材料及び厚さは、図Ｇ１及び図Ｇ２の実例との関連で上述されたようになり得る。本実例では、振動板本体のどちらかの対向した主面上の垂直応力補強部材Ｇ６０１は、形態が異なる。第１の垂直応力補強部材Ｇ６０１は、関連した上側主面の形態に対応するように実質的に平らで平坦である。対向した面上の第２の垂直応力補強部材Ｇ６０１は、関連した下側主面の形態に対応するように（中央面から外の方へ延びる４つの傾斜した面を有する）中空の台形のプリズム形状を備える（本実施例では、４つ全ての傾斜した下側面及び上側面は、主面と考えられることに留意されたい）。内部補強部材Ｇ６０３は、振動板本体Ｇ６０２の断面形状に対応するように実質的に台形を備える。

図Ｇ７及び図Ｇ８は、本実例の垂直応力補強材の変形例を示す。これらの変形例では、外側垂直応力補強材Ｇ６０１の量／質量は、関連した主面の縁部の近位の領域Ｇ６０２で減少させられる。例えば、図Ｇ７の変形例において、上側垂直応力補強部材の幅は減少させられ、三角形の空隙又は切欠きはどちらの端部にも配置され、垂直応力補強材及び２つの追加の三角形のアパーチャは、両側に且つそれぞれの三角形の空隙に隣接して形成される。下側垂直応力補強部材は、省かれた２つの対向した傾斜した面を有する。２つの他の対向した傾斜した面は、それらの末端に形成された三角形の空隙を有し、２つの追加の三角形のアパーチャは、両側に且つそれぞれの三角形の空隙に隣接して形成される。

図Ｇ８の変形例では、垂直応力補強部材は、一連の支柱を備える。上側主面に沿った支柱は、主面の縦縁部に実質的に平行に及びその遠位で延びる１対の縦支柱を備える。そして、１対のクロス支柱は、どちらかの端部に配置され、１対の縦支柱間に延びる。振動板本体の下面に、垂直応力補強材は、１対の対向した角度面のそれぞれ１つに１対の横に並んだ三角形の歯を含む封止形状を形成する一連の支柱と、角度面間でそれぞれの角度面の歯に連結する中央面の縁部に沿って延びる１対の縦支柱とを備える。この変形例では、垂直応力補強材は、段Ｇ８０２を介して末端領域Ｇ８０１内で厚さが減少し、それによってこれらの外側領域における垂直応力補強材の量／質量をさらに減少させる。これらの変形例のそれぞれにおいて、空隙及びアパーチャは、弧状、環状等などの代替形態をとることができることが理解されよう。図Ｇ８の変形例では、厚さの減少がＧ８０２で段をつけられているが、代替としてこれは、他の実施例において徐々であってもよいことがやはり理解されよう。

代替として、図Ｇ３から図Ｇ８に示されると共に詳細に上述された構成Ｒ１の振動板構造の実例のいずれか１つは、実施例Ｇのトランスデューサ組立体と共に利用されてもよいことが理解されよう。図示されていないが上記説明から容易に明らかである他の構成Ｒ１の振動板構造は、本発明の範囲から逸脱することなく実施例Ｇのトランスデューサ組立体に組み込むこともできる。

次に、構成Ｒ１のサブ構造である様々な振動板構造の構成を、実例を参照して詳細に説明する。別段の定めがない限り、セクション１．２に上述された構成Ｒ１の振動板構造の特徴及び可能な変形例は、以下のサブ構造のそれぞれにも当てはまる。そのような共通の特徴及び可能な変形例は、簡潔及び明確のためにそれぞれのサブ構造について再び説明されない。特定のサブ構造設計の特徴だけが、以下のセクションに説明されるように限定されることが意図されている。

２．２．２ 構成Ｒ２～Ｒ４振動板構造
多くの振動板は、均一なプロファイル及び構造を有している。

いくつかの剛性接近型振動板設計では、電磁コイル又は他の重い励起構成要素を含む振動板組立体の主なバルク／質量がしばしば配置される、ベース領域から遠隔及び／又は遠位にある振動板構造の支持されていない外縁又は周辺領域は、主な分割共振モードの励起に起因して比較的大きな距離を移動する傾向があり、これらのゾーンの質量は、望ましくない主な振動板共振モードの周波数を不均衡に制限／低減する可能性がある。したがって、そのような領域における不必要な質量は、振動板の破損に影響を及ぼし得る他の制限因子である。

各主要面又は全ての主要面のこのような遠位端部領域における外側垂直応力補強材の量を減少させることは、補強材料の減少にもかかわらず、そのような戦略的な場所における質量の減少が一連の支持構造の負荷を軽減するので、振動板構造の質量を低減し、主な振動板分割共振モードの周波数を増加させるというウィン－ウィンの利益をもたらし得る。

コアせん断を低減するために内側補強部材と組み合わせて使用すると、２つの制限要因を同時に排除することによって、振動板分割性能を大幅に改善することができる。

構成Ｒ２～Ｒ４の振動板構造について、様々な実例を参照してさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実例に限定されるものではないことが理解されるであろう。別段の記載がない限り、本明細書における構成Ｒ２～Ｒ４の振動板構造への言及は、当業者には明らかであるように、記載された以下の例示的振動板構造のうちのいずれか１つ、又は記載された設計特徴を含む任意の他の構造を意味するものと解釈される。

構成Ｒ２
本発明の振動板構造の構成は、望ましくない共振の問題に対処するように設計されたものであり、図Ａ１、Ａ２及びＡ１５に示される第１の実例を参照して説明される。この振動板構造の構成は、ここでは構成Ｒ２と呼ばれる。構成Ｒ２の振動板構造は構成Ｒ１のサブ構造であり、構成Ｒ１の構造に組み込まれている多くの特徴が構成Ｒ２の構造にも組み込まれる。構成Ｒ２の振動板構造は、（構成Ｒ１のように）コアせん断の問題に対処し、振動板本体又は構造の周囲／周辺又はその近傍の領域において、特に振動板構造のベース領域から遠位の１つ又は複数の周辺領域において、構造の質量を低減して振動板構造内の質量分布を最適化することによって、改善された振動板分割性能を提供する。言い換えれば、振動板構造は、ベース領域又はそれに近接する領域の振動板構造の質量と比較して、ベース領域から遠位にある１つ又は複数の周辺領域に少ない質量を含む。本明細書において、別段の記載がない限り、振動板本体又は振動板構造の周辺部又は外周部への言及は、主面の集合周縁部、周縁部に直接隣接して周縁部に近接する主面の領域、及び主面の周縁部を接続することができる任意の側面、を含む振動板本体の主面の周りの境界全体を意味することを意図している。本明細書において、別段の記載がない限り、振動板本体又は振動板構造の周辺領域又は外周領域への言及は、それぞれ振動板本体又は振動板構造の周辺部内の領域を意味することが意図され、周辺部の一部又は全部を含み得る。構成Ｒ２では、振動板構造の周囲／周辺領域における振動板構造の質量の減少は、それらの領域における外側垂直応力補強材の質量の減少を介して達成される。したがって、構成Ｒ２は、振動板本体の少なくとも１つの主面に隣接して結合された外側垂直応力補強材の量及び／又は質量が、（振動板構造Ａ１３００を組み込んだ振動板組立体Ａ１０１の質量中心Ａ２１８が示されている）ベース領域Ａ２２２から遠位又は遠隔にある主面の１つ又は複数の周縁部で又はそれに向かって減少することを除いて、構成Ｒ１と同様である。これに関連して、振動板組立体Ａ１０１は、振動板構造Ａ１３００と、オーディオ・トランスデューサ組立体に組み込まれたときに振動板構造にしっかりと接続され、振動板構造と一緒に動く全ての他の部品とからなることを意図している。好ましくは、ベース領域から離れた１つ又は複数の周縁部は、質量中心位置から最も離れた１つ又は複数の縁部である。構成Ｒ１と同様に、コアせん断問題に対処するために構成Ｒ２の振動板構造に内部補強材が採用される。以下の実例では、１つの主面に対して垂直応力補強材の形態が参照される。別段の記載がない限り、最も好ましい構成では、この形態は、振動板構造の任意の他の主面に又はその近傍に配置された垂直応力補強材にも適用されることが理解されるであろう。

構成Ｒ２の振動板構造Ａ１０１の第１の実例が、図Ａ１、Ａ２及びＡ１５に示されている。特に図Ａ２ａ及びＡ２ｂを参照すると、この実例では、１つ又は複数の（好ましくは全ての）垂直応力補強支柱Ａ２０６及びＡ２０７の質量は、振動板構造Ａ１３００のベース領域Ａ２２２から最も遠位にある関連する主面の周縁部又はその近位にある振動板構造Ａ１３００の領域における各支柱Ａ２０６、Ａ２０７の幅を減少させることによって、減少する。換言すれば、減少した質量の領域は、振動板構造を組み込んだ振動板組立体のベース領域Ａ２２２又は質量中心Ａ２１８に対して最遠位領域に位置する。振動板組立体は、上述したように振動板構造Ａ１０１と振動板ベース構造Ａ２２２とを含む。この特定の例では、振動板ベース構造Ａ２２２は、上記のセクション２．２．１に記載されているように、ヒンジ組立体のコイル巻線Ａ１０９、スペーサＡ１１０及びシャフトＡ１１１を含む（ただし、代替でこれらの部品の１つ又は複数の任意の組み合わせを含み得る）。この実例では、質量中心は、コイルＡ１０９、スペーサＡ１１０及びスチール・シャフトＡ１１１を含む振動板ベース構造Ａ２２２が振動板構造Ａ１３００の残りの部分に対して比較的大きな質量であるために、振動板構造Ａ１３００のより厚いベース端部に近接して位置する。このように、減少した質量を有する垂直応力補強材の領域は、テーパ状の振動板本体Ａ２０８の最も薄い領域、すなわち振動板構造Ａ１３００の遠位自由端に近接して配置される。したがって、この構成では、好ましくは、各主面の垂直応力補強材は、振動板構造のベース領域Ａ２２２から遠位の周辺縁部領域に比較的低い質量を含み、ベース領域又はその近傍の領域に比較的高い質量を含む。この実例では、各主面の垂直応力補強材は、振動板構造のベース領域Ａ２２２から遠位の領域では比較的小さい幅を有し、ベース領域又はその近傍の領域では比較的大きい幅を有する。本明細書では、別段の記載がない限り、振動板本体の主面の周辺縁部領域への言及は、関連する主面の周縁部に位置し、直接的に隣接して近接する領域を意味することを意図している。

図２Ａａ及びＡ２ｂに示すように、この実例では、Ａ２１６において、垂直応力補強支柱Ａ２０６、Ａ２０７の幅の減少が階段状に生じるが、代わりに、幅の減少は、支柱の長さにわたって緩やかに及び／又はテーパ状になってもよいことが理解されるであろう。さらに、階段領域Ａ２１６は、振動板本体Ａ２０８の長手方向長さのほぼ中間に位置している。しかし、これは設計上の問題であり、所望の共振応答、使用される材料、及び振動板本体の設計を含む多くの要因、並びに関連する技術分野の当業者には明らかであろう多数の他の要因に依存することが理解されるであろう。

支柱Ａ２０６、Ａ２０７の幅の減少は、関連する領域の質量を低減するために厚さも減少してよいし、幅の減少の代わりに厚さを減少してよい。さらに、減少は、関連する領域の支柱に使用される材料を変更することによって達成され得るが、これは実施することがより困難であり得ることが理解されるであろう。

構成Ｒ２構造の第２の実例を図Ａ９に示す。この実例では、１つ又は複数の窪み部Ａ９０２が、（第１の実例について上述したように）ベース領域Ａ２２２から遠位にある領域の各主面の垂直応力補強部材Ａ９０１に形成されている。垂直応力補強材がない領域Ａ９０２は、動作中に所望の共振応答を達成するのに必要な任意の形状とすることができる。示された実例では、窪み部Ａ９０２は、切断された楕円である。質量の減少は、ベース領域Ａ２２２からの距離の関数として増加する。窪み部Ａ９０２は、例えばテーパ状に形成されており、ベース領域Ａ２２２から最遠位領域において幅が広くなっている。いくつかの変形例では、窪み部は長方形、三角形、又は任意の他の形状を含むことができる。同様に、窪み部の数は、所望の共振応答及び用途に従って変更することができる。図Ａ１０は、例えば図Ａ９の振動板構造の変形例を示しており、単一の切断円／楕円の窪み部Ａ１００２が振動板本体の幅のかなりの部分にわたって延びている。

図Ａ１１は、構成Ｒ２の振動板構造の他の実例を示している。この実例では、各主面に隣接する垂直応力補強板は、振動板構造のベース領域Ａ２２２に近接して増加した厚さＡ１１０１の領域と、振動板構造のベース領域に対して遠位にある減少した厚さＡ１１０２の領域とを含む。厚さの減少はＡ１１０３で階段状になっているが、この実例の変形例では緩やかに又はテーパ状になり得ることが理解されるであろう。質量の減少は、いくつかの変形例では、ベース領域Ａ２２２から最遠位領域においてテーパ状となり、増加してもよい。また、階段Ａ１１０３は、振動板本体の長さに沿ったほぼ中間に配置されているが、前述のベース領域Ａ２２２から十分に遠位の任意の他の領域にあってもよいことが理解されるであろう。図Ａ１２は、（補強板の代わりの）補強支柱Ａ１２０１、Ａ１２０２で厚さの減少が生じるこの実例の変形を示している。ここでもまた、減少はＡ１２０３で段階状になっているが、緩やかに又はテーパ状になっていてもよく、減少は振動板本体の長さに沿って中間で生じているが、前述のベース領域Ａ２２２から十分遠位の他の領域に位置してもよい。

構成Ｒ２の振動板構造はまた、外側垂直応力補強材Ｇ３０１の量が、位置及び振動板組立体の質量中心も示される中心ベース領域から離れた周囲／周縁部に向かって減少することを除いて、図Ｇ１に示すものと同様の振動板を有する図Ｇ３に示すオーディオ・トランスデューサの実施例内にも例示されている。この実例では、振動板本体の周囲に隣接し、振動板構造のベース領域から最遠位領域の各主面の垂直応力補強板に窪み部が形成される。さらに、中央ベース領域のより近位に位置する主面の縁部に隣接する各垂直応力補強板のいずれかの側Ｇ３０３において、垂直応力補強材は省略される。窪み部は、ベース領域から最遠位領域において幅が増加するようにテーパ状になっている。この実施例では、端部窪み部Ｇ３０４は三角形であるが、他の形状であってもよい。いくつかの変形例では、窪み部は実質的に一定の幅を有することができる。この実例では、振動板組立体のベース領域／質量中心は、振動板本体のほぼ中心に位置するモータ・コイルＧ１１２及びコイル形成体Ｇ１１１に近接して配置される。このようにして、垂直応力補強材の質量は、振動板本体の関連する主面の周囲／周縁部の領域で、好ましくは均等に減少する。

この実例では、各外側垂直応力補強板Ｇ３０１は、一定の厚さであり、図Ｇ１の実施例と同じ厚さであり、この場合、外側垂直応力補強材Ｇ３０１の減少は、コイル形成体Ｇ１１１に取り付けられたコイルＧ１１２から最も遠い縁に向かって増加する補強材除去によって生じる。

外側垂直応力補強板Ｇ３０１の一部は、内側せん断応力補強部材Ｇ１０９の中間に位置する縁領域Ｇ３０４から除外される。これは、外側垂直応力補強材Ｇ３０１の上記の部分に関連する質量を減少させる目的、及び上記の部分を発泡体コアＧ１０８に取り付けるために使用される接着剤を減少させる目的を果たす。

上記の垂直応力補強材Ｇ３０１が質量を最小にするために表面の一部から省略された場合、振動板表面の残りの部分を露出したままにするか、又は少なくとも任意のコーティングを塗料の薄い塗膜のように非常に軽量にすることが、質量減少を最大にするので好ましい。

外側垂直応力補強材料Ｇ３０１の量の減少は、隣接する内側補強部材Ｇ１０９の間の局部領域における振動板の曲げに対する抵抗を減少させるが、この距離は短く、局部的な振動板共振における関連する悪影響は、質量の減少及び曲げモード変形及びせん断モード変形の両方の影響の関連する減少によって相殺される。場合によっては、正味の効果は、局部的な「ブローブ」共振の観点で正味の改善である場合がある。

振動板全体の曲げのような非局部的な共振を見ると、再び、外側層垂直応力補強材Ｇ３０１の減少による曲げモード変形に対する抵抗が減少するが、これは、外側層が省略された領域は内側補強部材Ｇ１０９に接続されていないためこの領域における振動板全体の曲げに対して比較的効果が低いこと、及び、外側周辺縁部領域における質量の減少、によってある程度相殺される。

各主面のこの周辺縁部領域は、振動板の残りの大部分及び重い励起機構、この場合は振動板の中央に取り付けられたモータ・コイルから離れた位置が主な分割共振モードの励起の下で比較的大きな距離を移動する傾向があることを意味するから、重要である。周辺縁部領域の負荷を軽減すると、振動板分割が過度に減少し、また、振動板の質量が減少するというウィン－ウィンの利益を提供する傾向がある。

なお、この振動板構造の場合、抗せん断内側補強部材Ｇ１０９の存在により、外側垂直応力補強材料／層が省略されていない縁領域は、外側層が省略された縁領域と比較して、局部的な共振の影響を受けにくい。言い換えると、各窪み部Ｇ１０８の外周部は、内側応力補強材に直接隣接して接続されるか、又は隣接して配置され、それによって、垂直応力補強材を含む主面の周辺縁部領域を補強する。また、外側垂直応力補強材Ｇ３０１は、共生効果を高めるために内側補強部材Ｇ１０９に強固に接続されることが好ましい。これらの理由から、垂直応力補強材Ｇ３０１は、内側補強部材Ｇ１０９に対して真上ではなく隣接する又はその間に位置する周辺縁部領域において省略されることが好ましい。

図Ｇ４は、図Ｇ３の構成Ｒ２の振動板構造の他の変形例を示している。この実例では、各垂直応力補強板Ｇ４０１の対向する縁領域に複数の窪み部が形成され、縁領域に向かって外側にテーパ状になる支柱が残る。

図Ｇ５は、図Ｇ３の構成Ｒ２の振動板構造のさらに他の変形例を示している。この実例では、振動板構造は、外側垂直応力補強材の厚さも中央ベース領域から離れた周囲／周縁部に向かって減少する点を除いて、図Ｇ４に示されているものと同様である。垂直応力補強部は、位置Ｇ５０１で比較的厚くなっており、位置Ｇ５０３において、窪み部に隣接する比較的薄い部分Ｇ５０２に向けて階段状になっている。この構成は、例えば、厚い領域Ｇ５０１と薄い領域Ｇ５０２とを組み合わせた単一の構成要素を用いるか、又は、一方の構成要素が領域Ｇ５０２に延び、他方の構成要素が位置Ｇ５０３で止まる２つの積層構成要素から作ることができる。厚さの減少は、他の実例では、関連する主面の周縁部に向かって減少するように、階段状又は代わりに緩やかに／テーパ状にすることができる。

図Ｇ３、Ｇ４及びＧ５に示すように、（振動板構造が振動板組立体の一部である場合の励起機構及び／又は質量中心位置が示されている）ベース領域から離れた周辺縁部領域に向かう外側垂直応力補強材の量の低減は、例えば、外側垂直応力補強層の薄化、特定のゾーン／領域からの外側垂直応力補強層の省略、支柱の狭小化、補強材のテーパ化、及び当業者には容易に明らかであろう質量減少の他の可能な方法によって行い得る。さらに、振動板構造は、質量が主面の縁部にさらに近づくにつれて減少する周辺縁部領域において、テーパ状の質量の減少を含むことができる。これは、窪み部の幅の増加、又は補強板の厚さのテーパ化、又は例えば補強支柱の厚さ及び／又は幅のテーパ化によって行われてもよい。また、質量が減少した周辺縁部領域は、内側応力補強材に直接隣接するか又はその上に配置される主面の領域に隣接するか、又は主面の領域の間、換言すれば、振動板構造の内側応力補強部材に直接隣接して又はその上に位置する垂直応力補強材を含む周辺領域に位置することが好ましい。

図Ｇ７及びＧ８は、本発明の構成Ｒ２の構造の２つのさらなる実例を示している。これらの実例では、外側垂直応力補強材Ｇ６０１の量／質量は、領域Ｇ６０２において又は関連する主面の周辺縁部領域の近傍において減少する。例えば、図Ｇ７の変形例では、上部垂直応力補強部材の幅が減少され、垂直応力補強材の両端部に三角形の窪み部又はノッチが配置され、２つの追加の三角形のアパーチャ／窪み部が両端部に各三角形窪み部に隣接して形成される。（振動板本体の３つの主面にわたって延びる）下部垂直応力補強部材は、省略された２つの対向する傾斜面を有する。２つの他の対向する傾斜面は、それらの終端に形成された三角形の窪み部を有し、２つの追加の三角形のアパーチャが両端部に三角形の窪み部に隣接して形成される。このようにして、窪み部は、ベース領域から遠位にある関連する主面の隣接領域の垂直応力補強材の質量を減少させる。外側領域は、この構造を組み込んだ振動板組立体のモータ・コイルＧ１１２及び形成体Ｇ１１１が配置されるベース領域から遠位の領域である。

図Ｇ８の実例では、垂直応力補強部材は、一連の支柱を含む。上部主面に沿った支柱は、主面の長手方向縁部に対して実質的に平行且つ遠位に延びる一対の長手方向支柱を含む。一対のクロス支柱は、両端部に配置され、一対の長手方向支柱の間に延びる。振動板本体の下面において、（３つの主面にわたって延びる）垂直応力補強材は、対向する一対の傾斜面のそれぞれにおいて隣接する一対の三角形の歯、及び、傾斜面の間の中央面の縁部に沿って延び、各傾斜面の歯に接続する一対の長手方向支柱、を含む囲まれた形状を形成する一連の支柱を含む。この変形例では、垂直応力補強材は、周辺縁部領域Ｇ８０１において段差Ｇ８０２を介して厚さが減少しており、それにより、ベース領域から遠位のこれらの外側領域における垂直応力補強材の量／質量をさらに減少させる。ベース領域は、振動板構造とモータ・コイルＧ１１２と形成体Ｇ１１１とを含む振動板組立体の質量中心が示される領域である。これらの実例のそれぞれにおいて、窪み部及びアパーチャは、弧状、環状などの代替の形態を取ることができることが理解されるであろう。また、図Ｇ８の実例では、厚さの減少がＧ８０２で段階的に行われているが、他の実施例ではこれは代替的に緩やかであってもよいことが理解されるであろう。

図Ａ９は、単一振動板回転動作の振動板組立体に実装された構成Ｒ２の一実例である実施例Ａ９を示している。図Ｄ１は、マルチ振動板回転動作の振動板組立体に実装された構成Ｒ２の一実例である実施例Ｄ１を示している。

構成Ｒ３
本発明のさらなる振動板構造の構成は、振動板先端部におけるコアせん断変形及び高質量に起因する共振問題に同時に対処するように設計されたものであり、図Ａ１及びＡ２に示される第１の実例を参照して説明される。この振動板構造の構成は、ここでは構成Ｒ３と呼ばれる。構成Ｒ３の振動板構造は構成Ｒ１のサブ構造であり、構成Ｒ１の構造に組み込まれている多くの特徴が構成Ｒ３の構造にも組み込まれる。構成Ｒ３の振動板構造は、構成Ｒ１に従った振動板構造で構成され、振動板構造のベース領域から遠位にある振動板本体の１つ又は複数の周辺部領域は、振動板本体の残りの部分及び／又は振動板構造のベース領域の近位にある領域に対して厚さが減少している。これは、構成Ｒ２の構造の場合と同様に、質量中心から離れた領域内の振動板構造の質量を減少させる効果がある。構成Ｒ３の最も好ましい実施では、振動板構造のベース領域から遠位又は遠隔にある１つ又は複数の周辺部領域は、ベース領域に近接する領域に対して減少した厚さを含む。図Ａ１、Ａ２及びＡ１５に示される実施例Ａのオーディオ・トランスデューサの実例では、振動板構造Ａ１３００はくさび形であり、厚い端部Ａ１３００ｂから薄い端部Ａ１３００ａまで本体の長さに沿って厚さがテーパ状になる。厚さの減少／テーパは、緩やかに連続的であるが、代わりに階段状であるか、又は他の任意のプロファイルを含むことが好ましく、及び／又は、テーパは本体の長さに沿った途中であり必ずしも周辺領域に位置するとは限らない領域で始まってもよい。厚さが減少した周辺領域は、好ましくは、振動板構造のベース領域から最も離れている領域である。この実例では、ベース領域Ａ１３００ｂ又はその近傍にあり振動板ベース構造に結合するように構成された振動板本体Ａ２０８の一端は、ベース領域から遠位の対向する端部領域Ａ１３００ａよりも厚い。

実施例Ａの実例では、振動板本体のベース領域Ａ１３００ｂと、ベース領域から最も遠い対向する周辺領域Ａ１３００ａとの間の厚さのエンベロープ又はプロファイルは、振動板本体の冠状面に対して少なくとも約４度の角度をなしており、より好ましくは、振動板本体Ａ２０８の冠状面に対して少なくとも約５度の角度をなす。例えば、図Ａ２ｆに示す角度Ａ２２３は、振動板構造Ａ１３００の主面Ａ２１４が、冠状面Ａ２１３に対して約７．５度の角度をなすことを示している。

構成Ｒ３の振動板構造の他の実例が、図Ｇ６に示すオーディオ・トランスデューサの実施例に関連して示されている。振動板本体Ｇ６０２は、（振動板構造に結合されたモータ・コイルＧ１１２及び形成体Ｇ１１１を含む振動板組立体ベース構造における又はこれの近位における）振動板構造の中央ベース領域から遠位にある厚さが減少した１つ又は複数の周辺領域を含む。上述したように、厚さの減少は、これらの遠位領域における振動板構造の質量を減少させる。振動板本体は、本体がテーパ状になり、中央ベース領域から外側に向かって厚さが減少する切断台形形状を含む。この実例では、全ての周辺領域からなる全周囲は、比較的厚い、好ましくは最も厚い振動板本体の一部分を含む中央領域に対して減少した厚さを含む。

構成Ｒ３の振動板構造は、ベース領域から遠位（好ましくは最も遠位）の領域の振動板構造の質量を減少させることによって構成Ｒ２の振動板構造によって達成されるのと同様の結果を達成する。両方の実例では、コア材料のせん断によって促進される縁部付近のコア曲げ及び／又はコアブローブ共振によって促進される局部的な横方向の共振（これらのモードは、この場合同じものに組み合わされる傾向があり得る）に対して外側垂直応力補強材（例えばＧ６０１）及びコア（例えばＧ６０２）自身の質量をジオメトリが支持できないので、周辺領域を薄くし過ぎないのが好ましい。言い換えれば、構造は、これらの周辺領域において実質的に堅いままであることが好ましい。内側補強部材（例えば、Ｇ６０３）は、コアせん断問題に対処する。

構成Ｒ４
次に、本発明の構成Ｒ１の振動板構造のさらに他のサブ構造について説明する。この振動板構造は、ここでは構成Ｒ４と呼ばれ、関連する構造のベース領域の遠位の１つ又は複数の周辺領域における振動板本体の振動板薄化、及び、構造のベース領域（基本的に構成Ｒ２と構成Ｒ３の振動板構造の組み合わせ）から遠位の主面の周辺縁部領域又はこれに隣接する領域における少なくとも１つの主面の外側垂直応力補強質量の減少、の両方を採用することによって、構成Ｒ２及びＲ３よりもより包括的に同じ共振源に対応する。

ベース領域から遠位の周辺縁部領域における垂直応力補強材の低減された質量は、振動板本体の支持すべき関連する周辺領域の質量がより少なくなることを意味し、これは、振動板本体の周辺領域をより薄くすることができ、相乗効果が得られることを意味する。構成Ｒ４は、くさび形状の振動板本体構造の図Ａ１／Ａ２、Ａ９、Ａ１０、Ａ１１、Ａ１２に示す振動板構造に例示されており、台形プリズム振動板本体構造の図Ｇ７及びＧ８に示す振動板構造にも例示されている。垂直応力補強材の形態は構成Ｒ２において詳細に説明されているので、簡潔にするために繰り返さない。同様に、これらの実例の振動板本体質量の減少は構成Ｒ３において詳細に説明されているので、簡潔にするために繰り返さない。これらの実例の全てにおいて、垂直応力補強材の質量の減少及び振動板本体の質量／厚さの減少は、振動板構造を組み込んだ関連する振動板組立体の質量中心位置を表すベース領域から遠位（好ましくは最も遠位）の振動板構造の同じ周辺領域に存在する。

これは例えば、図Ｇ７に示される実施例において、外側垂直応力補強材Ｇ７０１の一部分が質量を減らすために省略され、特に内側補強部材Ｇ６０３の間の途中に位置する周辺縁部領域から除外されている点を除いて、図Ｇ６に示される実施例と同様である。これは、外側層Ｇ７０１の上記の部分に関連する質量、及び、上記の部分をコアＧ６０２に取り付けるために使用される接着剤に関連する質量を、臨界端部領域から低減する目的を果たす。正味の効果は、周辺領域における質量の減少であり、その結果、振動板本体コアＧ６０２は、自重を支持するだけでよい。

構成Ｒ２に関して先に説明したように、これは、垂直応力補強材Ｇ７０１の一部を省略する場合に、内側補強部材Ｇ６０３の間の領域で生じることが好ましい。

構成Ｒ４の振動板構造の重要な目的は、振動板分割共振モードに伴う悪影響の軽減であるが、振動板周辺領域の薄化及び周辺縁部領域からの補強材料の除去には、振動板の全体の質量が減少し、ドライバ効率が向上するという追加の効果がある。

２．３構成Ｒ５～Ｒ７オーディオ・トランスデューサ
コーン膜型及びドーム膜型の振動板を有する従来のスピーカは、多くの膜型共振モードの深刻な影響を受け、これはモードの励起を最小限に抑えるために製造精度のバランシング及び改善などの技術によって対処される場合があり、また、プラスチック、コーティング又はスライスされた紙、シルク、ケブラーのような振動板材料を使用して減衰させることによっても対処される場合もある。

「振動板周囲」構成要素は、従来の薄膜型の振動板で次の重要な役割を果たす。１）薄い振動板端部を支持して、曲がったときに周囲構成要素に触れないようにし、２）振動板は「ゴング」モードのような特定の共振に対する抵抗の観点で剛性が低い場合があるので共振を減衰する。

従来の周囲及びスパイダ振動板サスペンション構成要素は、問題のある３ウェイ設計の妥協を生み出し、振動板の可動域の増大又は振動板の基本共振周波数の減少の要求はそれぞれ、より広いより緩いサスペンション構成要素をもたらし、これによりスピーカの周波数帯域幅の上端で共振の問題が増加する。簡単に言えば、これは、バスの改善が望ましくない共振の増加をもたらすことを意味する。

それにもかかわらず、振動板周囲サスペンション構成要素は、非膜型の振動板の範囲との組み合わせを含み、遍在している。

しかしながら、この共生効果は、従来の周囲が厚く剛性のある設計アプローチの振動板と組み合わされている場合には当てはまらない。

実質的に剛性の振動板構造を周囲構造と実質的に物理的に連結しない外周領域と組み合わせたオーディオ・トランスデューサは、いくつかの利点を提供する。第１に、振動板の周辺領域は、もはや周囲を支持する必要がなく、比較的軽い自重質量を支持するだけでよいので、剛性を低くし、より軽量にすることができる。中間振動板領域は、周囲も除去された周辺領域の質量の構成要素も支持する必要がなくなるため、大幅に軽量化することができる。振動板のベースは、もはや周囲を支持する必要がなく、除去された周辺領域の質量の構成要素も、除去された中間領域の質量の構成要素も支持する必要がなくなるので、より軽量化することができる。他の場所での質量の減少のために電磁コイルを軽量化することができる。回転動作振動板の場合、ヒンジ機構には少ない質量しかかからないので、支持が改善される。

これらの特定された原理を使用して上に述べたいくつかの欠点に対処するように設計された様々なオーディオ・トランスデューサ構成を、いくつかの実例を参照して説明する。以下のオーディオ・トランスデューサの構成を、ここでは簡潔にするために構成Ｒ５～Ｒ７と呼ぶ。構成Ｒ５～Ｒ７オーディオ・トランスデューサについて、実例を参照してさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実例に限定されるものではないことを理解されたい。特に明記しない限り、本明細書の構成Ｒ５～Ｒ７のオーディオ・トランスデューサへの言及は、当業者には明らかであるように、以下の例示的に説明されるオーディオ・トランスデューサのいずれか１つ、又はこれらの構成の説明された設計特徴を含む他のいずれかのオーディオ・トランスデューサを意味するものと解釈される。

自由周辺部
構成Ｒ５～Ｒ７の各オーディオ・トランスデューサにおいて、オーディオ・トランスデューサは、トランスデューサの周囲構造と物理的に連結されていない１つ又は複数の周辺領域を有する振動板構造を有する振動板組立体に含まれる。

この文脈で使用される「物理的に連結されていない」という句は、振動板構造の周辺部の関連する自由領域とハウジングとの間に直接的又は間接的に物理的に連結されていないことを意味することを意図している。例えば、自由領域又は非連結領域は、好ましくは、直接、或いは固体の周囲要素、固体のサスペンション要素、又は固体の封止要素のような中間固体構成要素を介してハウジングに連結されず、それらが吊り下げられる又は間隙によって通常は吊り下げられる構造から分離されている。間隙は、好ましくは、気体間隙又は液体間隙のような流体間隙である。

さらに、この文脈におけるハウジングという用語は、振動板構造の少なくとも実質的な部分をその間又はその内部に収容する任意の他の周囲構造も包含することを意図している。例えば、振動板構造の一部又は全体を取り囲むバッフル、又はオーディオ・トランスデューサの他の部分から延び振動板構造の少なくとも一部を囲む壁さえも、この文脈では、ハウジング又は少なくとも周囲構造を構成し得る。したがって、物理的に連結しないという句は、場合によっては、他の周囲固体部品との物理的な関連がないと解釈することができる。トランスデューサのベース構造は、このような固体周囲部品と考えることができる。例えば、本発明の回転動作の実施例では、振動板構造のベース領域の一部は、関連するヒンジ組立体によってトランスデューサ・ベース構造に対して物理的に連結され吊り下げられていると考えることができる。しかしながら、振動板構造の外周の残りの部分は、連結されてなくてもよく、したがって振動板構造は少なくとも部分的に自由な周辺部を含む。

本明細書において外周部に関して使用される「少なくとも部分的に物理的に連結しない」という句（又は「少なくとも部分的に自由な周辺部」又は場合によっては略記される「自由周辺部」という他の同様の句）は、以下のいずれかの周辺部を意味することを意図している。
・周辺部のほぼ全体が物理的に連結しない、又は
・周辺部が周囲構造／ハウジングに物理的に連結されている場合、少なくとも１つ又は複数の周辺領域は、これらの領域が周辺部と周囲構造との間の周長に対する連結における不連続部を構成するように物理的に連結しない。

周辺部のほぼ全長に沿った１つ又は複数の縁部に沿って物理的に連結されているが、１つ又は複数の他の周辺部縁部又は（図Ｇ１に示す従来のサスペンションのような）側面に沿って連結されていない振動板構造の周辺部は、少なくとも部分的に物理的に連結されていない外周部を含む振動板構造を構成せず、この場合周辺部の全長又は周長が少なくとも１つの領域で支持され、周長に関して連結に不連続性がない。

したがって、オーディオ・トランスデューサが例えば固体の周囲要素又は個体の封止要素を含む固体サスペンションを含む場合、好ましくは、固体サスペンションは、周辺部付近の連結において不連続性を有するハウジング又は周辺構造に振動板構造を連結する。例えば、サスペンションは、周辺部の周長の８０％未満の長さに沿って振動板構造を連結する。より好ましくは、サスペンションは、周辺部の周長の５０％未満の長さに沿って振動板構造を連結する。最も好ましくは、サスペンションは、周辺部の周長の２０％未満の長さに沿って振動板構造を連結する。

図Ｇ９Ａ～Ｅに示すオーディオ・トランスデューサの実施例（以下、実施例Ｇ９と呼ぶ）は、部分的な自由周辺部の実装の実例である。このオーディオ・トランスデューサは、図Ｇ１ａ～ｃに示すものと同様である。磁石組立体及びバスケットＧ１０３及びスパイダＧ１０５は、図Ｇ１ａ～ｃに示すものと同じ組立体であり、振動板組立体Ｇ６００は、図Ｇ６ａ～ｆに示すものと同じ組立体である。唯一の他の相違点は、振動板構造のサスペンションＧ１０２が、周長の周りのサスペンションにおける不連続を引き起こす複数のサスペンション部材Ｇ９０１で置き換えられていることである。このように、この実施例は、振動板構造の１つ又は複数の外周領域Ｇ９０８が、周辺部Ｇ９０２と物理的に連結されていない自由縁部設計を構成する。自由周辺領域Ｇ９０８では、振動板構造の外周部と（構造Ｇ９０２の位置Ｇ９０２ｂにおける）周囲構造Ｇ９０２との間に空気間隙Ｇ９０３が存在する。周囲構造Ｇ９０２は、バスケットＧ１０３に強固に結合されてもよい。

図示のように、好ましくは、物理的に連結しない１つ又は複数の周辺領域Ｇ９０８は、振動板構造の全周長（例えば、約２×Ｇ９０６＋２×Ｇ９０５）の少なくとも２０％を構成する。より好ましくは、１つ又は複数の自由周辺領域は、周長の少なくとも５０％、又は少なくとも８０％を構成する。この物理的な連結の欠如は、振動板構造の周長の周りにより高い連結度を有する実施例よりも利点を提供する。１つの利点は、より低い基本成分Ｗｎが容易になることであり、もう１つは、周辺部が機械的共振に悪影響を及ぼす傾向があるので音伝播構成要素の面積及び周辺長を低減することが音質に利益をもたらすことができることである。例えば周長の約２０％に沿った部分的に物理的に連結されていない周辺部は、（例えば、基本周波数Ｗｎを低下させることによって）動作帯域幅に有意な利点を提供し、周辺部の分割によって生じる歪みを低減する。他の実例として、基本振動板周波数が変わらないように、周辺部が部分的に物理的に連結されておらず、残っている周囲材料が厚くなっている場合、周囲部の固有の共振モードが周波数を増加させることがある。振動板Ｇ９０８の周辺領域の連結していない部分は、空気間隙Ｇ９０３によって周囲構造Ｇ９０２から分離されている。好ましくは、この間隙は実質的に小さい。例えば、用途によっては０．２～４ｍｍの間であってもよい。

振動板サスペンション部材Ｇ９０１は、振動板Ｇ６００を、この場合にはバスケットＧ１０３のガイドプレートＧ９０２である周囲構造Ｇ９０２の主面Ｇ９０２Ａに連結する。これは、スパイダＧ１０５との組み合わせで、振動板組立体Ｇ６００をバスケット及び磁石組立体内に動作可能に吊り下げる振動板サスペンション・システムを提供する。各振動板サスペンション部材Ｇ９０１は、フレキシブル領域Ｇ９０１ａと、連結タブＧ９０１ｂ及びＧ９０１ｃとから構成されている。タブＧ９０１ｃは、ガイドプレートの主面Ｇ９０２ａに取り付けるための表面積を提供する。タブＧ９０１ｃは、振動板構造の外周部において外側補強材Ｇ６０１及びコアＧ６０２に取り付けられる。この実施例では、振動板サスペンション部材Ｇ９０１はゴム製である。他の適切な材料には、ばね鋼及びチタン、シリコン、独立気泡発泡体及びプラスチックのような金属が含まれる。これらの構成要素は、（例えば、液体サスペンションではない）固体サスペンション構成要素である。例えば長さＧ９０７及び領域Ｇ９０１ａの幅などのジオメトリは、サスペンション・システムの追従性に大きな影響を与える。材料のジオメトリとヤング率の組み合わせは、好ましくは、このトランスデューサに実質的に低い基本周波数Ｗｎを提供するように適合すべきである。

任意のオーディオ・トランスデューサの実施例では、振動板構造の周辺部が、少なくとも部分的に及び著しく物理的に連結しないことが好ましい。例えば、著しく自由な周辺部は、外周部の長さ又は２次元周長の少なくとも約２０パーセント、又はより好ましくは、外周部の長さ又は２次元周長の少なくとも約３０パーセントを構成する１つ又は複数の自由周辺領域を含むことができる。振動板構造は、より好ましくは、例えば、外周部の長さ又は２次元周長の少なくとも５０パーセント、又はより好ましくは、外周部の長さ又は２次元周長の少なくとも８０パーセントで実質的に物理的に連結しない。最も好ましくは、振動板構造は、おおよそ完全に物理的連結がない。

本発明のいくつかのオーディオ・トランスデューサの実施例では、本明細書のセクション５．２．１及び５．２．５の実施例Ｐ及びＹについてそれぞれ説明したように、強磁性流体を振動板構造の外周部を支持するために利用することができる。強磁性流体は、振動板構造の外周部と周囲構造の内周部との間に（上記の基準で定義された）物理的な機械的連結が実質的に存在しない場合、固体サスペンションなどの固体構成要素を構成しない。磁性流体又は他のサスペンション流体は、例えば実施例Ｇ９の間隙Ｇ９０３に配置されてもよく、振動板構造は依然として自由周辺部型とみなされる。

本明細書では、自由周辺部構成、すなわちセクション２．３で定義される自由周辺部構成を（このセクション２．３以外で）参照する場合又は他の同様の参照をする場合、特に明記しない限り、そのような構成は、以下のセクション２．３．１～２．３．３で説明する追加の機能がその参照のサブ構成であることから排除されないが、この追加の機能に限定することを意図していない。

２．３．１ 構成Ｒ５
次に、本発明のオーディオ・トランスデューサの構成を、図Ａ６ｇを参照して説明する。オーディオ・トランスデューサＡ１００は、構成Ｒ５として参照されるが、このオーディオ・トランスデューサで使用される振動板構造は、必ずしも構成Ｒ１の振動板構造のサブ構造ではないが、いくつかの変形例では構成Ｒ１の振動板構造のサブ構造であり得ることに留意することが重要である。構成Ｒ５のオーディオ・トランスデューサは、ベース領域Ａ２２２から遠位にある振動板本体Ａ２０８／振動板構造Ａ１３００の１つ又は複数の周辺領域において振動板サスペンション／周囲部を同時に実質的に排除し、外側垂直応力補強材の質量を実質的に減少することによって、改善された振動板の分割挙動を提供する。構成Ｒ５のオーディオ・トランスデューサは、トランスデューサの周囲構造と少なくとも部分的に物理的に連結しない１つ又は複数の周辺領域を有する振動板構造Ａ１３００と、振動板構造のベース領域Ａ２２２から遠位にある主面の１つ又は複数の周辺縁部領域に向かって質量が減少する、１つ又は複数の主面に関連する外側垂直応力補強材を有する実質的に軽量な振動板本体Ａ２０８と、を有する振動板組立体Ａ１０１に含まれる。

図Ａ６ｇの構成Ｒ５オーディオ・トランスデューサに示すように、オーディオ・トランスデューサ組立体Ａ１００（本明細書ではオーディオ・トランスデューサを組み込んだオーディオデバイスとも呼ぶ）は、（上述の構成Ｒ１、Ｒ２、及びＲ４の振動板構造のように）外側垂直応力補強材Ａ２０７６／Ａ２０７で補強された１つ又は複数の主面を有する本体Ａ２０８を有する（図Ａ１５に示す）振動板構造Ａ１３００を含む振動板組立体Ａ１０１を含む。構成Ｒ２の振動板構造と同様に、構成Ｒ５オーディオ・トランスデューサの振動板構造の垂直応力補強材は、振動板構造のベース領域から遠位にあるか又は振動板組立体の質量中心位置から遠位にある、関連する主面の１つ又は複数の周辺縁部領域において比較的小さい質量をもたらす質量分布を含む。

オーディオ・トランスデューサは、例えば、振動板組立体Ａ１０１をその中に収容するためのエンクロージャ及び／又はバッフルの形態のハウジング又は周囲Ａ６０１をさらに含む。ハウジングは、トランスデューサ・ベース構造Ａ１１５も内部に収容することが好ましい。垂直応力補強材の質量の減少に加えて、振動板構造Ａ１３００は、この実例ではハウジングＡ６０１である周囲構造の内部と少なくとも部分的に物理的に連結しない周辺部を含む。この実例では、振動板構造Ａ１３００の周辺部の約９６％は、ハウジングＡ６０１及びトランスデューサ・ベース構造を含む任意の周囲構造との物理的な連結がなく、空気間隙Ａ６０７で示すようにハウジングの内壁から離間している。このように、外周部は、おおよそ完全に物理的連結がない。しかしながら、ベース領域Ａ２２２は、トランスデューサ・ベース構造に対して振動板サスペンション・システムによって吊り下げられ、（周辺縁部周長の約４％を構成する）ヒンジ接続部でベース構造と物理的に連結する。しかしながら、いくつかの変形例では、振動板構造の周辺部は、上記とは異なる量だけハウジングと部分的に物理的に連結しないが、依然としてはっきりとは物理的に連結しなくてもよい。例えば、振動板構造がはっきりとは物理的に連結しない場合、物理的に連結しない１つ又は複数の周辺領域は、外周部の長さ又は２次元周長の少なくとも約２０パーセントを構成することが好ましく、外周部の長さ又は２次元周長の少なくとも約３０パーセントを構成することがより好ましい。振動板構造は、実質的に物理的に連結しなくてもよく、例えば、外周部の長さ又は２次元周長の少なくとも５０パーセントが物理的に連結せず、又はより好ましくは、外周部の長さ又は２次元周長の少なくとも８０パーセントが物理的に連結しない。

この実例では、物理的に連結しない少なくとも１つ又は複数の周辺領域は、振動板構造のベース領域から最も遠位にある少なくとも１つの周辺領域（例えば、振動板組立体のベース領域に対向する縁部）を含む。

構成Ｒ５は、実施例Ａのオーディオ・トランスデューサＡ１００において使用される。しかしながら、この構成のオーディオ・トランスデューサで使用される振動板構造は、構成Ｒ１～Ｒ４の振動板構造、或いは１つ又は複数の主面を有する振動板本体と、上記の主面のうちの少なくとも１つに隣接して接続されて、動作中に本体に受ける圧縮－引張応力に抵抗する垂直応力補強材と、を含む任意の他の振動板構造のいずれかであってもよく、垂直応力補強材の質量分布は、比較的小さい質量が振動板組立体の質量中心位置から遠位の１つ又は複数の領域にあるようなものである。振動板組立体Ａ１０１の代わりに使用され得る振動板組立体の実例が、例えば図Ａ１１に示されている。この組立体は、コアＡ１００４が場合によっては内部に積層された内側せん断補強材を有しておらず、外側垂直応力補強材が薄い箔から構成されることを除いて、実施例Ａのものと同様である。箔は、振動板組立体の比較的高い質量ベースに近接する領域Ａ１１０１においてより厚く、１つ又は複数の遠位領域において振動板先端に向かう領域Ａ１１０２においてより薄い。厚さの階段状の変化は、図Ａ１１ｂの位置Ａ１１０３の詳細図に示されている。この実例では、振動板本体の１つ又は複数の遠位領域は、減少した厚さ又は質量を有する垂直応力補強材の１つ又は複数の遠位領域と整列される。他の構成について上に述べたように、厚さは、他の変形例では、テーパ状又は緩やかに変化してもよい。この変形例では、厚さが減少した領域Ａ１１０２は、使用中の励起機構を結合するように構成された領域から最も遠位の振動板の先端／縁部領域に最も近位の領域である。

例えば構成Ｒ１及びＲ２について上に説明したように、質量中心から遠位の領域における外側垂直応力補強材の質量の減少を達成する多くの代替変形が存在することが理解されるであろう。これらの変形は、構成Ｒ５のオーディオ・トランスデューサの振動板構造に対しても可能であるが、これに限定されない。例えば、図Ａ１／Ａ２、Ａ９、Ａ１０、Ａ１２、Ｇ３、Ｇ４及びＧ７の振動板構造の外部垂直応力補強材を代替的に使用することができる。図Ｇ３、Ｇ４及びＧ７の振動板は、（例えば、実施例Ｇ９又は同様のもののように）Ｒ５構成を構成するために周辺部を少なくとも部分的に物理的に連結しない振動板サスペンションとともに配置する必要があることに留意されたい。さらに、いくつかの変形例では、振動板構造は、構造Ｒ１において記載された振動板構造のいずれかに応じた内側応力補強板をも含むことができる。この構成のオーディオ・トランスデューサで使用される振動板構造は、１つ又は複数の以下の（上述の）特徴の任意の組み合わせを含むことができることが理解されるであろう。
・質量中心位置から最も遠位の１つ又は複数の周辺領域には、垂直応力補強材がなく、
・振動板本体は、質量中心位置から遠位の１つ又は複数の領域に比較的小さい質量を含み、
・振動板本体は、１つ又は複数の遠位領域において比較的薄い厚さを有する。厚さは、１つ又は複数の遠位領域に向かってテーパ状になっていてもよく、又は階段状であってもよく、
・振動板本体の厚さは、質量中心位置又はその近傍の領域から、質量中心位置から最も遠位の１つ又は複数の領域まで連続的にテーパ状になり、且つ／又は
・振動板本体の１つ又は複数の遠位領域は、減少した厚さ又は質量を有する垂直応力補強材の１つ又は複数の遠位領域と整列される。

振動板構造のベース領域の近くに位置する外側垂直応力補強材の一部分は、振動板の曲げに対して、ベース領域から遠位の縁部領域のような振動板の他の遠位部分、重い振動板ベース及び力伝達構成要素を支持しなければならない「ピギー・イン・ザ・ミドル」であるため、分割条件下でより多くの荷重を受ける。これは、非縁部（ベースから遠位の）領域がより厚い外側補強材を有することがより最適であることを意味する。一方、振動板組立体の質量中心から離れて位置する外側層及び外周部の近傍の部分は、振動板の遠位部分を支持する必要がないので、上述のように外側垂直応力補強材を減少することができる。

図Ａ１１の振動板組立体はまた、構成Ｒ３の振動板構造のように、振動板構造のベース領域から離れた外周領域及び／又は振動板組立体の質量中心に向かってテーパ状になる振動板厚さも特徴としており、これは、周辺領域における過度の厚さに関連する過剰な振動板の質量に起因する不利益もまた除去されることを意味するが、代替の実施例では、厚さは、振動板本体の長さに沿ってテーパ状ではなく実質的に均一であってもよいことが理解されるであろう。

この構成のいくつかの実装では、本明細書のセクション５．２．１及び５．２．５の実施例Ｐ及びＹについてそれぞれ説明したように、強磁性流体を振動板組立体の外周部を支持するために利用することができる。上述したように、強磁性流体の変化は、振動板組立体の外周部と周囲構造の内周部との間に（上記の基準で定義された）物理的な機械的連結が実質的に存在しない場合、依然としてこの構成の範囲内にある。例えば本明細書のセクション２．２に記載されている実施例Ａのトランスデューサを含む、回転動作オーディオ・トランスデューサのいずれも、関連する振動板構造又は組立体のための強磁性流体支持を含むように変更することができ、本発明は、実施例Ｐ及びＹに例示されるような線形動作オーディオ・トランスデューサの振動板組立体を支持することに限定されることを意図しない。

２．３．２ 構成Ｒ６
他のオーディオ・トランスデューサの構成を図Ａ６ｇ及び図Ａ１０を参照して説明する。このオーディオ・トランスデューサの構成は、構成Ｒ５のオーディオ・トランスデューサのサブ構成であり、以下、構成Ｒ６と呼ぶ。本発明の構成Ｒ６のオーディオ・トランスデューサは、振動板本体の１つ又は複数の主面において外側垂直応力補強材によって補強された軽量（好ましくは発泡体）振動板本体を有するオーディオ・トランスデューサを含む。振動板構造は、構成Ｒ１～Ｒ４について説明したような内側応力補強材を含んでもよいし、含まなくてもよい。図Ａ６ｇは、周囲のハウジングと少なくとも部分的に物理的に連結しない振動板構造の周辺部を示す。構成Ｒ５に関する上記の説明は、この自由周辺部設計の特徴を説明する。図Ａ１０を参照すると、構成Ｒ６のオーディオ・トランスデューサ組立体において、図Ａ１０の振動板組立体は、実施例Ａのオーディオ・トランスデューサにおいて利用され、構成Ｒ５のオーディオ・トランスデューサの振動板構造に従って１つ又は複数の減少した質量を含む垂直応力補強部材Ａ１００１を有する振動板構造を含む。この構成では、振動板構造は、関連する主面の１つ又は複数の周辺縁部領域Ａ１００２において垂直応力補強材を欠いており、各周辺縁部領域Ａ１００２は、質量中心位置から関連する主面の最遠位周辺縁部までの総距離の５０パーセントである、質量中心位置を中心とする半径に、又はそれを超えて配置される。

質量中心位置は、上述の構成に従って振動板構造を組み込んだ振動板組立体の質量中心位置である。外側垂直応力補強材Ａ１００１は、臨界外縁領域における質量の減少を達成するために、ベース領域から遠位の関連する主面の１つ又は複数の周辺縁部領域の近くで不連続である。さらに、周囲構造と実質的に物理的に連結しない振動板構造設計が、構成Ｒ５に従って採用される。すなわち、構成Ｒ６のオーディオ・トランスデューサは、振動板組立体を収容するためのエンクロージャ及び／又はバッフルを有するハウジングをさらに含み、振動板構造は、ハウジングの内部と物理的に連結しない１つ又は複数の外周領域を含む。上述したように、好ましくは、１つ又は複数の外周領域は、図Ａ６ｇに示すように、振動板構造の外周の長さの少なくとも２０％を構成する。振動板構造は、通常動作の間に実質的に剛性を維持するように設計されている。上述したように５０％の半径を超えて、しかしより好ましくは振動板組立体の質量中心からの距離の８０％を超えて配置された１つ又は複数の周辺領域において、関連する表面から除去された垂直応力補強材料も存在する。好ましくは、ハウジングの内部と物理的に連結しない振動板構造の周辺の領域と、ハウジングの内部との間に小さな空気間隙がある。ある場合には、振動板構造の周辺領域とハウジングとの間の距離によって画定される空気間隙の幅は、振動板本体の主面に沿った最も短い長さの１／１０未満、より好ましくは１／２０未満である。場合によっては、空隙間隙幅は、振動板本体の長さの１／２０未満である。空気間隙幅が１ｍｍ未満の場合もある。

振動板本体の関連する主面の面積の合計からその少なくとも約１０％、より好ましくは少なくとも約２５％、最も好ましくは少なくとも約５０％の領域Ａ１００２では外側垂直応力補強材が省略される。垂直応力補強材を薄くすることとは対照的に、特定の領域から垂直応力補強材を省略することの利点は、接着剤を必要としないことである。これは、このような領域の振動板本体が、自重を支えることができるだけでよいことを意味する。この理由から、この非常に重要な領域での質量を最小にするために、垂直応力補強材がない領域Ａ１００２が露出しているか又は被覆されていない、又はこれらの領域で利用される少なくともいずれかのコーティングは、例えば塗料の薄いコーティングのように非常に軽量であることが（必須ではないが）好ましい。

図Ａ１０に示す実施例は、構成Ｒ６のオーディオ・トランスデューサ組立体において使用することができる振動板構造の一例である。コアＡ１００４は固体であり、振動板表面の垂直応力補強材は、実質的に均一／一貫した厚さであり、ベース領域に対向する振動板本体の遠位端部から振動板本体の関連する主面内に延びる上記の外側応力補強材にほぼ半円形の空隙又は窪み部を有する。窪み部Ａ１００２は、例えば図Ａ９、Ｇ３、Ｇ４及びＧ７の外側応力補強材に示されるように、他の形態又は形状をとることができ、長方形又は三角形であってもよく、及び／又は複数の窪み部があってもよいことが理解されるであろう。図Ｇ３、Ｇ４及びＧ７の振動板は、（例えば、Ｇ９のオーディオ・トランスデューサに配置される）Ｒ６構成を構成するために、周辺部の少なくとも２０％が物理的に連結しない振動板サスペンションを用いて配置される必要があることに留意されたい。図Ａ９の実例の垂直応力補強材Ａ１００１も、振動板本体の長さのかなりの部分又は全部に沿って、振動板の２つの主面のいずれかの側から省略されている。しかし、他の実施例では、これらの側部領域で材料ストリップを省略することはできないことが理解されるであろう。外側垂直応力補強材は、振動板本体の両方の主面で同一である。

この実例では、垂直応力補強材は薄いアルミニウムを含み、コアはポリスチレン発泡体を含むが、これは例示的なものにすぎず、例えば構成Ｒ１の振動板構造に対して定義されたように垂直応力補強材及び振動板本体に他の材料を利用することができる。

好ましくは、振動板本体は、その長さに関して実質的に厚く、例えば、本体の長さの１５％を超える最大厚さを有することができる。

構成Ｒ６のオーディオ・トランスデューサの振動板構造は、例えば構成Ｒ１の振動板構造に対して定義されたように内側応力補強部材を組み込んでもよいし、組み込まなくてもよい。

この構成のいくつかの実装では、本明細書のセクション５．２．１及び５．２．５の実施例Ｐ及びＹについてそれぞれ説明したように、強磁性流体を振動板組立体の外周部を支持するために利用することができる。強磁性流体の変化は、振動板組立体の外周部と周囲構造の内周部との間に（上記の基準で定義された）物理的な機械的連結が実質的に存在しない場合、依然としてこの構成の範囲内にある。

２．３．４ 構成Ｒ７
図Ａ６ｇ及びＡ１２を参照すると、本発明のオーディオ・トランスデューサのさらに他の構成が示されている。この構成では、図Ａ１２に示す振動板構造は、実施例Ａのオーディオ・トランスデューサにおいて、特に図Ａ６ｇに示す組立体内で利用される。振動板構造は、振動板本体の前方主面及び後方主面の両方の表面又はその近傍に、外部垂直応力補強材Ａ１２０１／Ａ１２０２によって補強された軽量コア振動板本体を含む。この構成では、一連の支柱を利用して外側応力補強材を提供し、表面の他の部分を補強しないようにする。構成Ｒ５について定義したように、構成Ｒ７のオーディオ・トランスデューサは、振動板組立体を内部に収容するためのエンクロージャ及び／又はバッフルの形態のハウジングをさらに備える。垂直応力補強材の質量の減少に加えて、この振動板構造は、ハウジングの内部と少なくとも部分的に物理的に連結しない外周部を含む。この実施例では、周辺部はほぼ完全に連結しないが、いくつかの変形形態では、周辺部はハウジングと部分的に物理的に連結しないだけでもよいが、好ましくは、外周部の長さの少なくとも２０％に沿って連結しない。構成Ｒ７のオーディオ・トランスデューサの振動板構造は、一連の又はネットワークの支柱Ａ１２０１／Ａ１２０２の形態である外側垂直応力補強材を含み、それによって、実質的にほぼ完全に垂直応力補強材がない関連する主面を維持する。

好ましくは、支柱は、垂直応力補強材及び接着剤の全体質量を低減するために実質的に細い。好ましくは、垂直応力補強材の集中は、各支柱がその幅の１／１００より大きい厚さを有する、又はより好ましくはその幅の１／６０より大きい厚さを有する、又は最も好ましくはその幅の１／２０より大きい厚さを有するようなものである。これは、補強材がより小さい領域に集中し、接着剤の質量を減らすのに役立ち、内部せん断の減少を介して支柱内の繊維間のより効果的な協働を提供し、他の支柱との交差部及び内側補強部材への接続部などのような他の補強構成要素への接続及び他の補強構成要素との協働を改善する。

接着剤の質量の減少は、特に縁部ゾーン領域付近の発泡体コアのせん断問題を軽減するのに役立つ。縁部ゾーン領域は、支柱が支持する領域間においてＡ１２０１などの支柱又はその他によって包括的に支持され、発泡体本体は局部的な「ブローブ」共振モードに対して自重を支持するだけでよい。

図Ａ１２に示す振動板構造はまた、振動板構造を組み込んだ振動板組立体の質量中心位置から遠位にある１つ又は複数の周辺領域に向かって質量が減少する外側垂直応力補強材も含む。支柱Ａ１２０１及びＡ１２０２は、振動板構造のベース領域に近接して（組立体の質量中心位置に近い回転軸Ａ１１４に近接して）より厚く、振動板本体の関連する主面の長さの中間から（例えば振動板本体の主面全体のほぼ半分）ベース領域に対向する周辺縁部に向かって、垂直応力補強支柱の厚さが減少して質量が減少する。図Ａ１２ｃの詳細図は、振動板本体の各主面の側面に平行に走る２つの支柱Ａ１２０１の階段位置Ａ１２０３における薄化を示している。図Ａ１２ｂの詳細図は、主面を斜めに走る２つの支柱Ａ１２０２の、これらの支柱の交点を過ぎたところにおける階段位置Ａ１２０４の薄化を示している。振動板の両主面において構成は同じである。この厚さの変化は、周辺縁部領域（質量中心位置から遠位）における質量のさらなる減少を達成し、したがって、振動板分割性能を改善し得る。代替的に又は追加的に、関連する主面に十分に結合するという要求の対象となる支柱の幅の減少によって質量の減少が達成され得ることが理解されるであろう。さらに、支柱の厚さ及び／又は幅の減少はいずれも、代替的に階段状に代えてテーパ状又は緩やかであってもよく、又はそれらの任意の組み合わせであってもよい。

実質的に物理的に連結しない周辺部を有する振動板構造設計は、（ここでは接続されている振動板サスペンションがないか又は非常にわずかであるため）振動板構造周辺部の質量も減少させ、振動板の残りの部分を通して負荷を軽減するカスケードを設け、これにより内部のコアせん断問題にさらに対処する。

これらの特徴により、動作帯域幅内で最小限の共振を生成するドライバが得られ、内部せん断応力補強材を必要とせずに、動作帯域幅内で非常に低いエネルギー貯蔵特性を有する。しかしながら、代替の実施例では、構成Ｒ７のオーディオ・トランスデューサの振動板構造は、例えば構成Ｒ１の振動板構造に対して定義された内部せん断応力補強材を含むことができることが理解されるであろう。

好ましくは、垂直応力補強材は、比弾性率が少なくとも８ＭＰａ／（ｋＧ／ｍ^３）であり、より好ましくは少なくとも２０ＭＰａ／（ｋＧ／ｍ^３）であり、最も好ましくは少なくとも１００ＭＰａ／（ｋＧ／ｍ^３）である。好ましくは、垂直応力補強材は、支柱の方向に増加した剛性を有する異方性材料を含むべきである。剛性はこの用途では強度よりも重要であることがあるため、一方向性炭素繊維は、理想的には例えば軸上の（バインダーマトリックスを除く）ヤング率が４５０Ｇｐａを超えるような高弾性率のものが適している。好ましくは、複合材を構成する繊維のヤング率は１００Ｇｐａより高く、より好ましくは２００Ｇｐａより高く、最も好ましくは４００Ｇｐａより高い。

好ましくは、１つ又は複数の主面の全表面積の少なくとも１０％、又は１つ又は複数の縁部ゾーン領域において少なくとも２５％、又は少なくとも５０％は、垂直応力補強材がない。

構成Ｒ７のこの実例では、２つ以上の支柱Ａ１２０１／Ａ１２０２が交差し、上記の交点で接合されている。好ましくは、支柱間の交差領域は、組み立てられた質量中心位置から振動板の周辺部までの総距離の５０パーセント以上に配置される。しかしながら、交点の他の領域は、総距離の５０％以内に配置されてもよい。

また、１つ又は複数の支柱Ａ１２０１／Ａ１２０２は、関連する主面の少なくとも１つの周辺縁部に向かって、振動板本体の関連する主面に沿って長手方向に延び、共通周辺縁部又はその近くで、対向する主面に又はそれに近接して位置する他の対応する支柱Ａ１２０１／Ａ１２０２に接続する。好ましくは、上記の接続部は、振動板本体の冠状面に垂直な方向の変位に対して、関連する共通の周辺縁部を支持する実質的に三角形の補強材を形成する。

構成Ｒ７のこの実例では、外側垂直応力補強材が振動板ベースから遠位の特定の領域から省かれていることは、補強材が他の領域に集中していることを意味する。これは、交点での変位の可能性を制限するために、外側垂直補強材を他の外側垂直補強材に接続する場合により効果的な接続を行うことができるという利点を提供する。したがって、この設計は、好ましくは、振動板ベースから遠位の周辺部に向けて、特に支柱が交差する戦略的に選択された位置へ剛性を設ける一方向支柱を含む骨格と考えることができる。このような交差位置は、比較的に言えば、振動板ベースに対して空間的にしっかりと固定されている。周辺部の他の位置は軽量に保たれているので、発泡体コアの自重を超えたいかなる質量も支持する必要がなく交差位置によって支持することができる。

振動板本体の冠状面に垂直な方向において、ベースから遠位の振動板構造の周辺領域の変位を制限することは特に有用である（上記の変位は、基本モードとは対照的に、振動板の分割に起因する）。おそらく、内部せん断応力補強部材を組み込んだ構造ほど有利ではないが、振動板構造の周辺領域の戦略的に選択された位置で合致する対向面に支柱を組み込んだ三角形構造は、コアせん断変形の影響を受けにくい方法で上記の周辺領域を支持するのに役立つであろう。

特定の領域への補強の集中は、以下のいずれか１つ又は複数を含む他の利点もある。
・異方性繊維のカスタマイズされた設置の他の形態と比較してより製造が容易である。
・高圧縮又は加熱のような制御された条件下で、コア材料に損傷を与えずに補強材を別個に製造することを可能にする。
・補強材の位置の最適化を可能にする。
・様々な骨格要素間のより制御された相互作用を可能にする。例えば、（例えば実施例Ａの場合のように）内側補強部材の縁部に沿って支柱が走り、それにより、（内側補強部材から離れた領域にわたって広がっている場合とは異なり）全ての引張／圧縮補強がせん断に対して十分に支持されることを保証する。これは、一方向の繊維補強ポリマー又は同等の複合異方性補強材料の場合に特に当てはまり、これらは、広範囲にわたって薄く分布している場合には、低いせん断弾性率を表してもよく、又はせん断弾性率がゼロの間隙が存在してもよく、これは、補強繊維の一部がせん断補強の負荷を上昇させて振動板を補強することを補助するために有効に割り当てられなくてもよいことを意味する。

特に異方性複合補強材が使用される場合、複合補強材の十分に薄い層を製造し、これを簡易的な方法で発泡体（などの）コア振動板の両側の広範囲に取り付けることは困難であるため、単位面積当たりの要求される低い質量を達成する３次元で剛性のある非常に小さい振動板を製造することは特に困難な場合がある。補強材を集中することはこの問題を解決する上で大いに役立つので、構成Ｒ７を含む支柱ベースの振動板構成は、個人用オーディオや高音ドライバなどのように振動板が小型の用途で特に有用である。

この構成のいくつかの実装では、本明細書のセクション５．２．１及び５．２．５の実施例Ｐ及びＹについてそれぞれ説明したように、強磁性流体を振動板組立体の外周部を支持するために利用することができる。強磁性流体の変化は、振動板組立体の外周部と周囲構造の内周部との間に（上記の基準で定義された）物理的な機械的連結が実質的に存在しない場合、依然としてこの構成の範囲内にある。

２．４ 構成Ｒ８及びＲ９オーディオ・トランスデューサ
ヒンジ・システムは、特定の点で非常に効果的な振動板サスペンションであり、例えば、振動板の可動域、振動板の共振周波数、及び望ましくない共振の間の３方向トレードオフは、本明細書に記載されるような革新的なヒンジ・システムの使用によって、高周波性能が振動板の可動域及び基本振動板共振周波数からより独立しているので、容易に解決することができる場合がある。また、回転動作のオーディオ・トランスデューサは、線形動作トランスデューサが被るような低周波数の全振動板ロッキング共振モードを被らない。

回転動作振動板に基づくトランスデューサは、ヒンジが３方向の並進及び２方向の回転に関して振動板構造をトランスデューサ・ベース構造に強固に結合するので、線形振動板動作を有するトランスデューサに比べて振動板共振に対して設計することがより困難になる傾向がある。この結合は、振動板のベースがトランスデューサ・ベース構造の高い質量に固定され、振動板が深刻な影響を受ける周波数、例えば全振動板曲げタイプの分割共振を低減することを意味する。さらに、回転動作ドライバにおける振動板共振は、減衰が不十分である傾向があり、強く励起される場合もある。

フェニックス・ゴールド（Ｐｈｏｅｎｉｘ Ｇｏｌｄ）によって製造された「サイクロン」スピーカのような従来の回転動作振動板スピーカは、家庭用又はカーオーディオ・システムなどの遠距離用途でバスを提供する目的で、ヒンジ動作振動板の能力を利用して、大容積の可動域及び低い基本振動板共振周波数を提供しようと試みたが、回転動作スピーカは、特に中音帯域幅及び高音帯域幅での高音質オーディオ再生ではあまり注目されていなかった。

回転動作トランスデューサの可能性を実現し、その性能を向上させるためには、振動板分割の弱点を解決しなければならず、これは上述した本発明の振動板構造の構成を用いて達成することができる。

これらの特定された原理を使用して上に述べたいくつかの欠点に対処するように設計された２つのオーディオ・トランスデューサ構成を、いくつかの例を参照して説明する。以下のオーディオ・トランスデューサ構成は、ここでは簡潔にするために構成Ｒ８及びＲ９と称する。構成Ｒ８及びＲ９オーディオ・トランスデューサについては、実例を参照してさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定することを意図していないことを理解されたい。特に明記しない限り、本明細書の構成Ｒ８及びＲ９のオーディオ・トランスデューサへの言及は、当業者には明らかであるように、以下の例示的に説明されるオーディオ・トランスデューサのいずれか１つ、又は構成の説明された設計特徴を含む他のいずれかのオーディオ・トランスデューサを意味するものと解釈される。

２．４．１ 構成Ｒ８
本明細書では構成Ｒ８と呼ばれる本発明のオーディオ・トランスデューサの構成は、振動回転動作によって音を生成するトランスデューサ・ベース構造に回転可能に結合された構成Ｒ１～Ｒ４のいずれか１つにおいて定義される振動板構造を含む。構成Ｒ８の例は、図Ａ１の実施例Ａのオーディオ・トランスデューサに示されている。このオーディオ・トランスデューサは、振動板本体の前方主面及び後方主面の外側垂直応力補強材によって補強され、さらに、振動板本体の内部に、より好ましくは外側垂直応力補強材に結合された内側せん断応力補強部材Ａ２０９によって補強された軽量発泡体又は等価コアＡ２０８を含む少なくとも１つの振動板本体を有する回転動作振動板構造を含む。内側せん断応力補強部材Ａ２０９は、好ましくは、構成Ｒ１で規定されるように振動板本体の矢状面に実質的に平行に配向される。

実施例Ａの場合、垂直応力補強材は支柱Ａ２０６及びＡ２０７からなるが、構成Ｒ１で述べたように、他の形態の垂直応力補強材があってもよい。

構成Ｒ８のオーディオ・トランスデューサ組立体に適した振動板構造の別の実例が図Ａ８に示されており、これは構成Ｒ１でさらに詳細に説明されている。

構成Ｒ８のこれらの実例では、関連する振動板構造の各内側補強部材は、直接的に又は少なくとも１つの中間構成要素を介して、ヒンジ組立体に堅固に結合される。振動板組立体Ａ１０１をトランスデューサ・ベース構造Ａ１１５に回転可能に結合するために使用される連結ヒンジ組立体は、本明細書のセクション３．２でさらに詳細に説明される。しかしながら、振動板構造は、本明細書のセクション３．３で詳述されるようなフレキシブル・ヒンジ機構のような他の適切なヒンジ機構を介してトランスデューサ・ベース構造に回転可能に結合されてもよいことが理解されるであろう。

ヒンジ組立体は、振動板の可動域、振動板の共振周波数、及びＦＲＯ外の不要な共振のシフトの間の３方向振動板サスペンション・トレードオフを解決するのに役立ち、また、一部の線形動作ドライバに影響する低周波数の全振動板ロッキング共振モードも排除する。一方、せん断補強材は、振動板のコアせん断変形を減少させることによって帯域幅を増加させる。

２．４．２ 構成Ｒ９
本明細書では構成Ｒ９と呼ばれる、構成Ｒ６のオーディオ・トランスデューサのサブ構造である本発明のオーディオ・トランスデューサ組立体の他の構成について説明する。このオーディオ・トランスデューサの実例は、図Ａ１０の振動板組立体を実施例Ａのオーディオ・トランスデューサに組み込んでいる。

構成Ｒ９は、振動板組立体を組み込んだオーディオ・トランスデューサからなり、振動板組立体は、近似軸の周りで実質的に回転動作を伴って移動し、軽量発泡体又は同等のコアＡ１００４から製造された振動板本体を含み、前方主面及び後方主面の両方の表面に又はその近傍に外側垂直応力補強材Ａ１００１を含み、関連する主面の周辺縁部領域の前面及び／又は後面の１つ又は複数の部分から垂直応力補強材Ａ１００１が省略されている。周辺縁部領域は、好ましくは、（振動板組立体のベース領域及び質量中心に近接して通過する）回転軸から、振動板構造の軸から最遠位周辺縁部までの距離の半径の８０％を超えて配置され、半径は回転軸を中心とする。振動板本体は、使用中に実質的に剛性のままである。

この特定の実例では、垂直応力補強材Ａ１００１は、補強材が垂直応力補強材の縁部Ａ１００３まで延びる振動板本体の２つの主面の側部から、また、補強材が垂直応力補強材の弓状の縁部Ａ１００２まで延びる関連する主面の中央周辺縁部領域から省略される。

構成Ｒ２、Ｒ４及びＲ６の場合と同様に、ベース領域から遠位の関連する主面の周辺縁部領域からの垂直応力補強材の省略は、外側領域の質量の減少を達成する。回転動作ドライバの場合、終端縁部／端部の領域を含む、ベース領域から遠位の領域における質量の減少は、この領域がより重いトランスデューサ・ベース構造を結合するヒンジから最も遠い領域であり、主な分割共振モードの励起の結果として比較的大きな距離を移動させる傾向があり、特に共振する傾向があるため、有益である。

ここでも、ヒンジ組立体を使用すると、振動板の可動域、振動板の共振周波数、及び共振の間の３方向のトレードオフ、及び線形動作ドライバに影響を及ぼす低周波数の全振動板ロッキング共振モードを解決するのに役立つ。外側張力／圧縮補強材の減少は、ヒンジ軸又はベース領域から遠位の振動板構造の周辺領域の負荷を軽減することによって振動板せん断変形に対処する（構成Ｒ６に応じて、構成Ｒ９は、コアせん断に明示的に対処するための内部補強部材を必ずしも含まなくてもよいが、いくつかの実装でそうすることができる）。その結果、広い帯域幅にわたってバスの拡張や共振のない性能を得ることができる。

３． ヒンジ・システム及びこれを組み込んだオーディオ・トランスデューサ
３．１ はじめに
何十年にもわたって、従来のコーン及びドーム振動板スピーカ・ドライバにおける振動板と振動板サスペンションの分割共振モードの影響を最小限に抑える方法について、膨大な量の研究が行われてきた。回転動作スピーカ振動板及び振動板サスペンションにおける分割性能、振動板の可動域、及び基本振動板共振周波数の改善及び最適化については、比較的僅かな同等の研究が行われているようである。

従来の振動板サスペンション・システムは、標準的なフレキシブル・ゴム・タイプ周囲部及びフレキシブル・スパイダ・サスペンションの両方から構成され、振動板の可動域が制限され、振動板の基本共振周波数が高くなり、共振が導入される。使用される柔らかい材料及びそれらが使用される動きの範囲は、典型的には非線形であり、フックの法則に関して、オーディオ信号を変換する際に不正確さをもたらす。

回転動作振動板スピーカは、ウォーターフォール／ＣＳＤプロットで測定されたエネルギー蓄積に関してクリーンな性能を提供することについて注目されておらず、また、オーディオ愛好家に特に中音帯域及び高音周波数帯域で高音質を提供することも注目されていなかった。

これらのドライバ及び従来のスピーカ・ドライバのベース構造は、しばしばその動作周波数範囲内で不利な共振モードになりがちであり、これらのモードは、ドライバ・モータによって励起され、特に振動板サスペンション・システムがいくらかの剛性を組み込んでいる場合には特に、振動板によって増幅され得る。

３．１．１ 概要
振動板サスペンション・システムは、オーディオ・トランスデューサの振動板構造又は組立体をトランスデューサ・ベース構造などの比較的固定された構造に移動可能に結合して、振動板構造又は組立体を固定構造に対して移動させ、音を発生又は変換させる。以下の説明は、振動板構造がベース構造に対して回転するように構成されて音を発生及び／又は変換させる回転動作オーディオ・トランスデューサに関する。そのようなオーディオ・トランスデューサでは、振動板構造をベース構造に回転可能に結合するためにヒンジ・システムが必要とされる。望ましくない共振の発生を最小限にするために、ヒンジ・システムは、オーディオ・トランスデューサの動作の周波数範囲の全体にわたって、動きを単一の運動、すなわち、最小からゼロまでの並進運動又は他の回転運動を伴う単一軸回りの回転に制約することが好ましい。本発明のヒンジ・システムは、振動板組立体が、オーディオ・トランスデューサの振動板ベース構造及び／又は他の固定部分に対して実質的に単一の自由度で動くことを可能にするように開発されている。これらのヒンジ・システムは、単一の移動動作を可能にする一方で、振動板組立体の他の全ての動きに関して高い剛性も提供する。

以下に記載される様々な実施例に示されるように、ヒンジ・システムは、２つ以上の相互運用可能なサブシステムのシステム、２つ以上の相互運用可能な構成要素又は構造の組立体、２つ以上の相互運用可能な構成要素を有する構造を含むことができ、又は、単一の構成要素又はデバイスを含むことさえできる。したがって、この文脈で使用されるシステムという用語は、複数の相互運用可能な部品又はシステムに限定されることを意図しない。

２つのカテゴリ／タイプのヒンジ・システムが本明細書で詳述される。これらは、接触ヒンジ・システムとフレクシャ・ヒンジ・システムである。両方のシステムは共通の目的を果たし、（ある程度は）互換性をもって使用することができ、又はいくつかの実装では一実施例に組み合わせることができる。

両方のカテゴリ及びこのセクションに記載されたオーディオ・トランスデューサの各実施例では、ヒンジ・システムは、オーディオ・トランスデューサのトランスデューサ・ベース構造と振動板組立体との間に結合される。ヒンジ・システムは、トランスデューサ・ベース構造及びヒンジ・システムの一方又は両方の一部を形成することができる。ヒンジ・システムは、オーディオ・トランスデューサのこれらの構成要素の一方又は両方とは別個に形成されてもよく、又は、これらの構成要素の一方又は両方と一体的に形成される１つ又は複数の部分を含むことができる。したがって、これらの可能な変形例に従って以下に記載されるオーディオ・トランスデューサの実施例に対する変更が想定されており、本発明の範囲から除外されることは意図されていない。

例えば、実施例Ａ、Ｂ、Ｅ、Ｋ、Ｓ、Ｔのオーディオ・トランスデューサのようないくつかの実施例では、振動板組立体は、電気又は運動を変換し、振動板構造に対して堅固に結合される変換機構の力発生構成要素を組み込む。力発生構成要素の質量は、振動板構造に対して一般的に高く、多くの場合、振動板組立体の他の部分の質量と同じオーダーの大きさであるので、振動板構造と力発生構成要素との間の堅固な結合は、他方の質量に対抗して移動する一方の質量からなる共振モードを防止するために好ましい。

トランスデューサ・ベース構造は、ヒンジ・システムの一部と一体的に形成されてもよく、又はエポキシ樹脂などの接着剤を使用するなどの適切な機構によって、又は溶接によって、締結具を用いたクランプによって、又は２つの構成要素／組立体の間の実質的に堅固な連結を達成するための当技術分野で知られている任意の数の他の方法によって、ヒンジ・システムに堅固に連結されてもよい。

ヒンジ・システムの好ましい構成では、組立体は、振動板本体の幅に対して振動板組立体の少なくとも２つのかなり広く離れた位置で連結される。同様に、ヒンジ・システムは、好ましくは、振動板本体の幅に対してトランスデューサ・ベース構造の少なくとも２つのかなり広く離れた位置で連結される。これらの位置での連結は、別々であっても同じ結合の一部であってもよい。

トランスデューサ・ベース構造から振動板組立体への連結部の間の適切な広い間隔は、ヒンジ・システム又はヒンジ・システムの組み合わせが、望ましくない振動板／トランスデューサ・ベース構造の共振モードの範囲を効果的に抑制できることを意味する。

トランスデューサ・ベース構造からヒンジ・システムへの連結、及びヒンジ・システムから振動板組立体への連結は、並進の追従性に関して剛性を提供することも好ましい。このようなヒンジ継手連結が適切に広い間隔で使用される場合、得られるヒンジ機構は、分割モードが場合によっては高周波数にされ、場合によってはＦＲＯを超えることを促され得るように、振動板組立体に適切な剛性を提供することができる。

３．１．２ 利点
本明細書で十分に説明される本発明の好ましいヒンジ・システム構成は、従来の振動板サスペンション・システムを超える潜在的な利点を有する。例えば、図Ｊ１（ｄ～ｅ）に示す周囲部Ｊ１０５及びスパイダＪ１１９のように、従来の振動板サスペンション・システムで使用されている柔らかいフレキシブルなサスペンション部品は、動作中に機械的共振に影響されやすい場合がある。さらに、このようなサスペンションは、主軸以外の軸に沿った振動板Ｊ１０１の移動に十分耐えられず、したがって、望ましくない共振をさらに促進する可能性がある。

本発明のヒンジ・システムは、実質的に適合した基本回転運動を容易にする一方、他の回転方向及び並進方向にも実質的な剛性を提供する。このように、それらは、ＦＲＯの広い帯域幅にわたって実質的に単一自由度の動作モードで振動板を動作可能に支持するように構成することができる。基本的な回転モードが非常に適合しているため、トランスデューサの低い基本周波数（Ｗｎ）が容易になり、バス周波数の高忠実再現を助け、高周波性能に最小限の悪影響しか及ぼさない。

さらに他の潜在的な利点は、オーディオ・トランスデューサのＦＲＯ内に自身の内部の不利な共振を持たないように、ヒンジ構成要素自体を（この明細書で詳述するように）設計できることである。

３．１．３ 好ましい簡単な回転機構の概念
以下の説明は、本発明の接触ヒンジ・システム及びフレキシブル・ヒンジ・システムの両方に適用される。

回転動作オーディオ・トランスデューサのためのオーディオ・トランスデューサ振動板サスペンション・システムの簡単な形態は、実質的にトランスデューサ・ベース構造の周りの回転運動に振動板組立体の動きを制限する機構である。図Ｈ８ａは、ヒンジ・システムＨ８０１によってトランスデューサ・ベース構造Ｈ８０３の一部に連結された振動板組立体Ｈ８０２を象徴する概略図である。この概略図では、振動板組立体Ｈ８０２がくさびの形状で示されているが、代替の形状及びヒンジ位置の範囲を実装することができ、示された構成は説明を助けるためのものであり、特に断らない限り限定することを意図しないことを理解されたい。トランスデューサ・ベース構造Ｈ８０３に対する振動板組立体Ｈ８０２の近似回転軸すなわちヒンジ軸がある。この構成は、図８ｂ～図８ｃを参照して本明細書で後述する４バー・リンク構成よりも好ましい。本発明の好ましい形態のヒンジ・システムでは、ヒンジ・システムは、エネルギーを蓄積して放出する他の動作モードを可能にすると、変換されるオーディオに歪みが加わる可能性があるので、関連する振動板組立体の動きを、所望のＦＲＯ内の単一の運動の程度（好ましくは単一の回転軸の周りのピボット運動）に制限するように構成される。

３．１．４ ４バー・リンクの概念
以下の説明は、本発明の接触ヒンジ・システム及びフレキシブル・ヒンジ・システムの両方に適用される。

単一自由度タイプのオーディオ・トランスデューサ振動板サスペンションの実例は、４バー・リンク機構を含み、４バー・リンクの各コーナーにヒンジ・システムが配置される。そのような概念の実例が図Ｈ８ｂの概略図に示されており、これにより、振動板組立体Ｈ８０２は、ヒンジ・システムＨ８０１によって（図Ｈ８ａに図示された概念に従って）トランスデューサ・ベース構造Ｈ８０３の一部に連結される。さらに、ヒンジ・システムＨ８０６、Ｈ８０７及びＨ８０８は、バーＨ８０４及びＨ８０５によって連結されている。ヒンジ・システムＨ８０６は、振動板組立体Ｈ８０２にリンクされ、バーＨ８０５は、ヒンジ・システムＨ８０８を介して、先行するヒンジ・システムＨ８０７及びＨ８０６をトランスデューサ・ベース構造にリンクする。バーは、リンク部材を表すために図中の細長い梁状に形成されているが、これらの部材は任意の形状又は大きさであってもよく、本発明は、他に明記しない限り、特定の形状又は大きさに限定されることを意図しない。この概念では、変換機構の部品をバーＨ８０４又はＨ８０５に（又は振動板Ｈ８０２にさえ）取り付けることができる。

図Ｈ８ｃは、複数のヒンジ・システムを含む４バー・リンク機構を利用する振動板サスペンション・システムの他の例を示す。この概念は、図Ｈ８ｂに示されるバージョンと同様であるが、振動板は、（バーＨ８０４の代わりに）ヒンジ機構Ｈ８０６とＨ８０７との間に連結され、バーＨ８０９は、（振動板の代わりに）ヒンジ・システムＨ８０６及びＨ８０１をリンクする。バーＨ８０５及びＨ８０９が（この実例では）等しい長さであるので、この機構は、（振動板ベース構造に対する）運動の回転成分と比較して振動板を実質的に平行移動させる。この機構は、振動板を常に同じ方向に向けるように振動板の動きを制限するが、振動板の先端は依然として（ベース構造に対して）重要な円弧を描く。

この動作の多くの変形例は、バーの長さとヒンジ・システム間の距離を変えることによって行うことができる。

４バー・リンクの目的は、振動板の動きを単一自由度に制限する機構を提供することである。設計された回転方向を除く全ての方向において高い適合を提供する本明細書に記載のヒンジ接続部を使用することにより、全体的な４バー・リンク機構は、振動板を単一の動作モードに制限し、振動板が生成する音を歪ませ得る望ましくない動きを制限する。

図Ｈ８ａ、Ｈ８ｂ、及びＨ８ｃに示すような機構を使用する利点は、力発生構成要素が移動する距離が必ずしも振動板と同じではない位置に力発生構成要素を配置することができることである。例えば、（一般的に遠距離移動なしでの最大の動作効率のために最適化されている）ピエゾ・トランスデューサは、振動板の回転軸に近接して配置することができ、又は、変換機構に必要な最適な移動量に応じて一方のバーを他方のバーなどへ連結するように配置することができる。

複数のヒンジ・システムの他の構成は、使用中の振動板を動作可能に支持するように構成することができる。

３．２ 接触ヒンジ・システム
フェニックス・ゴールド・サイクロン・スピーカのような軸受レース・ベースのヒンジ・システムによって示される剛性の負荷軸受要素及び回転対称性は、ある場合には、他の従来の振動板サスペンション設計の大部分と異なり、直交する３つの並進軸全てに沿った追従性が低い可能性があることを意味する。直交する３つの並進軸全てに沿った追従性がほぼゼロであるこのタイプの全体的に剛性のヒンジの問題は、例えば製造ばらつき（例えば、軸受ボール上のバンプ）又は例えばヒンジに埃又は他の異物が導入された場合などに、ヒンジが誤動作を起こしやすくなることである。

上述のいくつかの欠点に対処するように設計されたオーディオ・トランスデューサのヒンジ・システム構成を、いくつかの実例を参照して詳細に説明する。以下の構成は、関連する接触部材に対して堅固に転動するか又は枢動する少なくとも１つのヒンジ要素を組み込んだ振動板組立体サスペンション・ヒンジ・システムを含み、これは、付勢機構が適度に一定の力を接触接合部に加えることができるように付勢機構によって適所にしっかりと保持される。付勢機構は、好ましくは、少なくとも並進軸又は少なくとも一方向に沿って実質的に適合する。付勢機構の適合は、好ましくは、実質的に一貫しており、繰り返し製造することができ、及び／又は環境的又は運用上のばらつきの影響を受けない。以下、このようなヒンジ・システムを接触ヒンジ・システムと称する。

以下に記載される様々な実施例に示されるように、付勢機構は、２つ以上の相互運用可能なシステム、２つ以上の相互運用可能な構成要素又は構造の組立体、２つ以上の相互運用可能な構成要素を有する構造を含むことができ、又は、単一の構成要素又はデバイスを含むことさえできる。したがって、この文脈で使用される機構という用語は、複数の相互運用可能な部品又はシステムに限定されることを意図しない。

３．２．１ 接触ヒンジ・システム－設計の考慮事項と原理
図Ｈ７ａ～図７ｃを参照して、本発明による（ヒンジ・システムを介してトランスデューサ・ベース構造に回転可能に結合された振動板組立体を有する）回転動作オーディオ・トランスデューサのための接触ヒンジ・システムを設計するための概念及び原理を説明する。その後、これらの概念／原理に従って設計された例示的なヒンジ・システムの実施例の説明が続く。

本発明の接触ヒンジ・システムの基本ヒンジ接続部Ｈ７０１の実例が図Ｈ７ａ～Ｈ７ｄに概略的に示されている。

接触ヒンジ接続部は、一方が他方に対して回転することを可能にするように、例えば揺動、転がり、及びねじれなどの動作を可能にするように互いに接触するように構成された２つの構成要素を含む。好ましくは、ヒンジ・システムのヒンジ接続部は、トランスデューサ・ベース構造に対する振動板組立体の回転軸を実質的に規定する。

図Ｈ７ａはヒンジ接続部Ｈ７０１を示し、ここではヒンジ要素Ｈ７０２と呼ばれる第１の構成要素は、ここでは接触部材Ｈ７０３と呼ばれる第２の構成要素と接触点／領域Ｈ７０４で接触する。接触点／領域Ｈ７０４において、ヒンジ要素Ｈ７０２は、実質的に突状の曲面を有し、接触部材Ｈ７０３は、実質的に平坦な表面を有する。本明細書では、突状に湾曲した又は窪み状に湾曲した表面又は部材は、回転軸に実質的に垂直な断面平面に少なくともまたがる突状又は窪み状の曲線を意味することを意図していることが理解されるであろう。

図Ｈ７ａ～ｄは、ヒンジ要素及び接触部材が適合する方法で一緒に保持されるように、位置Ｈ７０６においてヒンジ要素Ｈ７０２に力を加え、位置Ｈ６０３において接触部材Ｈ７０３に反対の力を加える張力のコイルばねとして表された付勢機構Ｈ７０５を示す。ばねシンボルが使用されるが、付勢機構はばね以外の構造又はシステムの形態を取ることができ、その実例は本明細書に記載されている。ばねシンボルは、ヒンジ要素及び接触部材に対する別の構造を示すが、付勢機構は、ヒンジ要素及び接触部材のいずれか又は両方を含むか、又は組み込むことができ、実際には全く分離していなくてもよい。そのような付勢機構の構成の実例も本明細書に記載されている。

図Ｈ７ｂは、ヒンジ要素Ｈ７０２が接触点／領域Ｈ７０４において接触部材Ｈ７０３と接触するヒンジ接続部Ｈ７０１を示す。接触点／領域Ｈ７０４において、ヒンジ要素Ｈ７０２は、実質的に平坦な表面を有し、接触部材Ｈ７０２は、突状曲面を有する。

図Ｈ７ｃは、ヒンジ要素Ｈ７０２が接触点／領域Ｈ７０４において接触部材Ｈ７０３と接触するヒンジ接続部Ｈ７０１を示す。接触点／領域Ｈ７０４において、ヒンジ要素Ｈ７０２は突状曲面を有し、接触部材Ｈ７０３も突状曲面を有する。ヒンジ要素Ｈ７０２は、接触部材Ｈ７０３の表面よりも比較的大きな半径の（又は比較的平坦な）表面を含む。

図Ｈ７ｄは、ヒンジ要素Ｈ７０２が接触点／領域Ｈ７０４において接触部材Ｈ７０３と接触するヒンジ接続部Ｈ７０１を示す。接触点／領域Ｈ７０４において、ヒンジ要素Ｈ７０２は突状曲面を有し、接触部材は窪み曲面Ｈ７０３を有する。

これらは接触ヒンジ接続部の４つの実例である。他の構成も可能であり、例えば、ヒンジ要素が接触点／領域において窪み状に湾曲し、接触部材がこの同じ点／領域において突状に湾曲していてもよいことが理解されるであろう。２つの表面が突状に湾曲している場合、一方の表面は、図Ｈ７ｃのように他方よりも比較的大きな半径を有してもよく、これはヒンジ要素の表面又は接触部材の表面のいずれかであってもよく、又は、他の場合には、２つの表面は実質的に同じ半径を有していてもよい。いずれかの構成要素の回転軸に垂直な平面で見た断面プロファイルは、必ずしも一定の半径を有する必要はない。放物線などの他のプロファイル形状を使用することができる。

３．２．１ａ 接触点／領域における曲率半径
上記の実例によれば、ヒンジ要素Ｈ７０２又は接触部材Ｈ７０３のうちの一方は、回転軸に垂直な平面における断面プロファイルで見た場合に、他の面よりも比較的小さな半径／鋭い湾曲の突状曲面を有するか、又は少なくとも同じ半径を有する比較的小さい又は少なくとも等しい半径のこの曲面は、好ましくは、動作中に対向面で転動するのに十分な低い抵抗となるように十分に小さい半径を含む。

これによりヒンジ接続部は以下のことが可能となる。
・比較的低いオーディオ・トランスデューサの動作の基本周波数（Ｗｎ）
・比較的低いノイズ生成レベル、及び／又は
・製造ばらつき及び／又は表面間の塵などの異物の導入によって接触面が不連続である場合の十分に一貫したヒンジ性能

接触点／接触における転動面積が著しく減少すると、接触は局部的な変形及び不適当な追従性が生じやすいので、この半径は小さすぎず過度に鋭くないことが好ましい。したがって、突状接触面のために必要な／所望の曲率半径を確立する際に考慮する必要がある妥協点が存在する。

さらに、より突状の曲面のために必要な曲率半径を設計する場合、以下の要素を考慮に入れることができる。
・比較的長い又は大きい振動板組立体／構造の場合、突状曲面の曲率半径は一般に比較的大きくすることができ、比較的短い又は小さい振動板組立体／構造の場合、曲率半径は比較的小さくすることができ、及び／又は
・（例えば、専用の高音ドライバなどの）比較的低い基本周波数の動作を必要としないオーディオ・トランスデューサの場合、接触面において比較的大きな曲率半径（より大きい転がり領域）を使用することができ、比較的低い基本周波数を必要とするオーディオ・トランスデューサの場合、比較的小さな曲率半径（より小さい転がり領域）を使用することができる。

例えば、曲率半径を決める場合、好ましくは、（回転軸に垂直な平面における断面プロファイルで見た場合に、）比較的平坦ではない／比較的小さい曲率半径の突状曲面を有するいずれかのヒンジ要素又は接触部材の接触面は、

の関係を満たすメートルの曲率半径ｒを有する。

ここで、ｌはヒンジ要素の回転軸から（接触部材に対する）振動板構造の最も遠位の縁部までのメートルの距離であり、ｆは振動板のＨｚの基本共振周波数であり、Ｅは例えば３、より好ましくは６、より好ましくは１２、さらにより好ましくは２０、最も好ましくは３０である好ましくは約３～３０の定数である。

代替的又は付加的に、曲率半径を決める場合、好ましくは、回転軸に垂直な平面における断面プロファイルで見た場合に、比較的平坦ではない／比較的小さい曲率半径の突状曲面を有するいずれかのヒンジ要素又は接触部材の接触面は、

の関係を満たすメートルの曲率半径ｒを有する。

ここで、ｌはヒンジ要素の回転軸から接触部材に対する振動板構造の最も遠位の縁部までのメートルの距離であり、ｆは振動板のＨｚの基本共振周波数であり、Ｅは例えば１４０、より好ましくは１００、より好ましくは７０、さらにより好ましくは５０、最も好ましくは４０である好ましくは約１４０～５０の定数である。

３．２．１ｂ 転がり抵抗
振動板の基本共振周波数を低下させるためには、ヒンジ要素及び接触部材の転がり抵抗は、振動板組立体の慣性に比べて低いことが好ましい。通常動作中に互いに転動するヒンジ要素及び接触部材の表面は、実質的に滑らかであり、自由で滑らかな動作を可能にすることが好ましい。

転がり接触面の曲率半径を小さくすることにより、転がり抵抗を低減することができる。好ましくは、回転軸に垂直な平面における断面プロファイルで見た場合に、ヒンジ要素及び接触部材の接触面の小さい方の曲率半径は、回転軸線に垂直な方向に、接触位置のすぐ近くにある同じ構成要素の局部的な部分に効果的に堅固に連結されているすべての構成要素にわたる最大距離の約３０％未満、より好ましくは約２０％未満、最も好ましくは約１０％未満の曲率半径を有する。例えば、図Ａ１～Ａ７に示される実施例Ａのオーディオ・トランスデューサの場合、剛性振動板組立体Ａ１０１は、回転軸Ａ１１４に垂直な方向に振動板本体長さＡ２１１と等しい最大長さを有する。トランスデューサ・ベース構造Ａ１１４の接触バーＡ１０５の平面に対する接触位置Ａ１１２におけるシャフトＡ１１１の曲率半径は、振動板本体長Ａ２１１の約１０％未満である。

代替的又は付加的に、回転軸に垂直な平面における断面プロファイルで見た場合に、小さい方の曲率半径を有するヒンジ要素及び接触部材の接触面も、回転軸線に垂直な方向に、以下の小さい方にわたる距離の３０％未満、より好ましくは２０％未満、最も好ましくは１０％未満の曲率半径を有する。
１）ヒンジ要素との接触位置のすぐ近くの接触面の部分に効果的に堅固に連結された全ての構成要素にわたる最大寸法、又は
２）接触面との接触位置のすぐ近くのヒンジ要素の部分に効果的に堅固に連結された全ての構成要素にわたる最大寸法

振動板の慣性は一般に振動板の長さが増大するにつれて増大するので、回転軸に垂直な平面における断面プロファイルで見た場合に、ヒンジ要素の接触面と接触部材の接触面のどちらか小さい曲率半径を有する方は、２つの部分の回転軸から振動板の最も遠い周辺部まで測定される振動板の長さに比べて比較的小さい半径を有する。好ましくは、この半径は、振動板の長さの５％未満であるべきである。

３．２．１ｃ 接触点と接触線
図Ｈ７ａ～Ｈ７ｄは全て、接触ヒンジ・システムのヒンジ接続部の側面図を示す。いくつかの形態では、接触部材及びヒンジ要素は実質的に長手材であり、回転軸の方向に長手方向のプロファイルを有することができ、これらの部品の接触面は部品の長さに沿って同じ断面を有する。この形態では、ヒンジ要素Ｈ７０２と接触部材Ｈ７０３との間に接触線が存在する。接触線は一連の接触点であると考えることができるので、この場合、図Ｈ７ａに示す接触点Ｈ７０４はこの接触線の一部となる。この構成は、ヒンジ要素Ｈ７０２が、接触部材Ｈ７０３に対して近似的な回転軸に制限されることを意味する。ヒンジ・システムが、上述した接触線を有するヒンジ接続部を使用する場合、同じヒンジ機構／組立体の一部として使用される任意の追加のヒンジ接続部は、機構が自由に及び制約なしに動作することを確実にするのを助けるために、第１のヒンジ接続部の接触線と実質的に同一線上のままである接触点又は接触線を有することが好ましい。

別の形態では、ヒンジ接続部Ｈ７０１は、単一点でのみ接触してもよい。例えば、図Ｈ７ａに示すヒンジ接続部の場合には、ヒンジ要素Ｈ７０２が接触点Ｈ７０４に球面を有するとしたら、接点線は存在せず、接触点のみが存在する。

３．２．１ｄ 付勢機構
基本的なヒンジ接続部Ｈ７０１を所望通りに動作させるために、ヒンジ要素は、好ましくは、接触部材と直接的及び実質的に一貫して接触したままである。これを達成するために、ヒンジ接続部Ｈ７０１は、通常運転の過程でヒンジ要素Ｈ７０２を接触部材Ｈ７０３に対して直接的又は間接的に保持する、又は言い換えれば、接触面間の摩擦係合を維持する、十分に大きく一貫した力を加える付勢機構Ｈ７０５によって支持されてもよい。加えて、付勢機構Ｈ７０５は、後述するように、ヒンジの効率的な枢動を可能にするために、より小さい半径の突状曲面の接触面の接線面に対して実質的に垂直な方向に適合することが好ましい。この構成要素の実例は、本明細書において実施例を参照して後述する。

付勢力
付勢機構Ｈ７０５は、正常動作の過程でヒンジ要素Ｈ７０２を接触部材Ｈ７０３に対して直接的又は間接的に保持する有意で一貫した力を加える。

好ましくは、付勢機構は、ヒンジ要素に追加の力が加えられ、正味の力を表すベクトルが接触面を有するヒンジ要素の接触の領域を通過し、付勢力に比べて相対的に小さい場合に、ヒンジ要素と関連する接触部材との間の実質的に一貫した物理的接触が、接触領域における接触面に垂直な方向の接触面に対する並進運動に対して、接触領域におけるヒンジ要素を堅固に拘束するように、各ヒンジ要素に十分な付勢力を加えるように構成される。

付勢機構Ｈ７０５によって促進されるヒンジ要素Ｈ７０２と接触部材Ｈ７０３との間の接触は、摩擦、好ましくは滑り止め静止摩擦をもたらし、これにより、ヒンジ要素は接触点において接触部材に対する並進変位に対して堅く拘束される。

いくつかのヒンジ接続部を含むヒンジ・システムの場合、単一の付勢機構を使用して、複数のヒンジ接続部内のそれぞれの接触部材に対してヒンジ要素を保持するのに必要な力を加えることが可能である。例えば、振動板組立体とトランスデューサ・ベース構造との間に連結された単一のばねは、振動板組立体のベースの中央に力を加え、それをトランスデューサ・ベース構造に向けて保持し、振動板の各側に向けて配置されたヒンジ接続部内に反作用力を生成する。

好ましくは、ヒンジ要素と接触部材との間の実質的な接触力の大きさは、付勢機構によって提供される。したがって、付勢機構は、重力などの外部の付勢手段、又は例えば動作中に力発生構成要素によって加えられる負荷ではなく、物理的構成要素、構造、システム又は組立体である。重力は一般に、例えば接触ヒンジ接続部の構成要素を一緒に効果的に付勢するには弱すぎる。使用される力が弱すぎると、構成要素が予測不能に滑る又はがたつきが生じる危険性がある。

このような動きは軽い振動板を介して機械的に増幅されるので、滑りは不均衡に大きな歪みを生じさせる可能性があり、したがって、滑り事象が通常の動作中に発生しない、又は滑り事象が発生しても稀であることが非常に望ましい。

さらに、上述したように、ピボット又は転がり接続部の結合部での並進適合は、接触力が増加するにつれて減少することがあり、接触力が増加すると振動板共振が減少する可能性があることを意味している。

好ましくは、全ての付勢機構によって加えられる正味の力は、振動板組立体に作用する重力よりも大きく、及び／又は振動板組立体の重量よりも大きい。

したがって、全ての付勢機構によって加えられる正味の力は、好ましくは、振動板組立体に作用する重力よりも大きく、及び／又は振動板組立体の重量よりも大きく、より好ましくは、重力の約１．５倍より大きく、及び／又はより好ましくは振動板組立体の重量の約１５倍より大きい。重力が付勢機構によって加えられる力の方向と逆方向に作用する場合、変換器が適切に機能し続けることが重要であるから、これはヘッドホン及びイヤホンでのような異なる角度の向きでトランスデューサを動作させ得る用途において特に好ましい。好ましくは、付勢力は、振動板組立体の最大励起力に対して実質的に大きい。好ましくは、付勢力は、トランスデューサの通常の動作中に受ける最大励起力の１．５倍より大きく、より好ましくは２．５倍より大きく、さらに好ましくは４倍より大きい。

付勢力は、より大きな慣性を有する振動板組立体に対してより大きく、より高い周波数で動作する振動板組立体に対してより大きいことも好ましい。

付勢力が振動板の共振を最小限にするのに十分であるように、振動板を通常の移動範囲内の任意の位置に変位させるように一定の励起力が加えられた場合、好ましくは、各ヒンジ要素をヒンジ・システム内のこのタイプのｎ個のヒンジ接続部内の関連する接触面に向けて付勢するニュートン（Ｆｎ）の全ての力の平均（ΣＦｎ／ｎ）、接触面に対する振動板組立体の回転軸周りの振動板組立体のＫｇ．ｍ^２（Ｉ）の回転慣性、及び、振動板のＨｚ（ｆ）の基本共振周波数は、一貫して

の関係を満たす。

ここで、Ｄは好ましくは５と等しく、又はより好ましくは１５と等しく、又はさらにより好ましくは３０と等しく、又はより好ましくは４０と等しい定数である。

付勢力が大きすぎると、基本振動板共振周波数を過度に制限する可能性があり、また、例えば塵埃が接触領域に入った場合にトランスデューサは低周波数においてノイズを発生させやすくなる可能性がある。

したがって、振動板を通常の移動範囲内の任意の位置に変位させるように一定の励起力が加えられた場合、好ましくは、各ヒンジ要素をヒンジ・システム内のこのタイプのｎ個のヒンジ接続部内の関連する接触面に向けて付勢するニュートン（Ｆｎ）の全ての力の平均（ΣＦｎ／ｎ）は、一貫して

の関係を満たす。

ここで、Ｄは、好ましくは２００と等しいか、又はより好ましくは１５０と等しいか、又はより好ましくは１００と等しいか、又は最も好ましくは８０と等しい定数である。

上述したように、各付勢機構は、一定の程度の接触力を提供するために、付勢力を適合的に加える。

上述したように、付勢機構Ｈ７０５は、好ましくは、ヒンジ要素Ｈ７０２を接触部材Ｈ７０３に対してしっかりと保持するのに十分な力を加えるように設計又は構成されている。付勢機構によって加えられる力の大きさは、（下記に限定されないが）下記を含むいくつかの要因に依存する。
・オーディオ・トランスデューサの意図されたＦＲＯ
・振動板構造又は組立体の回転慣性及び／又は振動板構造又は組立体の長さ、幅、深さ形状又はサイズ、及び／又は
・振動板構造又は組立体の質量

好ましくは、ヒンジ要素を接触部材に付勢する正味の力Ｆは、Ｆ＞Ｄ×（２πｆ_ｌ）^２×Ｉ_ｓの関係を満たす。
ここで、Ｉ_ｓ（ｋＧ．ｍ^２）は、ヒンジ要素によって支持された振動板組立体の部分の回転軸周りの回転慣性、ｆ_ｌ（Ｈｚ）はＦＲＯの下限であり、Ｄは好ましくは５と等しく、又はより好ましくは１５と等しく、又はより好ましくは３０と等しく、又はより好ましくは４０と等しく、又はより好ましくは５０と等しく、又はより好ましくは６０と等しく、又は最も好ましくは７０と等しい定数である。

好ましくは、上記の関係は、正常動作の経過中に接触部材に対するヒンジ要素の全ての回転角度において一貫して満足される。

一般に、付勢力を増加させることにより、より強固でより剛性の高い連結が形成され、これにより接触部材Ｈ７０３に対するヒンジ要素Ｈ７０２の起こり得る望ましくない並進運動を軽減又は部分的に緩和する。これは、より高い力が望ましい場合があることを意味し、特に高音ドライバのような、比較的高い周波数で動作するように意図されたオーディオ・トランスデューサの場合にはそうである。また、振動板構造の質量が大きいことは、高い周波数での動作中に十分な接触を維持するためにより大きな力が必要となることを意味する。バス・ドライバのような低い動作周波数では、比較的高い付勢力は、接触面の転動中のより高い摩擦／接触力によるノイズ発生及び／又は運動に対する抵抗を引き起こす可能性があるという点で悪影響を及ぼし得る。また、振動板構造の回転慣性が大きいということは、低い周波数での動作を過度に損なうことなく、より高い接触力を使用することができるということを意味し、その他の全ては等しい。

付勢の適合
付勢機構は、好ましくは、動作中にヒンジ・システムに起因する転がり抵抗が特定の状況下で低減されるように、接触面に対して横方向に適合する力を加える。言い換えれば、付勢機構は、ヒンジ要素と接触部材との間のあるレベル又はある程度の追従性を導入して、ヒンジ要素が所望の回転軸の周りで接触部材に対して回転又は転動することを可能にし、状況によっては相対的な横方向運動を可能にする。

付勢機構の追従性の程度又はレベルは、ばねに取り付けられた物体がばねの剛性の影響を受けるのと同様に、動作中の振動板の振動周波数に影響を及ぼし得る。したがって、付勢機構の追従性は、オーディオ・トランスデューサの意図するＦＲＯを含む（しかし、これに限定されない）１つ又は複数の要因を考慮して設計することもできる。例えばバス・ドライバのような比較的低い周波数で動作するように構成されたオーディオ・トランスデューサの場合、付勢機構の追従性は比較的高くてもよいが、高音ドライバのような比較的高い周波数で動作するように構成されたトランスデューサの場合、付勢機構の追従性は、ＦＲＯの下端の性能に過度の影響を与えることなく、比較的低く（すなわち剛性に）することができる。

ヒンジ・システムを設計するときには、他のヒンジ・システムの追従性も考慮に入れることができ、これらについては、以下でさらに詳細に説明する。
好ましくは、付勢機構は、
振動板組立体が作動中に中立位置にあるとき、及び
ヒンジ要素が接触面に垂直な接触面と接触する領域を通る方向に、接触部材からヒンジ要素に付加的な力が加えられたときに、
付加的な力は付勢力に比べて相対的に小さいので、ヒンジ要素と接触部材との間の分離は生じず、
接触部材によってヒンジ要素に加えられる反作用力の結果的な変化は、付勢機構によって加えられる力の結果としての変化よりも大きくなるように十分な追従性を有する。

好ましくは、付勢構造の追従性は、接触部材と比較して、付勢機構内の非接続構成要素の接触領域に関連する、接触領域における追従性を含まない。

好ましくは、付勢機構Ｈ７０５は、加える付勢力が、トランスデューサが静止しているとき、振動板がその可動域の全範囲を横断するときの平均の力の２００％を超えて、より好ましくは１５０％又は最も好ましくは１００％を超えて変化しないように十分な追従性を有する。

構造の有限要素解析（ＦＥＡ）などのコンピュータモデルシミュレーション方法を使用して、付勢機構に固有の追従性を分析することができる。例えば、ヒンジ要素に接触面から力を加えることができ、付勢機構における追従性による変位を観察することができる。好ましくは、ヒンジ要素に作用する付勢機構の剛性ｋ（「ｋ」はフックの法則で定義されている）は、５，０００，０００未満、より好ましくは１，０００，０００未満、より好ましくは５００，０００未満、より好ましくは２００，０００未満、より好ましくは１００，０００未満、より好ましくは５０，０００未満、より好ましくは２０，０００未満、より好ましくは５，０００未満、最も好ましくは５００未満である。

好ましくは、振動板が通常動作中に平衡変位しているときに、２つの等しく反対方向の力がそれらを分離するような方向に接触面に対して各表面に同じ力で垂直に印加されると、最初の分離を達成するのに必要な力を上回るニュートンの小さな力の増加（ｄＦ）と、ドライバの残りの部分の変形に起因する表面での分離の結果として生じるメートルの変化（ｄｘ）との比ｄＦ／ｄｘは、付勢機構内の非接続構成要素間の接触点の局部的な領域に関連する、局部的な領域における追従性を除いて、１０，０００，０００未満である。より好ましくは、これは５，０００，０００未満、より好ましくは３０００，０００未満、より好ましくは１，０００，０００未満、より好ましくは５００，０００未満、より好ましくは２００，０００未満、より好ましくは１００，０００未満、より好ましくは４０，０００未満、より好ましくは１０，０００未満、より好ましくは１，０００未満、最も好ましくは５００未満である。

ｄＦ／ｄｘは、ヒンジ要素と接触面を分離するように接触面に垂直な方向にヒンジ接続部に加えられる並進力に関する構造の剛性（又は追従性の逆数）と考えることができる。

ごく小さい表面の特徴に起因する剛性材料間の局部的な接触点に関連する追従性は、付勢機構の追従性の解析の状況において常に有用であるとは限らないので、無視してもよいことに留意されたい。これは、このような追従性は、粉塵が間隙に入った場合に振動板の可動域、時間／摩耗において一致しないことがあり、及び製造ばらつきのためにユニット間において一致しないことがあるためである。したがって、付勢機構は、好ましくは、より制御可能で、信頼性が高く、製造可能な構造を介して追従性を提供する。

コンピュータ・シミュレーションが追従性を決定するために使用され、上記に概説された理由により、付勢機構内の非接続構成要素間の接触点の局部的な領域に関連する、局部的な領域における追従性を排除することを望む場合、また、点負荷の状況ではコンピュータ・シミュレーションが追従性を計算できないことに関連する不正確さを避ける場合、これらの接触点は、スポット溶接に相当する非常に小さなソリッド連結で置き換えることができる。そのような連結は、上記の点における（分析の目的のための回転に相当する）旋回に対する抵抗を、調査される変数に影響を及ぼす他の追従性の発生源と比較して無視できるほど十分に小さくすべきである。さらに、スポット溶接は圧縮されている接続部にのみ適用され、張力のある接続部は現実のシナリオで発生するように自由に分離するように注意する必要がある。

実例として、このヒンジ・システムの付勢機構に固有の追従性を分析するために、Ｋオーディオ・トランスデューサ実施例の接触ヒンジ・システムを示す図Ｋ１ｇ及びＫ１ｉを参照すると、１つの可能な方法は、分析されるべき第１の接触位置ｋ１１４に、ヒンジ要素Ｋ１０８を接触部材Ｋ１０５から分離する力を加えることである（図Ｋ１ｇ及びＫ１ｉ参照）。次に、力は、試行錯誤によって、第１の接触位置Ｋ１１４でのみ分離を引き起こすのに必要な力を決定するために変化する。小さな分離が達成されると、ヒンジ・システムの他の接触面又は表面（この実例では１つの他の接触面のみが存在する）は分離が起こるかどうかを見るために観察される。他の接触位置で分離が発生した場合、これは問題なく、又は、分離が起こらない場合は、互いに近づいて／離れて並進するという点で接触要素を加えるために非常に小さな「スポット溶接」がこの位置でモデルに追加され、それによって、この位置でごく小さい表面特徴に関連する追従性を排除する。これは、ごく小さい表面特徴又は点荷重に関連する不正確な分析とは対照的に、付勢機構に関連する追従性に向かって分析を分離する。次いで、加えられる力が増加し、関連する分離の変化が観察される。分離の変化と組み合わせた力の増加は、付勢機構の追従性を示す。

可能なチェックとして、両方の場合の溶接が十分に小さく、結果がこの変化によって無視できる程度にしか影響を受けないことを確認するために、スポット溶接サイズを縮小し、上記の分析を繰り返すことができる。
好ましくは、ヒンジ要素に作用する付勢機構の全体の剛性ｋ（「ｋ」はフックの法則で定義される）、上記の接触面を介して支持される振動板組立体の部分の回転軸の回りの回転慣性、及び振動板の基本共振周波数Ｈｚ（ｆ）は、Ｋ＜Ｃ×≦１０，０００×（２πｆ）^２×Ｉの関係を満たす。
ここで、Ｃは好ましくは２００、より好ましくは１３０、又はより好ましくは１００、又はより好ましくは６０、又はより好ましくは４０、又はより好ましくは２０、又は最も好ましくは１０によって与えられる定数である。

また、好ましくは、振動板が通常動作中に平衡変位しているときに、２つの等しく反対方向の小さな力がそれらを分離するような方向に接触面に対して各表面に同じ力で垂直に印加されると、最初の分離を達成するのに必要な力を上回るニュートンの小さな力の増加（ｄＦ）と、ドライバの残りの部分の変形に起因する表面での分離の結果として生じるメートルの変化（ｄｘ）との関係、接触面に対する振動板の回転軸の回りの振動板の回転慣性（Ｋｇ．ｍ^２（Ｉ））、及び振動板の基本共振周波数Ｈｚ（ｆ）は、付勢機構内の非接続構成要素間の接触点の局部的な領域に関連する、局部的な領域における追従性を除いて、

を満たす。
ここで、Ｃは好ましくは２００、より好ましくは１３０、又はより好ましくは１００、又はより好ましくは６０、又はより好ましくは４０、又はより好ましくは２０、又は最も好ましくは１０によって与えられる定数である。

平衡の達成
付勢機構は、好ましくは、接触力を以下のいずれかのように位置及び方向に加える。
１）振動板の枢動復元力を加える別個の手段がある場合には、付勢力は、振動板を不安定にして不安定な平衡状態にするか、又は振動板の基本モード周波数を過度に上昇させる重要なモーメントを生じさせない。
２）付勢力が直接的又は間接的に振動板復元力の要因である場合、復元力は、通常の動作中に振動板の可動域に対して十分に線形とすべきである。

好ましくは、ヒンジ要素に加えられる付勢力は、振動板の可動域の全範囲にわたって接触面に対して振動板の回転軸と同一直線上にある縁部の近くに加えられる。より好ましくは、ヒンジ要素と接触面との間に加えられる付勢力は、振動板の可動域の全範囲にわたって、ヒンジ要素の接触面及び接触部材の接触面のうちの、回転軸に垂直な平面における断面プロファイルで見た場合に比較的小さな半径で突状に湾曲した接触面側の接触半径の中心の近くを通る軸の同一直線上にある位置に加えられる。好ましくは、通常動作の間は常に、付勢力の位置及び方向は、回転軸に平行に向けられ、ヒンジ要素と接触部材との間の接触点、接触線、又は接触領域を通過する仮想線を通過するようになっている。

記載された構成は、振動板に作用する復元力を最小限に抑え（Ｗｎを最小限に抑え）、不安定な平衡を生じさせないようにし、基本振動板共振周波数Ｗｎを過度に増加させ得る振動板の過大な復元力を防ぐのを助ける。

付勢機構の多くの異なる形態が可能であり、上記の要求に従って設計できることが理解されるであろう。例えば、いくつかの実施例では、ばね又は他の弾性部材構造を使用することができる。或いは、磁力ベースの構造を利用してもよい。これらの実例は、本発明の実施例を参照して与えられる。しかしながら、当業者に知られている他の付勢機構を代わりに使用することができ、本発明はそのような実例に限定することを意図していないことが理解されるであろう。

３．２．１ｅ 接触によって提供される堅固な拘束
ヒンジ要素Ｈ７０２と接触部材Ｈ７０３との間の接触は、好ましくは、少なくとも接触点／領域でヒンジ要素の表面に接する平面に対して垂直な方向において、接触部材に対する平行移動に対して接触点／領域Ｈ７０４においてヒンジ要素を実質的に堅固に拘束する。これは、好ましくは、付勢機構によって提供されるが、いくつかの実施例ではそうではない可能性がある。通常動作では、付勢力と比較して小さい（及び反対の）力がヒンジ要素Ｈ７０２に加えられると、ヒンジ要素と接触部材との間の一貫した物理的接触は、接触面に垂直な方向における接触部材に対して、並進運動に対するヒンジ要素の接触部分を堅固に拘束する。好ましくは、付勢力と比較して小さい力、すなわち通常動作中の典型的な力がヒンジ要素に加えられると、一貫した物理的接触はまた、接触部材に対して、接触点／接触領域においてヒンジ要素の表面に接する平面に実質的に平行又は実質的に平面内の方向に、ヒンジ要素を接触点において平行移動に対して堅く拘束する。このような拘束は、ヒンジ要素と接触面との間の静摩擦に起因することが最も好ましい。重要な並進の拘束が提供されない場合、ヒンジ・システムは、ＦＲＯ内で分割モードが発生するのを防ぐことができる点で、あまり機能しない又は全く機能しない。

３．２．１ｆ 係数とジオメトリ
ヒンジ要素Ｈ７０２と接触部材Ｈ７０３の両方が実質的に剛性の材料から形成されることが好ましい。接触領域における僅かな撓みは、振動板分割モードの周波数の顕著な低下、及び対応する音質の低下をもたらす可能性がある。
例えば、ヒンジ要素及び接触部材は、約８ＧＰａより高いヤング率、又はより好ましくは約２０ＧＰａより高いヤング率を有する材料から作られる。適切な材料は、例えば、スチール、チタン、又はアルミニウム、又はセラミック又はタングステンなどの金属を含む。

ヒンジ要素Ｈ７０２と接触部材Ｈ７０３との接触面は、硬質で耐久性がある高強度の被覆材でコーティングすることもできる。アルミニウム構成要素は陽極酸化することができ、又はスチール構成要素はセラミック・コーティングを施すことができる。１つ又は好ましくは両方の構成要素のセラミック・コーティングは、接触点におけるフレッチング及び／又は他の腐食メカニズムによる腐食を低減又は排除する。このような理由から、接触位置におけるヒンジ要素及び接触部材の接触面のいずれか又は（好ましくは）両方は、非金属材料又はコーティング、及び／又は、耐腐食性材料又はコーティング、及び／又は、フレッチングに関する腐食に耐える材料又はコーティングを含むことができる。

ヒンジ要素Ｈ７０２及び接触部材Ｈ７０３のジオメトリは、接触点／領域Ｈ７０４の近くで実質的に剛性でなければならない。いずれかの構成要素が支持されていない特に薄い壁を有する場合、例えば接触点／領域の近傍では、撓み及び関連するヒンジ追従の危険性があり、例えば接線面内で平行移動が行われる。この理由から、ヒンジ要素と接触部材の両方が、接触位置Ｈ７０４において、比較的小さい半径の接触面の曲率半径に比べてかなり厚い及び／又は幅広であることが好ましい。

好ましくは、ヒンジ要素は、接触位置において、ヒンジ要素及び接触部材の接触面のうち側面プロファイルにおいてより突状である接触面の半径の１／８、又は１／４、又は１／２よりも厚く、又は最も好ましくはこれより厚い。また、接触部材の壁厚は、接触位置において、ヒンジ要素及び接触部材の接触面のうち側面プロファイルにおいてより突状である接触面の半径の１／８、又は１／４、又は１／２よりも厚く、又は最も好ましくはこれより厚い。

好ましくは、並進荷重が振動板からヒンジ接続部を介してトランスデューサ・ベース構造へと通過することができる少なくとも１つの実質的に非適合の経路がある。例えば、振動板本体を実質的に剛性の構成要素を含むベース構造に連結する少なくとも１つの経路があり、これにより、一方の剛性構成要素が剛性連結されることなく他方の剛性構成要素と接触する場所のすぐ近くにおいて、全ての材料は８ＧＰａより高い、又は好ましくは２０ＧＰａより高いヤング率を有する。

３．２．１ｇ 転動
ヒンジ要素Ｈ７０２は、好ましくは、動作中に接触部材Ｈ７０３に対して実質的に自由に転動及び／又は揺動することができる。転動機構は必ずしも完全に純粋な回転動作を規定するとは限らないことに留意されたい。例えば、より小さい半径の突状曲面が、回転軸に垂直な平面内の断面プロファイルで見た場合に、０より大きい半径を有する場合、その表面が他の表面に対して移動する際に並進の要素もあり、これは動作中の回転軸の位置を変えることがある。また、ヒンジ要素Ｈ７０２が回転軸に垂直な平面で見た場合に放物線の断面プロファイルを有し、接触部材が回転軸に垂直な平面で見た場合に平坦な断面プロファイルを有すると、振動板が再び撓むにしたがって並進の程度は変化して回転軸の位置が変化し得る。いくつかの構成では、並進の距離は重要であるが、本発明の目的上、回転軸への言及は、動作中のヒンジ接続部によって規定される回転の近似軸を意味する。

３．２．１ｈ 擦れ
いくつかの構成では、ヒンジ要素Ｈ７０２は、ヒンジで動くにつれて、接触部材Ｈ７０３の表面に対して擦れ、ねじれ、摺動し、又は接触部材Ｈ７０３の表面に沿って移動することも可能である。例えば、１つの構成では、ヒンジ要素は、接触部材に接触し、接触点／領域Ｈ７０４で表面に接する平面に垂直な軸の周りを回転する（又はねじれる）。ヒンジ要素及び接触部材の両方に適した材料は、サファイア又はルビーのような硬質及び剛性材料を含むことができる。この構成では、１つのヒンジ接続部が振動板幅の一方の側に配置され、第２の要素が他方の側に配置される。両方のヒンジ接続部が一緒に回転軸を定義する。

擦れ又は摺動の全ての点は、可能な限り回転軸の近くに配置することが好ましい。好ましくは、回転軸に垂直な平面に沿った断面プロファイルで見た場合、ヒンジ要素の接触面と接触面とのうち小さい突状曲率半径を有する方は、２つの部分の回転軸から振動板の最も遠い周辺部まで測定したときの振動板組立体の長さに比べて比較的小さい半径を有する。この半径は、例えば、振動板組立体の長さの２％未満、最も好ましくは振動板組立体の長さの１％未満である。

３．２．１ｉ ベース構造及び振動板への連結
ヒンジ接続部Ｈ７０１を含むヒンジ・システムは、振動板組立体とトランスデューサ・ベース構造との間に結合されるように構成されてもよい。例えば、接触ヒンジ接続部Ｈ７０１のヒンジ要素Ｈ７０２を含むヒンジ・システムのヒンジ組立体は、振動板組立体に堅固に連結されてもよく、組立体のヒンジ接続部の接触部材Ｈ７０３は、トランスデューサ・ベース構造に堅固に取り付けられてもよい。これは、簡単で効果的なヒンジ接続部機構を形成し、それによって、並進力が振動板とベース構造との間で伝達される経路が直接的となり、純粋な並進移動に対して剛性を達成するのに役立つ。中間的な構成要素がなければ、追従性の機会を最小限に抑えるのに役立つ。言い換えれば、振動板構造又は組立体とヒンジ要素との結合部、及びベース構造と接触部材との結合部における追従性が低くなるかゼロになるように、連結は堅固である。

代替的に、ヒンジ要素Ｈ７０２がトランスデューサ・ベース構造に堅固に取り付けられ、接触部材Ｈ７０３が振動板組立体に堅固に取り付けられるように、ヒンジ接続部を逆にすることができる。

好ましくは、振動板は、ヒンジ・システムによって動作可能に支持され、トランスデューサ・ベース構造に対して近似的な回転軸の周りで実質的に回転する。好ましくは、ヒンジ要素は、振動板の回転軸と実質的に同一線上にある軸の周りで接触面に対して転動する。しかし、代替的に、ヒンジ要素は、回転軸と平行であるが同一直線上にない軸の周りで転動する。

振動板構造又は本体を含む振動板組立体は、好ましくは、各ヒンジ接続部及び関連する接触面に近接して密接に関連及び／又は接触している。また、ヒンジ要素（又は接触部材）は、振動板構造に堅固に取り付けられ、それによって構成要素となり、振動板構造の一部を形成し、全ての意図及び目的のために振動板構造が直接接触して並進剛性が改善される。同様に、トランスデューサ・ベース構造、特にベース構造のスクワット・バルクは、好ましくは、各ヒンジ接続部及び関連する接触面に近接して密接に関連及び／又は接触している。接触部材（又はヒンジ要素）は、ベース構造のスクワット・バルクに堅固に取り付けられ、それによって構成要素となり、ベース構造の一部を形成し、全ての意図及び目的のためにベース構造が直接接触して並進剛性が改善される。

振動板構造と接触面とを隔てる距離がある場合、この距離は、振動板及び各ヒンジ接続部が密接に関連するように、回転軸から振動板構造の最も遠位の周辺部までの総距離と比較して小さいことが好ましい。例えば、この距離は、振動板先端部から回転軸までの最大距離の１／４未満であることが好ましく、又は振動板先端部の回転軸に対する最大距離の１／８未満であることがさらに好ましく、又は振動板先端の回転軸に対する最大距離の１／１６未満であることが最も好ましい。これは、振動板本体とヒンジ接続部との間の追従性を減少させるのに役立つ。同様に、トランスデューサ・ベース構造のスクワット・バルク及び各ヒンジ接続部は、隔たりがあれば同様の距離で密接に関連していることが好ましい。

３．２．１ｊ ヒンジ・システムのシム
いくつかの可能な構成では、接触部材Ｈ７０３は、１つ又は複数のシム又は他の実質的に剛性の部材を介してトランスデューサ・ベース構造に取り付けることができる。これらは、場合によっては接触部材Ｈ７０３の一部を形成すると考えることができる。例えば、設計者は、シムを間隙Ｈ７０４に挿入することが有用であるとおそらく判断することができる。この場合、ヒンジ・システムＨ７０１は、並進追従性の最小限の増加でも依然として良好に機能することができる。この構成に用いられるシムは、剛性が高く、ヤング率が約８ＧＰａ以上、又はより好ましくは約２０ＧＰａ以上の材料から作製されることが好ましい。適切な材料は、例えば、スチール、チタン、又はアルミニウム、又はセラミック又はタングステンなどの金属を含む。

好ましくは、振動板組立体及びトランスデューサ・ベース構造の一方は、接触領域のすぐ近くの各ヒンジ接続部のヒンジ要素の少なくとも一部に効果的に堅固に連結され、振動板組立体及びトランスデューサ・ベース構造の他方は、接触領域のすぐ近くの各ヒンジ接続部の接触部材の少なくとも一部に効果的に堅固に連結されている。

また、通常動作中は常時、ヒンジ要素と接触部材とが接触する点又は領域は、全方向の並進変位の観点から、ヒンジ要素とトランスデューサ・ベース構造の両方に効果的に堅固に連結されることが好ましい。このようにして、各ヒンジ接続部の接触面及びヒンジ要素は、並進変位の観点から、振動板組立体及びトランスデューサ・ベース構造の両方に対して事実上実質的に不動である。

好ましくは、振動板組立体及びトランスデューサ・ベース構造の一方は、ヒンジ要素に効果的に堅固に連結され、振動板組立体及びトランスデューサ・ベース構造の他方は、接触部材に効果的に堅固に連結される。さらに好ましくは、振動板組立体及びトランスデューサ・ベース構造のうちの一方は、ヒンジ要素及び接触部材が接触する位置のすぐ近くのヒンジ要素の一部又は複数の部分に効果的に堅固に連結され、振動板組立体及びトランスデューサ・ベース構造の他方は、ヒンジ要素及び接触部材が接触している位置のすぐ近くの接触部材の一部又は複数の部分に効果的に堅固に連結される。

図Ａ１ｆに示す実施例は、以下でさらに詳細に説明するように、簡単で、コストが低く、望ましくない共振の影響を受けにくい利点を提供するこの構成の実例である。

振動板組立体とトランスデューサ・ベース構造との間の間隙に平坦な金属シムを挿入して、振動板組立体によってトランスデューサ・ベース構造に対して一定の接触状態に保持されるようにすると、デバイスは依然としてかなり良好に機能することに留意されたい。シムは、少なくとも接点の点／領域の局部的な領域において、トランスデューサ・ベース構造に堅固に連結されているかのように挙動する。この場合、接触部材がシムを含み、振動板組立体がヒンジ要素を含むときは、トランスデューサ・ベース構造は、シム／接触部材に効果的に堅固に連結されたままであり、ヒンジ要素は振動板組立体に堅固に連結され、上述のように有利な構成が依然として存在する。

３．２．２ 実施例Ａ－接触ヒンジ・システム
ヒンジ・システムの概要
上述の設計原理及び考察に従って設計された本発明の接触ヒンジ・システム構成の実例が、図Ａ１に示された実施例Ａのオーディオ・トランスデューサに示されている。本発明の実施例Ａのトランスデューサは、ヒンジ・システムを介してトランスデューサ・ベース構造Ａ１１５に枢動可能に結合された振動板組立体Ａ１０１を有する回転動作ドライバを含む。本明細書のセクション３．２で述べたように、振動板組立体は、作動中に実質的に剛性のままである振動板本体を備える。振動板組立体は、好ましくは、動作中、振動板のＦＲＯにわたって実質的に剛性の形態を維持する。ヒンジ・システムは、振動板組立体Ａ１０１がベース構造Ａ１１５に対して回転又は揺動／振動することができるように、振動板組立体を動作可能に支持するように構成され、振動板組立体Ａ１０１とトランスデューサ・ベース構造Ａ１１５との間に転動接触を形成する。この実例では、ヒンジ・システムは、１つ又は複数のヒンジ接続部を有するヒンジ組立体Ａ３０１（図Ａ３ａに示される）を含み、各ヒンジ接続部はヒンジ要素及び接触部材を含み、接触部材は接触面を有する。この実施例では、ヒンジ組立体は、振動板組立体のいずれかの側に一対のヒンジ接続部を含む。ヒンジ接続部のヒンジ要素は、同じ又は別個の構成要素の要素であってもよく、及び／又はヒンジ接続部の接触要素は、以下の説明から明らかなように、同じ又は別個の構成要素の部材であってもよい。動作中、各ヒンジ接続部は、接触面との実質的に一貫した物理的接触を維持しながら、ヒンジ要素が関連する接触部材に対して移動することを可能にするように構成される。さらに、ヒンジ・システムは、ヒンジ要素を接触面に向かって付勢する。好ましくは、ヒンジ・システムは、関連する接触面に向かう付勢力を各接続部のヒンジ要素に適合可能に加えるように構成される。

この実施例では、両方のヒンジ接続部は、（図Ａ１ｆにも示されている）接触面を有する長手方向の接触バーＡ１０５である接触部材に対して、動作中に実質的に摺動しないか又はわずかな摺動とともに転動する長手方向のヒンジ・シャフトＡ１１１である共通のヒンジ要素を含む。この実例では、ヒンジ要素Ａ１１１は、接触領域Ａ１１２においてヒンジ要素の一方の側に実質的に突状に湾曲した接触面又は頂点を含み、接触領域Ａ１１２における接触バーＡ１０５の一方の接触面は、実質的に平面又は平坦である。上述したような代替の構成では、ヒンジ要素Ａ１１１又は接触部材Ａ１０５のいずれか一方は突状の湾曲接触面を一方の側に備え、接触バー又はヒンジ要素の他方の対応する表面は、一方の表面を他方の表面に対して転動させることを可能にするために、平面、窪み面、（相対的に大きな曲率半径の）小さな突面、又はさらには同様の半径の他の突面を含んでいてもよい。

ヒンジ要素Ａ１１１及び接触部材Ａ１０５の構成要素は、ヒンジ・システムの付勢機構によってある程度の追従性とともに加えられた実質的に一貫した力によって、実質的に一定及び／又は一貫した物理的接触状態に保持される。付勢機構は、以下のいくつかの実例でさらに説明するように、ヒンジ組立体の一部、例えばヒンジ要素及び／又はそれとは別個の一部を含んでいてもよい。振動板組立体、構造又は本体は、いくつかの実施例において、付勢機構も備えることができる。実施例Ａのオーディオ・トランスデューサの実例では、ヒンジ・システムの付勢機構は、対向するポールピースＡ１０３及びＡ１０４を有する永久磁石Ａ１０２と、振動板組立体に埋め込まれた磁気的引力のあるスチール・シャフトＡ１１１とを有する磁気構造又は組立体を含む。付勢機構は、ヒンジ要素を所望の追従性レベルで接触部材に押し付けるように作用する。付勢機構は、オーディオ・トランスデューサの動作中にヒンジ要素Ａ１１１及び接触部材Ａ１０５が物理的に接触したままであることを保証し、好ましくは、ヒンジ・システム、特に可動ヒンジ要素が、製造ばらつき又は接触面の不完全性、及び／又は例えばヒンジ・システムの製造又は組み立て中に組立体に誤って導入される可能性のあるほこり又は他の異物などの要因によって動作中に存在し得る転がり抵抗の影響を受けにくいように十分追従性を有する。このようにして、ヒンジ要素Ａ１１１は、動作中に振動板の回転運動に著しく影響を及ぼすことなく接触部材に対して転動し続けることができ、それによって、そうでなければ起こり得る音の乱れを軽減するか少なくとも部分的に緩和する。

好ましくは、付勢力は、ヒンジ要素と接触部材との間の接触領域において接触面に実質的に垂直な方向に加えられる。好ましくは、付勢機構は実質的に追従性がある。好ましくは、付勢機構は、ヒンジ要素と接触部材との間の接触領域における接触面に実質的に垂直な方向に実質的に追従性を有する。ヒンジ要素と接触部材との間の接触は、好ましくは、ヒンジ要素の接触点／領域において、接触部材に対する少なくとも接触点／領域でヒンジ要素の表面に接する平面に垂直な方向の平行移動に対してヒンジ要素を実質的に堅固に拘束する。

付勢機構は、振動板構造の長手方向軸に実質的に平行な方向に、及び／又は、接触Ａ１１２の領域又は線又はヒンジ要素Ａ１１１の頂点に接する平面に実質的に垂直な方向に力を加えて、接触部材Ａ１０５に対してヒンジ要素Ａ１１１を保持するように構成される。付勢機構は、転動ヒンジ要素がヒンジ・システムの接触面間に存在する欠陥又は異物上を最小抵抗で移動することができ、それによりヒンジ要素が動作中に接触部材上を滑らかに十分に妨げられないように転動できるように、少なくともこの横方向においても十分に追従性を有する。言い換えれば、付勢機構の追従性の増大は、ヒンジが、完全に滑らかで妨げられない接触面を有するヒンジ・システムと同様に動作することを可能にする。

付勢機構
実施例Ａのオーディオ・トランスデューサの実例では、ヒンジ・システムの付勢機構は、対向するポールピースＡ１０３及びＡ１０４を有する磁石Ａ１０２と、振動板組立体に埋め込まれた磁気的引力のあるシャフトＡ１１１とを有する磁石ベースの構造を含む。磁石Ａ１０２は、例えば、以下に限定されるものではないが、ネオジム材料から作られてもよい。対向するポールピースＡ１０３及びＡ１０４は、例えば軟鋼のような強磁性材料から作られるが、これに限定されない。ポールピースＡ１０３及びＡ１０４は、接触バーＡ１０５及びピボット・シャフトＡ１１１の両側に配置され、その間に磁場を生成し、シャフトＡ１１１に力を加えて接触部材Ａ１０５に向かって付勢する。この実例では、磁石Ａ１０２は、振動板組立体と長手方向に整列して配置され、ポールピースは、必要な磁場を達成するために、振動板組立体の対向する主面の両側に隣接して配置されるが、他の構成も可能であることが理解されるであろう。

シャフトＡ１１１は、限定されないが例えばステンレス鋼のような強磁性材料から形成されてもよく、この場合、振動板組立体Ａ１０１の一部を形成する。この実例では、接触バーＡ１０５もまた、ステンレス鋼のような強磁性材料から作られているが、他の適切な材料を代替構成に組み込むこともできる。４２２等級の鋼のような十分に磁力の強い鋼が好ましくは使用されるが、他の種類も可能である。接触バーＡ１０５とシャフトＡ１１１の両方は、好適な形態では、（接触点における滑りを防止するのに役立つ）適度に高い摩擦係数を有する窒化クロムのような薄い物理蒸着セラミック層を用いてコーティングされ、好ましくは低い摩耗特性を有し、非金属であることは、フレッチングなどの腐食を防止するのを助けるという点で有用である。上記のセクションで説明したように、接触バーＡ１０５及び／又はシャフトＡ１１１に他の材料及び／又はコーティングを利用することができ、本発明はこの特定の実例に限定されるものではないことが理解されよう。振動板組立体Ａ１０１及びトランスデューサ・ベース構造Ａ１１５は、実質的に剛性である。振動板組立体とトランスデューサ・ベース構造の両方の材料、ジオメトリ及び／又は構成は、接触バーＡ１０５上の接触領域Ａ１１２の直近及び／又は近傍において比較的剛性である。

上述したように、磁石Ａ１０２、トランスデューサ・ベース構造のポールピースＡ１０３、Ａ１０４、及びヒンジ及び振動板組立体のシャフトＡ１１１を含む付勢機構は、ヒンジ要素Ａ１１１に特定の付勢力を加え、動きに対する特定の程度の追従性及び／又は剛性を伝える磁界を形成する。言い換えれば、磁力は、ヒンジ要素が振動板組立体Ａ１０１の長手方向軸に実質的に平行な軸に沿って接触部材に対して平行移動することを可能にする程度に追従性を有する。

この構造によって発生する磁場は、磁石Ａ１０２のＮ側（図Ａ１ｅの矢印方向及び「Ｎ」記号によって示されるＮ側）から横断し、Ｎ側外側ポールピースＡ１０３を通ってコイルＡ１０９に最も近い端部に向かって延び、第１のコイル巻線長辺Ａ１０９、スペーサＡ１１０の第１の辺、シャフトＡ１１１、及びＳ側外側ポールピースＡ１０４の端部を通ってほぼ線形の磁力線を含む。その後、磁場はＳ側外側ポールピースＡ１０４に続き、Ｓ側（図Ａ１ｅの矢印方向及び「Ｓ」記号によって示されるにＳ側）において磁石Ａ１０２に再び入る。磁石のＮ極及びＳ極の向きは、他の構成で変更されてもよいことが理解されるであろう。

１つのコイル巻線側Ａ１０９によって及ぼされる力の方向は、コイルを流れる電流の方向に依存する。発生した力は常に電流と磁場の両方の方向に垂直であるので、図Ａ１ｅ及びＡ１ｆを参照すると、１つのコイル巻線長辺Ａ１０９によって印加される力の方向は、ほぼ左又は右になる。

磁気付勢機構は、付勢機構の目的に関して利点を提供し、好ましくは、実質的な追従性が加えられた１つ又は複数のヒンジ接続部に実質的な力を提供し、ヒンジ要素及び接触部材のそれぞれの対の間に実質的に遮るもののない回転運動を可能にしながら、１つ又は複数のヒンジ要素を１つ又は複数の接触部材に付勢する。

他の構成では、付勢機構は、互いに反発及び／又は引き付けるように構成された複数の磁石から構成することができる。

追従性の程度及び力の大きさは、上で詳細に説明した以下の要因のいずれか１つに基づいて設計することができる。
・オーディオ・トランスデューサの意図されたＦＲＯ
・振動板構造又は組立体の回転慣性及び／又は振動板構造又は組立体の長さ、幅、深さ形状又はサイズ、及び／又は
・振動板構造又は組立体の質量

有限要素法解析は、セクション３．２．１ｄで説明したヒンジ・システムの付勢機構に固有の追従性を判断するのに適している。

実施例Ａのオーディオ・トランスデューサに採用される本発明のヒンジ・システムは、振動板組立体とトランスデューサ・ベース構造との間の負荷が伝わる主経路が、剛性材料で作られ剛性のジオメトリを有する構成要素で全体的に構成されるから、ヒンジ接続部における並進追従性（すなわち、シャフトＡ１１１が接触バーＡ１０５に対して平行移動することができるように容易であること）が比較的低いか緩和されるというウィン－ウィンの利益を提供する。また、シャフトＡ１１１と接触バーＡ１０５とを一緒に保持する力が適合可能に加えられるので、回転に対する抵抗は、特に接触の頑強さに関して、比較的低く、一貫性があり信頼性のあるものにすることができる。

この性能は、ヒンジ・システムに固有の非対称性により達成され、これにより、一方では、付勢機構は、振動板組立体をトランスデューサ・ベース構造に対して保持する一定の力を適合的に適用し、他方では、トランスデューサ・ベース構造は、実質的に一定の変位を規定することによって応答し、その結果、逆方向に作用する等しい反作用力をもたらし、望ましくない振動板ベース構造の共振モードを悪化させる可能性がある並進追従性を最小限にする。好ましくは、反作用力は、接触面を比較的非追従性である接触部材の本体に連結する接触部材の部分によって提供される。

この実施例の付勢機構は、動作中に振動板組立体に対して重要な内部荷重を示さないように十分に追従性がある。例えば、動作中に、使用中の振動板組立体に小さな負荷が加えられ、例えば、分割共振モードが励起されると、ヒンジ及び振動板組立体のシャフトＡ１１１の変位は、この連結が非適合的に構成されているので、主に、接触バーＡ１０５との接触によって抵抗される。一方、付勢機構は、比較的追従性があり、したがって、比較的一定の内部荷重を維持するように構成され、そのような変位に有効に抵抗しない。

好ましくは、ヒンジ要素／シャフトＡ１１１は、振動板構造に堅固に連結され、振動板組立体の一部を形成し、ヒンジ要素Ａ１１１の特に接触面Ａ１１２に直近の領域、及び、この領域と振動板組立体の残りの部分との間の連結部は、付勢機構と比較して比較的非適合的である。

実施例Ａのオーディオ・トランスデューサの場合、コイル巻線Ａ１０９である励起機構力発生構成要素によって加えられる力は、ヒンジ要素及び接触部材を予期せずに滑らせるように作用する可能性がある。この可能性を最小にするために、全ての付勢機構によって加えられる正味の力は、好ましくは、励起機構によって加えられる最大の力よりも大きくすべきである。好ましくは、力は、トランスデューサの通常動作の間に受ける最大励起力の１．５倍より大きく、又はより好ましくは２．５倍より大きく、又はさらに好ましくは４倍より大きい。

ヒンジ要素Ａ１１１を接触部材Ａ１０５に向けて付勢する力は、好ましくは、トランスデューサの通常の動作中に振動板組立体に最大の励起が加えられたときに、ヒンジ要素Ａ１１１と接触部材Ａ１０５との間に実質的に重要でない又は滑らない接触が維持されるように、十分に大きい。好ましくは、特にヒンジ接続部における付勢力は、トランスデューサの通常動作中に振動板組立体に最大励起が加えられたときに、ヒンジ接続部で生じる反力の接触面に平行な方向の成分より３倍、又はより好ましくは６倍、又は最も好ましくは１０倍大きい。好ましくは、ヒンジ要素と接触部材との間の接触力の少なくとも３０％、又はより好ましくは少なくとも５０％、又は最も好ましくは少なくとも７０％は、付勢機構によって与えられる。

全ての付勢機構によって加えられる正味の力は、およその方向に加えられ、通常動作の間に振動板が回転するにつれていくらかの変化があってもよく、接触点における滑りの傾向を最小にする。したがって、実施例Ａの場合、付勢力は、使用時にヒンジ要素に接触する接触面に垂直な軸（又は接触面に垂直なベクトル）に対して２５度未満、又はより好ましくは１０度未満、及びより好ましくは５度未満の角度の方向に加えられることが好ましい。最も好ましくは、この角度は、実施例Ａの場合には、使用時に２つの間で約０度である。

ヒンジ接続部
実施例Ａの実例では、接触バーＡ１０５はトランスデューサ・ベース構造Ａ１１５に堅固に連結されている。接触バーＡ１０５は、ベース構造と別個に形成され、任意の適切な機構を介してベース構造に堅固に結合されてもよく、そうでなければ、ベース構造Ａ１１５の別の部分と一体的に形成されてもよい。接触バーＡ１０５は、ベース構造の一部を形成することができる。この実例では、接触バーＡ１０５は、ベース構造Ａ１１５の磁石Ａ１０２の面に堅固に結合され、ベース構造の一部を形成する。同様に、ヒンジ要素／シャフトＡ１１１は、振動板構造Ａ１０１に堅固に結合され、したがって振動板組立体Ａ１０１の一部を形成することができる。シャフトＡ１１１は、振動板組立体とは別個に、又は一体的に形成されてもよい。この実例では、シャフトＡ１１１は別個に形成され、突状の曲面に対向する平坦な端面は、当技術分野で公知の任意の適切な機構を介して、振動板本体Ａ２０８の対応する平面な端面と堅固に結合する。

この実例では、ピボット・シャフトＡ１１１の突状の曲面Ａ３１１は、接触位置／領域Ａ１１２において約０．０５～０．１５ｍｍ、例えば０．１２ｍｍの比較的小さな半径を有する。これは、回転軸Ａ１１４から振動板の遠位先端／端部までの振動板本体Ａ２０８の（図Ａ２ｆに示されている）長さＡ２１１の１％未満である。例えば、この実例では、振動板本体の長さは約１５ｍｍである。この比は、自由な振動板の動き及び低い基本振動板共振周波数（Ｗｎ）を容易にするのに役立つ。これらの寸法は例示的なものに過ぎず、本特許明細書の先の設計原理及び考察セクションの下で定義される他のものも可能であることが理解されるであろう。

図Ａ３ａを参照すると、ヒンジ・システムの接触ヒンジ組立体の構成要素がより詳細に示されている。ヒンジ要素又はシャフトＡ１１１は、ほぼ円筒形の全体形状の実質的に長手方向の本体を含む。シャフトのサイズは、トランスデューサの用途及びサイズに依存し、例えば、個人用オーディオ用途では、約１ｍｍ～１０ｍｍであり得る。他のサイズも想定されており、この実例は可能なサイズの範囲を制限することを意図しない。図Ａ２ｇも参照すると、シャフトＡ１１１の両端Ａ２０３に隣接して、縮小直径Ａ２０２の窪み部又はセクションがある。このようにして、シャフトＡ１１１は、中央セクションＡ２０１と、実質的に同様の直径の２つの端部セクションと、中央セクションと両端部セクションとの間の中央セクション及び端部セクションに対して実質的に直径が縮小された２つの窪み部セクションとを含む。接触部材Ａ１０５は、実質的に平坦な表面を有する本体を含む。一対の接触ブロックが平面から横方向に突出している。本体は、トランスデューサの組み立てられた状態で、トランスデューサ組立体の磁石Ａ１０２及び／又はベース構造Ａ１１５を結合するように構成される。

各窪みセクションＡ２０２は、接触部材Ａ１０５の面から突出する対応する接触ブロックＡ１０５ａ及びＡ１０５ｂを受け入れる大きさである。各接触ブロックは、対応する窪み部内に収容されるような大きさであり、窪み部の対向面に対して／隣接して位置するように構成された実質的に平坦な接触面Ａ１０５ｃを含む。ピボット・シャフトＡ１１１の各窪みセクションＡ２０２は、組立体の組み立てられた形態で接触部材Ａ１０５の対応する接触ブロックＡ１０５ａ／Ａ１０５ｂの接触面Ａ１０５ｃに接触するように構成された（断面で）実質的に突状に湾曲した表面を含む。ピボット・シャフトＡ１１１の中央セクションＡ２０１は、接触部材の接触ブロック間に位置するように構成され、端部Ａ２０３は、接触ブロックの外側に位置するように構成される。中央セクションＡ２０１は、接触部材Ａ１０５から離間していることが好ましい。このようにして、シャフトＡ１１１は、接触ブロックの接触面に対して転動する窪みセクションＡ２０２の作用によって接触部材に対して転動することができる。したがって、ヒンジ・システムは、振動板組立体が最小の制限で自由に前後に揺動／振動することを可能にする。

シャフトＡ１１１の各窪みセクションＡ２０２は、突状に湾曲した接触面Ａ３１１まで延びる傾斜面を有する。これにより、最小の抵抗で接触部材Ａ１０５の接触面Ａ１０５ｃに対してシャフトが回転するための空間が提供される。傾斜面は、例えば約１２０度であってもよいが、他の角度も可能であり、本発明はこれに限定することを意図していない。角度を付けられたセクションの頂点において、各窪みセクションＡ２０２の断面は、接触領域Ａ１１２において実質的に平坦な接触ブロックＡ１０５ａ／Ａ１０５ｂ又は接触バーＡ２０５上のプラットフォームに接触して転動する比較的小さな半径（上述したように０．０５ｍｍ～０．１５ｍｍの間など）の突状の曲面Ａ３１１を有する。

この実例では、ヒンジ・システムは、組立体の回転軸Ａ１１４に沿って離間した一対のヒンジ接続部を含み、それぞれは、窪みセクション及び対応する接触ブロック／プラットフォームＡ１０５ａ／Ａ１０５ｂによって規定される。接触領域Ａ１１２／線が同一直線上にあってヒンジ・システムのための共通の近似回転軸Ａ１１４を形成するように、一対のヒンジ接続部、特に両者の接触領域Ａ１１２は実質的に整列している。代替の実施例では、長手方向軸に沿って３つ以上のヒンジ接続部が存在してもよく、又はヒンジ・システムの長手方向の長さのかなりの部分にまたがって延びる単一のヒンジ接続部があってもよいことが理解される。この実例では、一対のヒンジ接続部は、トランスデューサの組み立てられた状態において、振動板組立体Ａ２０１の振動板本体Ａ２０８の幅の両側に隣接して位置するように構成される。

固定構造
図Ａ３ａは、この実施例のヒンジ・システムのヒンジ組立体Ａ３０１を含む部品の拡大斜視図を示す。図Ａ３ａを参照すると、この実施例では、ヒンジ組立体Ａ３０１は、振動板組立体Ａ１０１を接触面に実質的に垂直な方向に定位置に保持するように作用するリガメントＡ３０６及びＡ３０７を備える。これらは回転に大きく影響しないように設計される。これらは、振動板の分割共鳴を最小限に抑えるために並進変位の抵抗に大きく貢献するためにはあまりにも繊細で追従性がありすぎ、主に振動板をほぼ適所に保持する役割を果たす。

通運動作の過程で、又は落下又は衝突シナリオのような他の状況において、力が接触点において接触面の接線方向にヒンジ要素に加えられる可能性があるので、固定構造は、好ましくは、動作の自由回転モードを依然として可能にしながら、動作のための所望の位置に、接触部材に対してヒンジ要素を配置する。

固定構造には多くの可能な構成がある。実施例Ａのトランスデューサは、シャフトＡ１１１に作用して、一端がポールピースＡ１０３に引き寄せられ、他端がポールピースＡ１０４に引き寄せられる斜めの位置にシャフトＡ１１１を回転させる力がありそうなヒンジ／モータ構成を有する。振動板組立体に埋め込まれた（スチール・シャフトＡ１１１である）磁気要素を組み込んだこのような構成の場合、固定構造は大きな反力を加えることができなければならないが、振動の許容できる回転モードの点では依然として追従性を低くする。

実施例Ａでは、これは、リガメントを含む固定構造によって達成される。そのようなリガメントは、好ましくは、複数のストランドを含み、基本振動板共振周波数の低減をもたらすように曲げ追従性を大きくすること、例えば１０ＧＰａ以上、又はより好ましくは２０ＧＰａ以上、又はより好ましくは３０ＧＰａ以上、又は最も好ましくは５０ＧＰａ以上に引張弾性率を高くすること、理想的な場所から離れて振動板の位置を変更する可能性があるため時間の経過とともにクリープする傾向を低くすること、摩耗を防ぐのに役立つ擦り減りに対する耐性を高くすることを促進する。リガメントに適した材料は、Ｖｅｃｔｒａｎ（商標）のような液晶ポリマー繊維である。

例えば実施例Ｅのように振動板組立体に埋め込まれた磁気要素を組み込んでいないヒンジ／モータ構成の場合、他のより単純な固定構造がよりコスト効率がよい。例えば、図Ｅ１（ａ～ｋ）に示されている実施例Ｅは、接触部材窪みＥ１１７を有するベースブロックＥ１０５と、接触位置Ｅ１１４の窪み内で接触して転動するヒンジ要素突起Ｅ１２５を有し、突起は、振動板ベース・フレームＥ１０７の一部である。トランスデューサが落下したら生じ得るような衝撃の場合には、窪みＥ１１７の傾斜側壁Ｅ１１７ｂ／Ｅ１１７ｃ／Ｅ１１７ｃに接触する突起Ｅ１２５は、突起の過剰変位を防止することができる。
突出部が軸の方向に移動する場合には、傾斜した側壁Ｅ１１７ｄ

好ましくは、ヒンジ要素の他方及び接触面は、接触面の平面に垂直であり回転軸と同一直線の平面内の断面プロファイル（すなわち、図Ｅ１ｋに示す断面）において、第１の要素が回転軸の方向にあまりにも遠くに移動することを防止する１つ又は複数の隆起部分を有する。

実施例Ａの図Ａ４に詳述されているトーション・バーＡ１０６は、シャフトＡ１１１をトランスデューサ・ベース構造Ａ１１５に対して位置決めするのに寄与する金属ばねである、異なるタイプの固定構造である。

実施例Ａのリガメント固定構造の代替として、トーション・バーＡ１０６と同様であるが同じではない２つのトーション・バーを使用することができ、一方は図Ａ１に示す位置にあり、他方は振動板の反対側に取り付けられている。トーション・バーＡ１０６は回転軸に垂直な並進力に関して剛性を提供するようには設計されていないため、２つのトーション・バーを修正することができる。フレキシブル・タブＡ４０１は、低減又は除去される必要があり、好ましくは、トーション・バーの断面がより大きくなる。この二重のトーション・バー固定構造は、リガメント・タイプの固定構造よりも簡単で安価に製造することができるが、基本振動板共振周波数及び振動板の可動域も同様に制限する可能性がある。

フレキシブルばねを用いたこのような固定構造では、ばねが疲労に強いことが好ましい。例えば、スチール又はチタンのような金属が適切である。

接触部材に対するヒンジ要素の位置決めを提供するために、エラストマーの軟質のフレキシブル・ブロック又は磁気センタリングのような他のタイプの固定構造を使用することができる。

図Ａ３ａ及び図Ａ３ｆ～ｉを参照すると、ヒンジ組立体Ａ３０１は、接触バーＡ１０５に対してピボット・シャフトＡ１１１を配置するのを助けるために、固定構造をさらに含む。固定構造は、シャフトの各端部に隣接する各ヒンジ接続部における一対のリガメントＡ３０６及びＡ３０７から構成される。各ヒンジ接続部について、第１のリガメントＡ３０６が（接触部材に対向する）シャフトの平面の一方の側で第１のリガメント・ピンＡ３０８を包み込み、第２のリガメントＡ３０７が第２のリガメント・ピンＡ３１０を包み込み、第２のリガメントはシャフトＡ１１１の平面の反対側に配置されている。各リガメント・ピンＡ３０８、Ａ３１０は、振動板組立体のシャフトＡ１１１とスペーサＡ１１０の両方に堅固に取り付けられている。これは、任意の適切な機構を介して、例えばエポキシ接着剤などの接着剤を介して、行うことができる。各リガメントＡ２０６、Ａ３０７は、リガメント・ピンを包み込み、ピボット・シャフトＡ１１１を越えてその下に置き、接触部材の反対側に設け、その長さに沿ってピボット・シャフトＡ１１１及び接触部材Ａ１０５に固定した材料の細長いストランドを含み、これにより２つの構成要素を一緒に固定する。

例えば、図Ａ３ｆを参照すると、リガメントＡ３０７は、ピンＡ３１０の周りをループし、シャフトＡ１１１の側部の周りを通過するときに位置Ａ３０７－１で交差する。リガメントＡ３０７は、傾斜した平坦な表面Ａ３０７－２に沿って延在し、好ましくは接着剤、例えばエポキシ接着剤を用いてシャフトＡ１１１に取り付けられる。しかし、接着剤が位置Ａ３０７－３の小さな半径に近づくのを防ぐために注意が払われる。これは、位置Ａ３０７－３に近い平面Ａ３０７－２の長さの約半分に接着剤がないことを意味する。これにより、リガメントＡ３０７は、位置Ａ３０７－３において突状の曲面Ａ３１１の周りを通過するときにできるだけ平坦になり、低い基本周波数（Ｗｎ）を容易にする。次いで、リガメントＡ３０７は、接触ブロックＡ１０５ａのリガメント・ピンＡ３１０と反対側の位置Ａ３０７－５のコーナー／縁部に空気を通す。位置Ａ３０７－３の半径の領域の下には、接触バーＡ１０５の接触ブロックＡ１０５ａに窪んだ小さなクリアランスＡ３０９がある。この窪み部Ａ３０９は、シャフトＡ１１１がリガメントＡ３０６、Ａ３０７をつぶすのを防止するが、その理由は、これが時間とともにリガメントを壊す可能性があるからであり、また、窪み部Ａ３０９は、シャフトが接触領域Ａ１１２で接触バーＡ１０５に直接接触するのをリガメントが制限することも防止する。リガメントＡ３０７は、ブロックのコーナー／縁部Ａ３０７－５の周りを通過し、次いでブロック及び本体に沿って接触バーＡ１０５に形成されたスロットＡ３０４内を通過する。リガメントは、好ましくは、接着剤、例えばエポキシ接着剤を用いて領域Ａ３０７－６に沿って接触バーに取り付けられる。次いで、リガメントは、位置Ａ３０７－７において接触バーＡ１０５の本体の下を通り、本体の接触ブロックＡ１０５ａと反対側のチャネルＡ３０５に進み、ここで例えばエポキシ接着剤の接着剤を用いて再び接触バーに取り付けられる。リガメントＡ３０６は、方向が反対向きであることを除いて、リガメントＡ３０７と同様の経路をたどる。それは、リガメント・ピンＡ３０８をループすることから始まり、ループは位置Ａ３０６－２において１つのリガメントに結合し、図Ａ３ｉに示すように位置Ａ３０６－２、Ａ３０６－３、Ａ３０６－４、Ａ３０６－５、Ａ３０６－６及びＡ３０６－７を介して経路をたどる。リガメント・ピンＡ３０８及びリガメントＡ３０６の両方は、リガメント・ピンＡ３１０及びリガメントＡ３０７に従って連結される。位置Ａ３０６－４におけるリガメントＡ３０６の方向は、位置Ａ３０７－４におけるリガメントＡ３０７と実質的に平行な方向である。２つのリガメントはこの領域で重なり合っていてもよい。

振動板の可動域の全ての時間及び全ての角度において、リガメントは、シャフトＡ１１１と接触している接触バーＡ１０５の接触面Ａ１０５ｃと実質的に同一直線上にとどまっている。これらの特徴の両方によれば、許容回転振動板作用に関してシャフトＡ１１１の制約が最小限になることを可能にし、それにより低基本周波数（Ｗｎ）を容易にする。

全てのリガメントは、接着剤が接着領域に適用される前に、この場合は約８０ｇの小さな引張負荷の元に置かれ、さもなければ振動板の不正確な位置決めをもたらす可能性のあるたるみを最小にするのに役立つ。

ピボット軸
シャフトＡ１１１は、その場で磁場を受け、シャフトＡ１１１が接触領域Ａ１１２において接触部材及び／又はトランスデューサ・ベース構造Ａ１１５に対して揺動できるように固定される。磁場は、シャフトＡ１１１をトランスデューサ・ベース構造Ａ１１５に保持する付勢力を加えるという利益を提供する。

全てではないが、一部では、この磁力は問題を生じさせる可能性がある。磁場は、１）不安定な平衡を作り、それによって振動板が極端な可動域角度まで動こうとするか、又は２）振動板を平衡角に保持するセンタリング力をかけることによって動作中に振動板の基本周波数を上昇させるという２つの方法でシャフトを回転させることができる。

磁場によってシャフトに加えられるトルクを支配する２つの要因は、１）一方又は他方のポールピースに向かうシャフトの正味の動きが、一般に、潜在的なエネルギーを放出するので、これが可能であれば、磁場によってこの方向に及ぼされる力が存在し得ること、及び、２）磁場が、シャフトを通って一方のポールピースから他方のポールピースに移動する磁束を最大にする角度にシャフトを位置決めしようとすることである。したがって磁場は、最も幅の広い部分があると仮定して断面プロファイルにおけるシャフトの最も広い部分が整列されてポールピースの間の隙間に亘る角度までシャフトを回転しようとする。

接触領域Ａ１１２におけるシャフトＡ１１１の表面の曲率半径、及び力の付勢が加えられる正味の位置に対する曲面の位置は、単純なジオメトリを考慮するとシャフトＡ１１１にトルクを加え得る。磁力線の方向及び強さも平衡に影響する。

高性能トランスデューサの目的は、低い基本周波数（Ｗｎ）が達成されるようにこれらの全ての要因の間のバランスをうまくとることである。

実施例Ａの実例では、トランスデューサの磁場に関連する上記の問題点は、以下のようにして実質的に緩和される。第一に、シャフトＡ１１１は主として円筒形である。シャフトＡ１１１は、前述のように２つの大きな窪み部Ａ２０２を有しているが、これらの窪み部は、接触点Ａ１１２及びセンタリングリガメントＡ３０６及びＡ３０７が位置する領域に位置しており（始めから終わりまでシャフトが単純な環状断面ではないことを意味する）、両方の窪み部は、シャフトＡ１１１のバルク又は全体的なプロファイル／形状を大きく変えないように、依然として比較的小さい。また、窪み部は、湾曲した接触面がシャフトＡ１１１の中心長手軸に近接して及び／又は実質的に整列して位置するような形状／サイズである。シャフトＡ１１１の円筒形状の中心長手軸に近い接触領域Ａ１１２によって規定されるような近似回転軸Ａ１１４を位置決めすることによって、シャフトＡ１１１の本体は、回転中に外側ポールピースＡ１０３、Ａ１０４のいずれかに近づくことはほとんどない。

例えば、動作中に振動板組立体が回転した場合、又はリガメント３０６又は３０７が不正確に設置され又は伸張した場合には、シャフトＡ１１１の本体は、わずかに一方又は他のポールピースに向かって並進する可能性があり、この場合、不安定な平衡が生じる可能性がある。これに対抗するために、シャフトＡ１１１は、対向する端部Ａ２０３上の平坦な表面と、接触部材Ａ１０５に直接隣接して構成されたシャフトの中央セクションＡ２０１とを含む。シャフトＡ１１１が振動板本体Ａ２０８に接触する面全体に対してさらに平坦な面が形成される。これにより、わずかに楕円形の断面プロファイルが形成される。楕円形プロファイルの主軸は、ある程度、２つの外側ポールピースＡ１０３とＡ１０４の間に延びる磁力線と整列しようとするが、これは低／中立の正味トルクを提供する不安定性を打ち消す。

また、接触領域Ａ１１２におけるシャフトＡ１１１の接触面Ａ３１１の曲率半径は、本明細書の設計原理及び考察セクションでより詳細に説明されるように、比較的小さく、（半径がより大きい場合にはより良い）並進剛性と、（半径がより小さい場合にはより良い）低基本振動板共振周波数及び低ノイズ発生との相反する要件のバランスをとるように選択される。相対的に小さい半径はまた、ヒンジ要素が接触部材に対して転動するときに不安定な平衡を引き起こす可能性があるポールピースに向かう並進を最小にする。

記載された実施例Ａの接触部分及び磁気構造のジオメトリを調節することによって、振動板組立体を平衡又は不安定平衡の状態に置くことができ、それにより、これらの状態のいずれかに振動板組立体を保持する磁力が小さくなる。これが達成されると、振動板組立体をその休止位置にセンタリングする別のより簡単な制御方法を使用して、小さな力に打ち勝つとともに依然として低い基本周波数を提供することができる。

復元機構
動作中、ヒンジ要素／シャフトＡ１１１は、好ましくは中央中立回転位置の両側に位置する２つの最大回転位置の間で接触部材／バーＡ１０５に対して旋回するように構成される。この実施例では、ヒンジ・システムは、振動板に励起力が加えられていないときに、その基本共振モードに関して、ヒンジ及び振動板組立体を所望の中立又は平衡回転位置に復元するための復元機構をさらに備える。復元機構を使用することにより、バス・ロールオフ周波数応答をトランスデューサの振動板可動域能力に適合させ、バスの応答を最適化して可動域能力を最大限に活用することができる。

復帰機構は、振動板組立体を中立回転位置に向けて付勢する任意の形態の弾性手段を備えていてもよい。この実施例では、トーション・バーが復元／センタリング機構として利用される。他の形態では、復元機構は、回転軸に近接して配置された軟質プラスチック材料（例えば、シリコーン又はゴム）などの追従性のあるフレキシブル要素を含む。実施例Ｅに関連して本明細書に記載されるような他の形態では、復元機構及び力の一部又は全部が、接触面のジオメトリを通じて、付勢機構によって加えられる付勢力の位置、方向及び強度に従ってヒンジ接続部内に提供される。同じ又は代替の形態では、復元／センタリング機構及び力のかなりの部分が磁気構造によって提供される。

上述したように、図Ａ１に示す実施例Ａのトランスデューサは、（図Ａ１ａに示すように）トーション・バーＡ１０６の形態の振動板復元及び／又はセンタリング機構を備える。トーション・バーＡ１０６は、振動板組立体Ａ１０１とトランスデューサ・ベース構造Ａ１１５との間に連結され、振動板を中立回転位置に復元する。

ばねのような弾性部材、又はこの場合にはトーション・バーＡ１０６は、使用するのに容易で直線的で信頼できる機構である。トーション・バーはまた、振動板組立体Ａ１０１を回転軸Ａ１１４に平行な並進方向に位置決めする第２の目的を果たし、その結果、振動板組立体Ａ１０１の可動部分は、振動板組立体Ａ１０１の周長の周りをその場で及び動作中に延在することができるトランスデューサ・ベース構造Ａ１１５又は（図Ａ６に示すように）トランスデューサ・ハウジングＡ６０１に触れて擦れない。さらに、トーション・バーは、コイル巻線Ａ１０９につながるワイヤを支持し、それらが共振することによってオーディオ再生の品質に悪影響を与えるのを防止する。

図４Ａは、実施例Ａにおいて使用されるトーション・バーＡ１０６の構造を詳細に示している。トーション・バーは、金属又は弾性のあるプラスチック材料などの任意の適切な弾性材料から形成することができる。この実例では、トーション・バーは、例えば０．０５ｍｍなどの比較的薄い厚さの折り畳まれたチタン箔である。トーション・バーの形状は、トランスデューサＦＲＯ内の有害な共振が最小限又はなくなるように十分に剛性であり、また、基本振動板共振周波数（Ｗｎ）が低くなるようにねじれが十分にフレキシブルでもある。

使用される材料は、好ましくは、（低い基本周波数及び高い可動域を促進するのを助けるために）比較的低いヤング率、適度に高い特定のヤング率（すなわち、低いヤング率にもかかわらず内部共振を緩和するような低密度）、高い降伏強度を含み、及び／又は好ましくは、多くの動作サイクルにわたりクリープ又は疲労を著しく被らない。チタンのような非磁性材料もまた、磁気組立体への引力に起因する問題を防止又は緩和するのに有用であり得る。他の材料も適しており、例えば４０２グレードのステンレス鋼で十分なこともある。

トーション・バーは、中心長手方向屈曲セクション／領域Ａ４０２を有する長手方向本体を含む。この領域は、（図Ａ４ｄにクロスハッチングで示すように）一貫した断面を有することが好ましい。このセクションＡ４０２は、バーの長さを伸ばすチャネルを形成する実質的に曲がった又は湾曲した壁を含む。セクションＡ４０２の壁は、約９０度に曲げられている。領域Ａ４０２は（図Ａ４ｂの側面図に見られるように）長く、側面プロファイルでは薄肉であるため、ねじれに適合的である。セクションＡ４０２はまた、セクションＡ４０２に垂直な力に応じた曲げに対して実質的に剛性／堅固であることが好ましい。これは、セクションＡ４０２を、箔の厚さに対してかなり大きな高さ及び幅の寸法を有するように形成することによって達成される。このジオメトリは、このような長いスパンにわたって共振を軽減又は防止するために重要である。

トーション・バーは、中央屈曲領域Ａ４０２の両端部に、拡幅された比較的幅広の翼状セクションＡ４０１をさらに備える。中央屈曲領域Ａ４０２は、領域Ａ４０４において又はトーション・バーの両端部に隣接して、翼状セクションに移行するように広がる。この領域Ａ４０４での広がりは、時間がたつにつれて疲労する可能性のある応力集中部の作製を避け、幅広の平らな翼状ばねセクションＡ４０１にスムーズに移行するために、好ましくは（排他的ではないが）図示のように湾曲したテーパを用いて徐々にテーパ状になり、階段状ではない。テーパは、他の構成では直線的であってもよく、及び／又は応力集中部が作製されるリスクを低減するために一連のステップで作製されてもよいことが理解されるであろう。トーション・バーＡ１０６の各端部Ａ４０１は、翼部を形成する一対の分離タブＡ４０１を含む。各翼状セクションＡ４０１について、各タブは、中央屈曲セクションＡ４０２の折り畳まれた壁の一方の側から延び、反対側のタブに向かって曲げられた折り畳まれた壁を含む。この実施例では、タブの対向する壁は間隔をあけてあり、連結されておらず、これらの間にチャネルを形成する。これらの翼部Ａ４０１は、接触バーＡ１０５の本体の一端から延びる（図Ａ３ａに示されている）横方向端部タブＡ３０３への効果的な取り付け、及び振動板組立体のコイル巻線Ａ１０９の短辺Ａ２０５への効果的な取り付けのために十分に大きな表面積を提供する。

その場で、トーション・バーは、本体の一方の側から長手方向に延び、端部に横方向に突出するタブＡ３０３を有する接触部材Ａ１０５の本体のアームＡ３１２上に位置するように構成される。アームＡ３１２の窪み部は、その中にトーション・バーの翼状セクションＡ４０１を保持するために、タブに隣接して配置される。アームＡ３１２とピボット・シャフトＡ１１１との間の他の窪み部は、トーション・バーの他の翼部Ａ４０１を保持し、中央セクションＡ４０２はアームＡ３１２上に配置される。一方の翼部は、タブＡ３０３に堅固に結合され、他方の端部は、コイル巻線の側部Ａ１０９などの振動板組立体に堅固に結合される。任意の適切な固定機構を、例えば適切な接着剤を介して使用することができる。

トーション・バーＡ１０６に関して、４つの曲げ位置Ａ４０３における（実質的に平面で薄い）端部タブ壁の曲げ部は、トーション・バーＡ１０６の屈曲領域Ａ４０２がねじれるとトーション・バーの端部を斜めにする傾向があるから、ユニバーサル接続部と同様のある程度の回転適応性を導入する。この追従性が提供されない場合、これは、組立体の基本周波数（Ｗｎ）を増加させるねじれに対して屈曲領域Ａ４０２を抑制する効果を有する。また、ねじれ力は、トーション・バーの端部を固定する接着剤又は他の機構を破壊するように作用し得る。好ましくは、端部翼状セクションの１つ、又はより好ましくは両方が、中間セクションの長さに垂直な方向に、回転適応性を組み込む。好ましくは、並進及び回転の適応性は、その平面がトーション・バーの主軸に対して実質的に垂直に配向されたトーション・バーの一方又は両方の端部にある１つ又は複数の板ばね／端部タブ壁によって提供される。好ましくは、両方の端部翼状セクションは、トーション・バーの主軸に垂直な方向の並進に関して比較的非適合的である。

好ましくは、セクションの少なくとも１つの端部は、トーション・バーの主軸の方向に並進追従性を提供する。４つの曲げ位置Ａ４０３における端部タブ壁の曲げ部は、トーション・バーの長手方向軸に沿ったわずかな並進追従性も導入して、動作中にねじれを受けるトーション・バーＡ１０６の屈曲部分Ａ４０２が短くなることによって接触領域Ａ１１２が回転軸Ａ１１４に沿って摺動しないようにするのに役立つ。また、落下などの衝撃シナリオでは、４つの曲げ位置Ａ４０３での曲げ部は、トーション・バーがその連結部からトランスデューサ・ベース構造Ａ１０５及び振動板組立体Ａ１０１へとはぎ取られないようにするのにも役立つ。

図Ａ４に示されるトーション・バーの設計は、トランスデューサのＦＲＯ内で実質的に共振がない。

好ましくは、復元力を与える機構は、力対変位の関係（変位した距離又は回転した角度のいずれかで測定された変位）に関して実質的に線形である。機構がフックの法則に実質的に従うならば、これは、オーディオ信号がより正確に再生されることを意味する。
好ましくは、モータ・コイルに接続する導線は、トーション・バーの中間セクションの表面に取り付けられる。好ましくは、ワイヤは、トーション・バーと平行に走り、トーション・バーがトランスデューサの通常動作中にその周りを回転する軸の近くに取り付けられる。

付勢機構のバリエーション
実施例Ｅに関して説明したように、機械的付勢機構は、付勢機構の目的に関して利益を提供し、好ましくは実質的な追従性が加えられた１つ又は複数のヒンジ接続部に実質的な力を提供し、１つ又は複数のヒンジ要素を１つ又は複数の接触部材に付勢する一方、各対のヒンジ要素と接触部材との間で実質的に自由な回転運動を可能にする。

機械的付勢機構には多くのタイプと構成がある。１つの形態では、付勢機構は、ヒンジ要素を接触面に向けて付勢する又は追い立てる弾性要素、部品又は構成要素を含む。弾性要素は、実施例Ｅで説明したように振動板を接触面に向かって付勢する又は追い立てるためにヒンジ要素の各端部に配置されたばね部材のような予め張力がかけられた弾性部材、又はシリコンゴムなどのヤング率の低いエラストマー、又は天然ゴム、又は張力（例えば、伸張したラテックスゴムバンド）又は圧縮（例えばゴムの潰れたブロック）のいずれかで使用するように構成された粘弾性ウレタンポリマー（登録商標）であってもよい。ニードルばね、ねじりばね、コイル圧縮ばね、及びコイル張力ばねを含む他の種類のばねも効果的であり得る。これらのばねは、好ましくは、スチール又はチタンのような降伏応力が高い材料から作られる。

他の構成では、付勢機構は、一端がトランスデューサ・ベース構造に取り付けられた（撓んだ状態の）金属製の板ばねを含み、他端はリガメントを構成する中間構成要素の一端に連結され、リガメントの他端は振動板組立体に連絡される。このような構成では、Ｖｅｃｔｒａｎ（商標）などの液晶ポリマー繊維又はＳｐｅｃｔｒａ（商標）などの超高分子量ポリエチレン繊維のような（例えば１０ＧＰａより高い）高引張弾性率の複数のストランド・リガメントを使用することが好ましい。いくつかの構成では、付勢機構は、ヒンジ要素に接触するか、又はヒンジ要素に堅固に連結された第１の磁気要素と、第２の磁気要素とを含み、第１及び第２の磁気要素間の磁気力は、使用中のヒンジ要素と接触面との間の一貫した物理的接触を維持するように、ヒンジ要素を接触面に向けて付勢する又は追い立てる。第１の磁気要素は、強磁性流体であってもよい。第１の磁気要素は、振動板本体の端部近くに配置された強磁性流体であってもよい。第２の磁気要素は、永久磁石又は電磁石であってもよい。代替的に、第２の磁気要素は、接触部材の接触面に結合されるか又は埋め込まれる強磁性スチール部品であってもよい。好ましくは、接触部材は、第１の磁気要素と第２の磁気要素との間に配置される。

当業者には、本明細書に概説された原理と一致する等価又は類似の機能を果たすことができる付勢機構の他の可能な構成の広範な範囲が明らかであるはずである。

上述したように、付勢機構は、ヒンジ要素と接触部材との間に付勢力を加えるときにある程度の追従性を提供する。一方、ヒンジ要素を振動板組立体に連結する構造は、剛性で非適合的であることが好ましい。このため、付勢機構は、ヒンジ要素を振動板組立体に連結する構造又は機構とは別々又は少なくとも別々に作動する構造であることが好ましい。付勢機構は、ヒンジ要素を振動板組立体に連結する構造又は機構とは別々に作動することができるが、ヒンジ要素を振動板組立体に連結する構造又は機構と依然として一体であることに留意されたい。これは、例えば、実施例Ｓのオーディオ・トランスデューサのヒンジ・システムに関してさらに説明される。したがって、本発明の範囲から逸脱することなく、実施例Ａのオーディオ・トランスデューサに関連して上述したヒンジ・システムの付勢機構を、これらの変形例のいずれか１つに置き換えることができる。

振動板組立体
上述のヒンジ・システムは、任意の形態の振動板組立体とともに利用することができるが、本明細書のセクション２の構成Ｒ１～Ｒ１１の下に定義された振動板構造のいずれか１つを組み込んだ振動板組立体が使用されることが好ましい。振動板組立体Ａ１０１は、（例えばセクション２．２の構成Ｒ１～Ｒ４の振動板構造又はセクション２．３及び２．４のＲ５～Ｒ９のオーディオ・トランスデューサ構成の振動板構造について定義されているように）共振を制御するために剛性アプローチを用いる実質的に厚くて剛性の振動板を含む。本発明によるヒンジ・システムは、振動板分割をもたらす接触面にわたる並進追従性を最小化するという利益を有するので、そのようなヒンジ機構を剛性の振動板構造と組み合わせることにより、しばしば利益の度合いを増す。

したがって、上述のヒンジ・システムは、例えば本発明の構成Ｒ１の振動板構造に関して説明したような剛性の振動板構造を有するオーディオ・トランスデューサに組み込まれることが好ましい。このオーディオ・トランスデューサの実例の構成Ｒ１の振動板構造の特徴及び態様は、本明細書のセクション２．２で詳細に説明されており、これは参照により本明細書に組み込まれる。以下では簡潔にするために、この振動板構造の簡単な説明のみを示す。

図Ａ１及び図Ａ２を参照すると、上記のデカップリング・システムを組み込んだオーディオ・トランスデューサは、サンドイッチ振動板構造を含む構成Ｒ１の振動板構造Ａ１０１をさらに含む。この振動板構造Ａ１０１は、実質的に軽量のコア／振動板本体Ａ２０８と、動作中に本体の面又はその近傍で受ける圧縮－引張応力に抵抗するための振動板本体の主面Ａ２１４／Ａ２１５の少なくとも１つに隣接して振動板本体に結合された外側垂直応力補強材Ａ２０６／Ａ２０７と、から構成される。垂直応力補強材Ａ２０６／Ａ２０７は、本体の外部で（図示の実例のように）少なくとも１つの主面Ａ２１４／Ａ２１５に結合され、又は本体の内部で少なくとも１つの主面Ａ２１４／Ａ２１５に直接隣接して実質的に最も近くで、動作中に圧縮－引張応力に十分に抵抗する。垂直応力補強材は、作動中に本体が受ける圧縮－引張応力に抵抗するために、振動板本体Ａ２０８の対向する主前面及び後面Ａ２１４／Ａ２１５それぞれに設けられた補強部材Ａ２０６／Ａ２０７を含む。

振動板構造Ａ１０１は、コア内に埋め込まれ、動作中に本体が受けるせん断変形に抵抗し及び／又は実質的に緩和するために、主面Ａ２１４／Ａ２１５の少なくとも１つに対してある角度で配向された少なくとも１つの内側補強部材Ａ２０９をさらに含む。内側補強部材Ａ２０９は、好ましくは、１つ又は複数の外側垂直応力補強部材Ａ２０６／Ａ２０７（好ましくは両側、すなわち各主面）に取り付けられる。内側補強部材は、動作中に本体が受けるせん断変形に抵抗し及び／又は緩和するように作用する。好ましくは、振動板本体のコア内に分布させた複数の内側補強部材Ａ２０９がある。

コアＡ２０８は、３次元で変化する相互接続された構造を含む材料から形成される。コア材料は、発泡体又は規則正しい３次元格子構造材料であることが好ましい。コア材料は、複合材料を含むことができる。好ましくは、コア材料は発泡ポリスチレン発泡体である。

好ましくは、振動板本体の厚さは、ジオメトリが十分に堅牢であり、広い帯域幅にわたって実質的に剛性の挙動を維持するために、その長さの１５％より大きい、又はより好ましくはその長さの２０％より大きい。これに代えて又はこれに加えて、振動板本体は最大寸法（本体を横切る対角線長など）の１１％より大きい、又はより好ましくは１４％より大きい最大厚さを含む。

いくつかの実施例では、この例示的なトランスデューサの振動板構造の内側応力補強材が排除されてもよい。しかしながら、内側応力補強材があることが好ましい。この好ましい構成では、内側補強材は振動板せん断変形に対処し、ヒンジ・システムは、そうでなければ全振動板分割共振モードをもたらす可能性がある並進変位に対して大きな支持を提供する。さらに、ヒンジ・システムは、高い振動板可動域及び低い基本振動板共振周波数を提供する。

図Ａ２を参照すると、より厚い端部である振動板Ａ１０１の一端には力発生構成要素が取り付けられている。力発生構成要素に結合された振動板構造Ａ１０１は振動板組立体を形成する。この実施例では、コイル巻線Ａ１０９は、２つの長辺Ａ２０４と２つの短辺Ａ２０５とからなる略長方形に巻かれている。コイル巻線は、エポキシ樹脂と一緒に保持されたエナメル被覆銅線から作られる。これは、約２００ＧＰａのヤング率を有するプラスチック強化炭素繊維から作られたスペーサＡ１１０の周囲に巻かれているが、エポキシ含浸紙のような代替材料で十分である。スペーサは、オーディオ・トランスデューサ／振動板組立体の組み立てられた状態において、振動板構造Ａ１０１のより厚い端部と相補的なプロファイルであり、それにより振動板構造の厚い端部の周縁部の周りに又はこれに隣接して延びている。スペーサＡ１１０は、ピボット・シャフトＡ１１１に取り付けられ／固定結合されている。振動板本体Ａ２０８のベース／厚い端部に配置されたこれら３つの構成要素の組み合わせは、実質的にコンパクトで堅牢なジオメトリを有する振動板組立体の剛性振動板ベース構造を形成し、振動板組立体のより軽量なくさび部分が堅固に取り付けられている固体の共振耐性のあるプラットフォームを作り出す。

３．２．３ 実施例Ｓ＆Ｔ
次に、振動板構造をベース構造に枢動結合するためのヒンジ・システムを有し、本発明の原理に従って設計された、本発明の回転動作オーディオ・トランスデューサの２つのさらなる実施例を説明する。特に、これらのヒンジ・システムに関連する付勢機構について詳細に説明する。他の構成要素は、簡潔にするために詳細には説明しない。しかしながら、ベース構造、振動板組立体、及び励起機構を含むトランスデューサの残りの構成要素は、上述のオーディオ・トランスデューサ構成のいずれか１つであってもよく、又は当業者には明らかであるような異なる構成であってもよいことが理解されるであろう。言い換えると、実施例Ｓ又はＴのオーディオ・トランスデューサについて説明したヒンジ・システムは、実施例Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅ、Ｋ、Ｓ、Ｔ、Ｗ、Ｘ及びＹに関して説明したオーディオ・トランスデューサのいずれか１つに組み込むことができる。

以下の実施例は、上に概説した原理に従って設計された付勢機構を例示する。特に、以下の実施例の付勢機構又は機構は、接触領域での接触面の平面における（相互の接触面の転動ではなく摺動のような）並進変位を最小限に抑えるように、ヒンジ・システムのヒンジ要素を接触部材に押し付けて動作中に一貫した物理的接触を維持するように構成される。さらに、付勢機構又は機構は、接触面に対して横方向にある程度の追従性を含み、必要なときに動作中に表面間の摩擦接触力を相対的に減少させることができる。

３．２．３ａ 背景
転動又はピボット要素に基づくヒンジ接続部は、上で述べたように、回転動作スピーカにおいて高い振動板可動域及び適度に低い追従性の可能性を提供する。

標準のボール軸受レース・ヒンジは、ほとんどの従来技術の回転動作オーディオ・トランスデューサで使用されるやや標準的な機構である。このヒンジの設計は、ボールの高い回転抵抗及び／又はがたつきの影響を受けやすい。これらの問題は、磨耗、腐食、ほこりなどの異物の混入によって悪化する可能性がある。製造公差が大きく、その結果コストが増加する。

部品が摩耗したり、製造中に部品が不正確になったり、温度が変動したりして、（一度）接触面間に間隙ができた場合、振動板を拘束することができなくなることによって部品のガタつき及び／又は分割周波数の出現を引き起こし得る。この機構は、１）軸受が（動作中に部品が摩耗すると発生する可能性がある）ほこりに曝された場合、２）部品が製造上不正確である場合、３）温度変動によって寸法が変化した場合、わずかに詰まる傾向もある。これらの問題は全て、望ましくないノイズを生成し、非線形応答を生成して音質を低下させる可能性がある。

例えば、パーソナル・オーディオ・ヘッドホンやイヤホン・スピーカ・ドライバなどの非常に小さな振動板で使用する場合、これらの種類の問題は、これらの種類の用途では低基本周波数（Ｗｎ）の要望があり、小さく質量が低い振動板でこれを達成するための追加の課題があり、対応する小さい製造公差が必要であるため、さらに問題になる。

いくつかの既存の転がり要素軸受（例えばボール軸受）は、適合的な方法で予負荷を加える構造のばね要素を含む。多くの標準的な予負荷軸受タイプは、依然として利用することができるが、オーディオ・トランスデューサの用途にはあまり適していない。

図Ｖ１ａ～ｅを参照すると、適合的に適用された予負荷を組み込んだ標準的な従来技術のボール軸受Ｖ１０１が示されている。軸受Ｖ１０１は、外側シェルＶ１０２を含み、その内部に、環状外側レースＶ１０９と環状内側レースＶ１１０との間に収容され転動可能な一連のボールＶ１１２をそれぞれ有する一対の軸受要素Ｖ１０６ａ及びＶ１０６ｂを収容している。中心シャフトＶ１０３は軸受の環状内側レースＶ１１０を貫通する。この機構は、一方の構成要素をシャフトに結合し、他方の構成要素をシェル／シースＶ１０２に結合することによって、２つの構成要素間にヒンジを形成することができる。シェル／シースＶ１０２と軸受の一方の外側レースＶ１０９ａとの間に位置するばね負荷ワッシャＶ１０８ｂ及びＶ１０８ａを介して機構に予負荷が加えられる。ばね負荷ワッシャは、外側レースＶ１０９ａを外側シースＶ１０２に対して右側に摺動させ、外側レースＶ１０９ａのプロファイルが湾曲しているので、接触する転動体を軸受の中心軸に向けて押し付け、これにより、右側の軸受レースＶ１０６ａに適合的に負荷を加える。また、左側Ｖ１０９ｂの外側レースを左に向けて押し付ける反力側もあり、同様に、左側の軸受要素Ｖ１０６ｂに適合的に負荷を加える。これは、左側の外側レースＶ１０６ｂがばねに隣接していないにもかかわらず起こることに留意されたい。

振動板及び力変換構成要素を軸受Ｖ１０１にマウントして回転動作振動板組立体を形成する場合、これは、転がり要素の適合的な負荷が、低減され一貫性のある転がり抵抗をもたらすという点で従来技術のオーディオ・トランスデューサに勝る利益を提供し、それ以外はすべて等しく、場合によっては低歪みでより深いバスを促進し、例えば自己ノイズ発生を低減することができる。本発明のオーディオ・トランスデューサの実施例は、例えば振動板組立体をベース構造にヒンジ結合するためのこのような軸受Ｖ１０１を含むことができる。

しかしながら、軸受Ｖ１０１内の転がり要素Ｖ１１２ａの右側セットは、摺動することができる外側レースＶ１０９ａと外側シースＶ１０２との間に堅固な接触がないので、スピーカにおける高周波性能には最適ではない。それどころか、Ｖ１０９ａとＶ１０２との間における（レースＶ１０９ａがシースＶ１０２に対して摺動することを可能にする）接触を最小した小さな空気間隙Ｖ１１３がある。これは、負荷がシャフトＶ１０３から外側シースＶ１０２に伝達される経路に不連続性が存在し、この不連続性によって、（付勢機構ではなく）ヒンジ組立体に、事実上振動板構造又は組立体とヒンジ組立体のヒンジ要素との間に、回転軸に垂直な迂回である並進的な望ましくない追従性が導入されることを意味する。ヒンジ組立体におけるこの望ましくない追従性によって、動作中に振動板の分割又は他の形態の共振が生じ得る。追従性の導入と同様に、この摺動接触はまた、がたつきの可能性をもたらす。他方、例えば実施例Ａに関連して説明した本発明のヒンジ・システムは、振動板組立体とヒンジ要素との間の追従性が比較的低いか又はゼロである。

不連続性の問題を解決する他の解決法は、２つ以上の軸受Ｖ１０１を使用することであり、例えば、１つはヒンジ作用振動板の片側の各端部に配置することができる。左側の軸受要素Ｖ１０６ｂは非適合的な方法で並進負荷を通過させることができるので、このような２つの軸受要素を使用すると、振動板の両側が非適合的に拘束され、これにより、望ましくない共振の可能性が低減される。追従性及び非追従性に関して明確にするために、全体的な目標は、１つの軸の周りの回転に関して適合的であり、並進及び他の回転軸に関して非適合的であるヒンジ組立体を提供することであり、これは適合的な付勢機構と非適合的な転がり接触との組み合わせを含むヒンジ・システムによって達成される。その一方で、低減された一貫した転がり抵抗の利点が保持されるので、低周波数性能は、従来技術の同等のスピーカと比較して改善される。

図Ｓ１－３及びＴ１－４は、がたつきを起こしにくく、摺動面及び／又は液体の要求を取り除く、より単純で効果的な２つの解決手段を示している。これらの実施例は、本明細書のセクション３．２．１に概説された設計の原理に従って開発された代替のヒンジ・システムを示す。

３．２．３ｂ 実施例Ｓ
図Ｓ１を参照すると、ヒンジ・システムを介して（図Ｓ３ａ～ｅに示される）トランスデューサ・ベース構造Ｓ１０１に枢動可能に結合された（図Ｓ２ａ～ｅに示される）振動板組立体Ｓ１０２を有する回転動作オーディオ・トランスデューサの代替の形態が示されている。振動板組立体Ｓ１０２は、本明細書のセクション２．２で定義された構成Ｒ１～Ｒ４構造と同様の振動板構造を含む。さらに、トランスデューサ・ベース構造Ｓ１０１は、励起機構の磁場を規定する永久磁石Ｓ１１９及び外側ポールピースＳ１０３を備えた実施例Ａのオーディオ・トランスデューサに応じた比較的厚いスクワット・ジオメトリを備える。オーディオ・デバイスに実装された場合、振動板構造は、セクション２．３の構成Ｒ５～Ｒ７のオーディオ・トランスデューサのいずれか１つについて定義されたようにデバイスの周囲構造と少なくとも部分的に、実質的に又はほぼ全体的に物理的に連結しない外周部を有することができる。オーディオ・トランスデューサは、本明細書のセクション４．２．１の実施例Ａのオーディオ・トランスデューサで説明したデカップリング・マウンティング・システムを含むことができる。そうでなければ、セクション４．３で概説された原則にしたがって設計された任意の他のデカップリング・マウンティング・システムを使用することができる。

この実施例のヒンジ・システムは、元の数の（典型的には８つ以上の）ボールの半分が除去され、各サブ軸受／軸受要素に４つ以下のボールしか存在しないことを除いて、標準的な転がり要素軸受（例えばボール軸受）構造に基づいている。好ましくは、プラスチック材料Ｓ１１８で作られたケージは、プラスチックの低質量と固有の減衰が、がたつきの影響を受けにくいことを意味するので、円周方向のボール分離を維持するが、他のケージ設計でも機能する。好ましくは、各軸受要素の外側レースＳ１１６は、この半径の転がり要素における典型よりもプロファイルが薄い。外側レースＳ１１６は、好ましくは薄肉のアルミニウム・チューブＳ１１２にプレスされ、また接着されることが好ましい。代わりに、チューブＳ１１２は、任意の比較的剛性の材料から作られてもよく、例えば、炭素繊維強化プラスチックも適している。締まり嵌め転がり要素Ｓ１１７が使用され、外側レースＳ１１６及びチューブＳ１１２は、標準的な転がり要素軸受に関連した詰まり及び他の問題なしにこれらに適応するように適合変形する。

各軸受要素に転がり要素Ｓ１１７が少ないことは、図Ｓ１ｇに見られるように側面から見た場合に、外側レース及びチューブの転がり要素Ｓ１１７間のスパン又は距離が、典型的な転がり軸受の場合に比べて増加することを意味しており、これは、薄い外側レースＳ１１６及びチューブＳ１１２と関連して、各軸受要素Ｓ１１７（この場合には、ヒンジ・システム付勢機構の一部）の近傍の局部的な横方向の追従性が、典型的な転がり要素軸受の典型的なものより大きいことを意味している。

外側レースＳ１１６及び各ボールのすぐ近くに局在するその支持チューブＳ１１２に固有の横方向の追従性があるかもしれないが、ヒンジ・システムの全体の並進追従性（横追従性以外）は、トランスデューサ・ベース構造Ｓ１０１と振動板組立体Ｓ１０２との間の半径方向の負荷の伝達に関して低い。これは、ヒンジ・システムの全体的な追従性が、特定のボールのすぐ近くの局部的な追従性／撓みにおける追従性に依存するのとは対照的に、トランスデューサ・ベース構造に対するチューブの全体の追従性／撓みに依存するからである。

これは、やはり、各ボールと外側レースと間の接触の局部的領域における横方向の並進追従性のために、低減された一貫した転がり抵抗の利点が保持されることを意味し、さらにまた、ベース構造Ｓ１０３に対する振動板Ｓ１０２全体の並進に関して全体的な並進追従性は、特定のボールからの圧力に応じて外側レースが局部的に横方向に変形しても、振動板全体の並進を促進する比例追従性が得られないから、比較的低い。ヒンジ機構におけるこの低い全体的な並進追従性は、望ましくない共振／振動板分割の影響を受けにくくするとともに高周波数拡張を促進する。

この場合、ヒンジにおける低減された及び／又はより一貫した回転摩擦の特性は、さもなければ他の全てが同等である可能性があるものより大きい半径の軸受の使用を容易にする。これは、内側ポールピースを兼ね、広い帯域幅にわたって共振を起こさないように十分に厚い固定スチール・シャフトＳ１０４／Ｓ１１３を収容することができる大径中空シャフトＳ１１２の支持を容易にする。この設計を変形することが可能であり、例えば、より小さい直径の転がり要素軸受を使用する場合、回転摩擦を低減し、それによって低周波数性能を改善する。

この設計ではまた、転がり要素Ｓ１１７の過度の拘束の可能性が排除され、いくつかのものには負荷か加わり、他のものには負荷が加わらず、これによって拘束を受けずにがたつく可能性がある。

この実施例では、外側レースＳ１１６及び支持チューブＳ１１２を含む付勢機構、この場合、トランスデューサ・ベース構造に対する振動板組立体の並進を支持する４つのボールＳ１１７、外側レースＳ１１６及びチューブＳ１１２は、構造又は機構とは別個に動作するが、同じ構造の一体部品である。付勢機構は、ヒンジ要素を振動板組立体に連結する構造又は機構とは別個に作動することが可能であるが、ヒンジ要素を振動板組立体に連結する構造又は機構と依然として一体であることに留意されたい。

３．２．３ｃ 実施例Ｔ
図Ｔ１ａ～ｈを参照すると、本発明の回転動作オーディオ・トランスデューサＴ１のさらなる実施例が示されており、これは、追従性付勢機構を組み込んだヒンジ・システムを介して（図Ｔ３ａ～ｅに示す）トランスデューサ・ベース構造Ｔ１０１に回転可能に結合された（図Ｔ２ａ～ｅに示す）振動板組立体Ｔ１０２を含む。振動板組立体Ｔ１０２は、本明細書のセクション２．２で定義された構成Ｒ１～Ｒ４構造と同様の振動板構造を含む。さらに、トランスデューサ・ベース構造Ｔ１０１は、励起機構の磁場を規定する永久磁石Ｔ１１９及び外側ポールピースＴ１０３を有する実施例Ａのオーディオ・トランスデューサに応じた比較的厚いスクワット・ジオメトリを含む。オーディオ・デバイスに実装された場合、振動板構造は、セクション２．３の構成Ｒ５～Ｒ７のオーディオ・トランスデューサのいずれか１つについて定義されたようにデバイスの周囲構造と少なくとも部分的に、実質的に又はほぼ全体的に物理的に連結しない外周部を有することができる。オーディオ・トランスデューサは、本明細書のセクション４．２．１の実施例Ａのオーディオ・トランスデューサで説明したデカップリング・マウンティング・システムを含むことができる。そうでなければ、セクション４．３で概説された原則にしたがって設計された任意の他のデカップリング・マウンティング・システムを使用することができる。

ヒンジ・システムは、外側レースＶ１０９ａとケーシングＶ１０２との間の問題のある摺動接触を回避するように追従性が導入される図Ｖ１ａ～ｅの軸受の改作である。代わりに、振動板組立体Ｔ１０２内に導入された追従性によって軸受予負荷が加えられ、この追従性は、過度の振動板分割共振を生じさせないように導入される。この場合、振動板は、２つの転がり要素軸受組立体Ｔ１１０ａ及びＴ１１０ｂによって支持される。追従性は、転がり要素軸受組立体Ｔ１１０ｂに隣接して位置するリーフばねブッシュ構成要素Ｔ１２２を構成する複数の板ばねＴ１２３に固有のものである。ばねＴ１２３は、それらの長さに沿って、すなわち半径方向に力を非適合的に伝達しながら、軸方向に沿って力を適合的に伝達することができるように、回転軸Ｔ１２７に垂直な平面内に配向される。

実施例Ｖ及びＳと同様に、この場合板ばねＴ１２３を介して追従性が導入されることにより、転がり抵抗が低減され、より一貫したものとなる。この場合、転がり要素Ｔ１１７は、実施例Ｓに比べてコイルＴ１１１の半径に対して小さい半径に配置され、これにより転がり抵抗がさらに低減され、低周波数の拡張が改善され、さらに同等のコイル半径の構成について低周波数でのノイズ発生がさらに低減される。振動板全体は、板ばねを隣接させていない他の転がり要素軸受組立体Ｔ１１０ａを介して軸方向変位に対して堅固に拘束される。軸方向負荷は、振動板ベース・チューブＴ１１２に堅固に接着された場合に、図Ｔ１ｅに見られるようにこの目的のための三角形のプロファイルを形成する構成要素Ｔ１２４を介して振動板に伝達される。

３．２．５ 実施例Ｋ
図Ｋ１ｇ～Ｋ１ｊを参照すると、本発明のさらなる接触ヒンジ・システムの実施例が、実施例Ｋのオーディオ・トランスデューサに関連して示されている。実施例Ｋのオーディオ・トランスデューサの他の特徴は、本明細書のセクション５．２．２に詳細に記載されている。以下は、この実施例に関連するヒンジ・システムの説明に過ぎない。

ヒンジ・システムは、本明細書のセクション３．２．１に記載されている設計原理及び考察にしたがって構成された接触ヒンジ・システムである。ヒンジ・システムは、組立体の両側に一対のヒンジ接続部を有するヒンジ組立体を含む。各ヒンジ接続部は、接触面を提供する接触部材と、接触面に当接して転動するように構成されたヒンジ要素とを含む。各ヒンジ接続部は、ヒンジ要素が接触面との一貫した物理的接触を維持しながら接触部材に対して移動することを可能にするように構成され、ヒンジ要素は接触面に向かって付勢される。

ヒンジ・シャフトＫ１０８の形態のヒンジ要素は、一方の側でコネクタＫ１１７を介して振動板ベース・フレームＫ１０７に堅固に結合されている。反対側では、ヒンジ・シャフトＫ１０８は、接触部材Ｋ１３８に転動可能に又は枢動可能に結合されている。図Ｋ１ｉに示すように、この実施例では、各接触部材は、窪み状に湾曲した接触面Ｋ１３７を含み、シャフトＫ１０８の自由側が接触面Ｋ１３７に対して回転することを可能にする。窪み状の表面Ｋ１３７は、シャフトＫ１０８の曲率半径よりも大きな曲率半径を有する。各接触部材Ｋ１３８は、ベース構造組立体から振動板組立体に向かって横方向に延びるトランスデューサ・ベース構造組立体Ｋ１１８のベース構成要素Ｋ１０５のベース・ブロックである。一対のベース・ブロックＫ１３８は、ベース構成要素Ｋ１０５の両側から延びてシャフトＫ１０８の両端部に転動可能に又は枢動可能に結合され、それによって２つの別個のヒンジ接続部を形成する。ベース・ブロックは、振動板構造のベース端部に形成された対応する窪み部内に延ばすことができる。接触ヒンジ接続部は、好ましくは、振動板構造及びトランスデューサ・ベース構造の両方に密接に関連している。

図Ｋ１ｌ～Ｋ１ｍを参照すると、ヒンジ・シャフトＫ１０８は、ヒンジ・システムの付勢機構によって、ベース・ブロックＫ１３８の接触面Ｋ１３７に対して弾性的及び／又は適合的に適所に保持される。付勢機構は、圧縮ばねの形態の実質的に弾性の部材Ｋ１１０と、接触ピンＫ１０９とを含む。ばねＫ１１０は、一端部がベース構造Ｋ１０５に堅固に結合され、接触位置Ｋ１１６で反対側の端部が接触ピンＫ１０９と係合する。弾性接触ばねＫ１１０は、接触ピンＫ１０９に向かって付勢され、その場で少なくともわずかに圧縮されて保持される。その場で、接触ピンＫ１０９は、コネクタＫ１１７を介して振動板ベース・フレームＫ１０７に堅固に結合され、コネクタＫ１１７の対応する窪み状曲面に対して固定的に接触部材Ｋ１３８の間に延在する。接触ピンＫ１０９及び対応する付勢ばねＫ１１０は、好ましくは、ヒンジ接続部間の中心に配置される。この配置は、ベース・フレームＫ１０７、コネクタＫ１１７及びヒンジ・シャフトＫ１０８を含む振動板ベース構造を、ヒンジ接続部の接触ベース・ブロックＫ１３８に対して適合的に引っ張る。このようにして、シャフトＫ１０８は、２つの接触位置でベース・ブロックＫ１３８の湾曲面Ｋ１３７に接触する。追従性及び／又は弾力性の程度は、本明細書のセクション３．２．２に記載されている通りである。

ヒンジ・システムのジオメトリは、振動板組立体Ｋ１０１とトランスデューサ・ベース構造Ｋ１１８との間の２つの接触位置Ｋ１３７、好ましくは接触ピンＫ１０９と接触ばねＫ１１０との間の接触位置と一致するトランスデューサの（図Ｋ１ｂに示される）近似回転軸Ｋ１１９とともに設計される。この構成は、これらの構成要素によって発生する復元力を最小にするのに役立ち、したがって、トランスデューサの基本共振Ｗｎを減少させるのに役立つ。

いくつかの形態では、ヒンジ要素又は接触部材の一方は、外力が現れたとき又はオーディオ・トランスデューサに加わったときに、ヒンジ要素又は接触部材の他方が隆起部分又は突起を越えて移動することを防止するように構成された１つ又は複数の隆起部分又は突起を有する接触面を含む。用途に応じて、モータ・コイルのような潜在的に壊れやすい構成要素への衝撃を防止するストッパを設けることも有用な場合がある。これらは、接触面に作用するストッパから独立していてもよい。

この実施例では、ヒンジ要素Ｋ１０８は、図Ｋ１ｉのような回転軸に垂直な平面で見たときに突状の断面プロファイルと、実質的に窪み状の接触面Ｋ１３７を含むベース構成要素Ｋ１０５Ｋのベース・ブロック突起である接触部材Ｋ１３８とを少なくとも部分的に含む。この構成は、ヒンジ要素が接触面の中央の中立領域Ｋ１３７ａから遠ざかる方向に動かされる状況において、ヒンジ機構の再センタリングに寄与する。中央領域の両側に位置する接触面の窪み状に隆起した縁部領域Ｋ１３７ｂ又はＫ１３７ｃは、要素が意図された位置を越えて移動するように強制された場合には、関連するヒンジ要素Ｋ１０８を中央領域Ｋ１３７ａに向かって再配置する。この特徴は、記載されたジオメトリが、デバイスの動作中に聞き取れるがたつき歪みをもたらす接触を場合によっては引き起こす可能性がある過度の滑りを防止するので、トランスデューサが突き当たり又は落下し、接触点Ｋ１１４が滑るような小さな衝撃の場合に有利である。そのような構成は、実施例Ａ、Ｅ、Ｓ又はＴのような本明細書に記載された他の接触ヒンジの実施例のいずれか１つに適用することができる。

通常動作の間に、回転軸に垂直な平面内の断面プロファイルで見たときに、ヒンジ要素Ｋ１０８の突面が、突状半径が窪み状半径より大きい場所で窪み面Ｋ１３７に接触することができる場所がないことがこの構造の更なる改良として好ましい。この構成は、センタリングを引き起こすことなくおそらくは繰り返され得る表面間の衝突によって発生する継続するがたつき歪みを実質的に防止する。代わりに、ヒンジ要素Ｋ１０８の突状半径より大きな半径を有する接触面Ｋ１３７を有する実施例Ｋのように、センタリングは、接触面における勾配によってのみ引き起こされ、これは、勾配上を摺動することによって生じる歪みが必ずセンタリング位置の補正に関連し、それにより、継続する歪みの可能性を低減することを意味する。そのような構成は、実施例Ａ、Ｅ、Ｓ又はＴのような本明細書に記載された他の接触ヒンジの実施例のいずれか１つに適用することができる。

３．２．５ 実施例Ｅ
概要
図Ｅ１～Ｅ４を参照すると、本明細書で実施例Ｅと呼ばれる本発明のさらなるオーディオ・トランスデューサの実施例が示されており、これは、本明細書のセクション３．２．１に記載されている原理に従って設計された接触ヒンジ・システムを介してトランスデューサ・ベース構造Ｅ１１８に回転可能に結合された振動板組立体Ｅ１０１を含む。要約すると、振動板組立体Ｅ１０１は、本明細書のセクション２．２で定義された構成Ｒ１～Ｒ４の構造と同様の振動板構造を含む。さらに、トランスデューサ・ベース構造Ｅ１０２は、励起機構の磁場を規定する永久磁石Ｅ１０２及び外側ポールピースＥ１０３及び内側ポールピースＥ１１３を有する、実施例Ａのオーディオ・トランスデューサに応じた比較的厚いスクワット・ジオメトリを含む。振動板構造に堅固に結合された１つ又は複数のコイル巻線Ｅ１３０／１３１は、動作中に振動板組立体を動かすために磁場内に延ばす。図Ｅ２に示すように、振動板構造は、セクション２．３の構成Ｒ５～Ｒ７のオーディオ・トランスデューサのいずれか１つについて定義されたトランスデューサの周囲構造Ｅ２０１～Ｅ２０４と少なくとも部分的に、実質的に、又はほぼ全体的に物理的に連結しない外周部を有する。オーディオ・トランスデューサは、本明細書のセクション４．２．２で説明したデカップリング・マウンティング・システムを含むことができる。そうでなければ、セクション４．３で概説された原則に従って設計された他のデカップリング・マウンティング・システムを使用することができる。

振動板ベース構造
図Ｅ１ｈは、オーディオ・トランスデューサの断面を示し、コイル巻線の長辺Ｅ１３０及びＥ１３１の断面は、回転軸Ｅ１１９を中心とする半径で湾曲し、張り出しているので、振動板が回転する場合に、コイル巻線の長辺が外側ポールピースＥ１０３及びＥ１０４と内側ポールピースＥ１１３との間の磁束間隙の領域を出始める前に変位角が利用可能である。このようにして、駆動トルクの高い直線性が達成される。

図Ｅ３ａは、それ自体で、２つの側部アーク・コイル補強材Ｅ３０１と、２つの補強材三角形Ｅ３０２と、振動板の幅を拡張する主ベース・プレートＥ３０３と、振動板の幅を拡張する下側支柱・プレートＥ３０４と、振動板の幅を拡張する上側支柱・プレートＥ３０５と、中間アーク・コイル補強材Ｅ３０６と、振動板の幅を拡張する下側ベース・プレートＥ３０７とを含む振動板ベース・フレームＥ１０７を示している。

コイル巻線Ｅ１０６は、振動板ベース・フレームＥ１０７に取り付けられる。各コイル巻線の短辺Ｅ１２９は、２つの側部アーク・コイル補強材Ｅ３０１のそれぞれに取り付けられている。コイル巻線の長辺Ｅ１３０及びＥ１３１は、２つの側部アーク・コイル補強材Ｅ３０１及び中間アーク・コイル補強材Ｅ３０６に取り付けられている。コイル巻線の長辺Ｅ１３０は、上側支柱・プレートＥ３０５の縁部に取り付けられている。

振動板ベース・フレームＥ１０７の全ての領域である、コイル巻線Ｅ１０６に接着された側部アーク・コイル補強材Ｅ３０１、補強材三角形Ｅ３０２、主ベース・プレートＥ３０３、下側支柱・プレートＥ３０４、上側支柱・プレートＥ３０５、中間アーク・コイル補強材Ｅ３０６及び下側ベース・プレートＥ３０７の組み合わせは、実質的に剛性でありＦＲＯ内で共振しない振動板ベース構造を形成する。振動板ベース・フレームＥ１０７及び巻線Ｅ１０６の質量は、振動板組立体Ｅ１０１のそれ以外の部分に比べて相対的に高いが、質量が回転軸Ｅ１１９の近くに位置するため、回転慣性が低減される。

３つのコイル補強材Ｅ３０１及びＥ３０６はそれぞれ、回転軸に垂直な方向に延び、コイルＥ１３０の第１の長辺をコイルＥ１３１の第１の第２の長辺に接続するパネルを含む。各側部アーク・コイル補強材Ｅ３０１は、コイルＥ１０６の各短辺Ｅ１２９に近接させ、接触させて配置し、コイルＥ１３０の第１の長辺と第１の短辺Ｅ１２９との間のほぼ接合部から、コイルＥ１３１の第２の長辺と第１の短辺との間のほぼ接合部まで延ばし、また、振動板ベース・フレームの他の部分に向かって回転軸に垂直な方向に延ばす。これらの振動板ベース・フレーム部分が（この実施例では１つの部品として焼結された）同じ材料片で作られていない場合、はんだ付け、溶接、又はエポキシ樹脂又はシアノアクリレートのような接着剤を使用した接着のような適切で堅固な連結方法を使用し、接着すべき部品間の妥当なサイズの接触領域の使用を確保するように注意しなければならない。

好ましくは、コイル補強パネルは、８ＧＰａよりも高い、又はより好ましくは２０ＧＰａよりも高いヤング率を有する材料から作られる。

コイルの長辺Ｅ１３０及びＥ１３１は形成体に連結されておらず、その代わりに、コイル補強材の間の領域にそれ自体を支持することができるように十分に厚い。形成体を使用してもよい。

接触ヒンジ組立体
接触ヒンジ組立体は、振動板組立体Ｅ１０１に取り付けられたコイル巻線Ｅ１０６を通って再生される電気オーディオ信号に応答して、トランスデューサ・ベース構造Ｅ１１８に対して、振動板組立体Ｅ１０１が近似回転軸Ｅ１１９の周りを前後に回転することを容易にする。

ヒンジ組立体は、振動板組立体及びトランスデューサ・ベース構造の両側に位置する一対のヒンジ接続部を含む。各ヒンジ接続部は、ヒンジ要素及び接触部材を含む。振動板ベース・フレームＥ１０７は、振動板ベース・フレームの両側に位置する２つの（断面で）突状に湾曲した突起Ｅ１２５を有しており（そのうちの１つは、図Ｅ１ｇ及びＥ１ｉの断面詳細図に示されている）、ヒンジ接続部のヒンジ要素を形成する。トランスデューサ・ベース構造Ｅ１１８はベース・ブロックＥ１０５を含み、両側がヒンジ接続部の接触部材を形成する。ベース・ブロックＥ１０５の各側部は、動作中に関連するヒンジ要素Ｅ１２５を支えて転動する窪み状に湾曲する接触面Ｅ１１７を含む。別の実施例では、接触組立体を逆にして、振動板側に窪み部を、トランスデューサ・ベース構造側に突状突起を設けることができる。

ヒンジ要素は、他の場合には振動板の分割共振が生じる可能性がある並進及び（所望の回転モードを除く）回転変位に対して振動板を堅固に支持するために、十分に高い弾性率を有する材料から形成される。

接触ベース・ブロックＥ１０５との接触領域において、各ヒンジ要素Ｅ１２５は、自由運動及び低振動板基本共振周波数（Ｗｎ）を促進するのを助けるために、実施形態Ａに関連して説明したように振動板本体の長さＥ１２６に対して実質的に小さい半径を有する表面Ｅ１１４を含むが、この半径は、好ましくは、接触材料に撓みを生じさせ分割性能に影響を及ぼすほど小さくない。

輸送中に、オーディオ・トランスデューサが衝撃を受けるか又は落下した場合、又はその後に過度に（例えば、何百万回ものサイクル）使用されると、ヒンジ要素がベース・ブロックの接触面の中央の座位からシフトする可能性がある。接触面は、ヒンジ要素が（例えば、一回限りの衝撃事象のために）最適位置からあまりにも遠くにシフトすると、最終的には、ヒンジ要素を適切な接触位置に戻すのに十分な勾配に達するように、接触領域からあらゆる方向に増加する勾配を含む。接触ブロックの接触面の側部はまた、傾斜の緩やかな変化を含んでいるので、継続するがたつき歪みを生じさせ得る衝突の可能性はない。ヒンジ要素のこのような滑りは、一回限りの珍しいことであり、トランスデューサの通常動作の過程では発生しないことに留意されたい。

振動板は、ヒンジ組立体を介してトランスデューサ・ベース構造Ｅ１１８に対して近似軸Ｅ１１９の周りを回転するように構成される。振動板本体Ｅ１２３の冠状面は、回転に伴って大量の空気を移動させるように、理想的には回転軸Ｅ１１９から外側に延ばす。

実施例Ａのオーディオ・トランスデューサとは異なり、実施例Ｅのオーディオ・トランスデューサは、振動板組立体Ｅ１０１に埋め込まれた強磁性材料を有しないので、磁石Ｅ１０２及びポールピースは、ヒンジ要素と接触部材との間の接触を維持するために振動板組立体又はヒンジ要素に付勢力を加えない。

この実施例のヒンジ組立体は、トランスデューサ・ベース構造Ｅ１１８内の接触部材Ｅ１１７に対して振動板ベース・フレームＥ１０７にヒンジ要素を保持する弾性部材Ｅ１１０を有する付勢機構を含む。弾性部材Ｅ１１０は、実質的に薄い本体から作られた細長い部材である。両弾性端部を連結する本体の中間部分は、任意の適切な方法によってベース・ブロックＥ１０５に堅固に連結されているので曲がらない。弾性付勢部材Ｅ１１０の両端部はそれぞれ、ベース・フレームの突出部／ヒンジ要素に向かってベース・ブロックを付勢するように、振動板ベース・フレームの両側部に結合されている。付勢部材は、動作中にヒンジ接続部の接触面を一緒に保持するために一貫した付勢力を加えるが、動作中に振動板組立体を回転軸の周りで回転させることができるように、また、（本明細書のセクション３．２．１及び３．２．２で説明されているようなほこり又は製造公差の存在に起因するような）特定の環境においてそれらの間である程度の横方向の動きを可能にするために、十分に追従性がある。

図Ｅ１ｉは、オーディオ・トランスデューサの一方の側の弾性付勢部材Ｅ１１０の長手方向の断面を示す。付勢部材の各端部は、ベース・ブロックＥ１０５の側部から延び、（中間セクションに対してほぼ直角に）曲げられて、振動板ベース・フレームＥ１０７の力印加ピンＥ１０９を取り囲むまでオーディオ・トランスデューサの側部にほぼ平行に延びる。付勢部材Ｅ１１０の各曲げ端部は、好ましくは、端部を側方に曲げることによって端部をその位置から外れさせるのに十分な長さを有する。振動板組立体がトランスデューサ・ベース構造Ｅ１１８ａとともに最初に組み立てられ、付勢部材Ｅ１１０の端部がベース・フレームＥ１０７に引っ掛けられると、端部は適度に予め張力がかけられていなければならないので、いったん定位置に引っ掛けられると、必要な接触力を提供する（その大きさと理由はセクション３．２．１で概説されている）。

図Ｅ１ｅは、力印加ピンＥ１０９に引っ掛けられた弾性付勢部材Ｅ１１０の一端部の側面図を示す。ほぼ正方形の穴が見える。力印加位置Ｅ１１６において力印加ピンＥ１０９と接触する穴の縁部は実質的に平坦である。力が加えられる方向は、その平坦な縁部に実質的に垂直であり、力印加ピンＥ１０９に向かっている。この方向は、各側の接触領域Ｅ１１４においてヒンジ要素の突状曲面に接する平面に対して実質的に垂直になるように選択された。このようにして、トランスデューサ・ベース構造Ｅ１１８に対して振動板組立体の均衡を失わせるように作用する力の組み合わせが振動板組立体には加えられない。力印加ピン位置Ｅ１１６は、回転軸Ｅ１１９と一致する。回転軸Ｅ１１９に対する２つの力印加位置Ｅ１１６によって規定される軸の位置決めは、共振周波数（Ｗｎ）を減少させ、振動板をその平衡位置に中心合わせするための復元力を提供する。例えば、力印加位置Ｅ１１６によって規定される軸が、回転軸Ｅ１１９から振動板側（図Ｅ１ｅに関して左側）にオフセットして配置される場合、振動板が回転するにつれて不安定になり、一方の側に向かって急に動く。力印加位置Ｅ１１６によって規定された軸が回転軸Ｅ１１９からベース構造側（図Ｅ１ｅに関して右側）にオフセットして配置される場合、力は振動板を平衡静止位置に中心合わせするように作用する。

２つのヒンジ接続部突起／ヒンジ要素Ｅ１２５は、振動板本体幅Ｅ１２８に対して適度の距離をおいて配置し、一方は振動板本体Ｅ１２４の矢状面の一方の側において振動板本体の最大幅に近い間隔をあけ、他方の突起Ｅ１２５は他方の側において同様に間隔をあける。接触ヒンジ接続部を適切に離間させることによって、組み合わせは、振動板の基本回転モード（Ｗｎ）ではない振動板の回転モードに関して、振動板組立体Ｅ１０１に改善された剛性及び支持を提供することができる。このような２つの回転モードがあり、両方が振動板の基本回転軸Ｅ１１９に対して実質的に垂直な回転軸を有し、両方が互いに実質的に垂直である。これらは、このトランスデューサのコンピュータ・モデルの有限要素解析を使用して識別することができ、この明細書内の実施例Ａで行った分析と同様である。

この実施例では、ヒンジ・システムの構成は、トランスデューサ・ベース構造に対してある角度で振動板組立体を吊り下げ、よりコンパクトなトランスデューサ組立体を提供する。言い換えれば、組み立てられた状態において、ベース構造の長手方向軸は、振動板組立体の中立位置／状態において、振動板組立体の長手方向軸に対してある角度に向けられている。この角度は、好ましくは鈍角であるが、代替の構成では直角又は鋭角であってもよい。

トランスデューサ・ベース構造
トランスデューサ・ベース構造Ｅ１１８は、ベース・ブロックＥ１０５と、外側ポールピースＥ１０３及びＥ１０４と、磁石Ｅ１０２と、内側ポールピースＥ１１３とを含む。これらのトランスデューサ・ベース構造部分は全て、エポキシ樹脂などの接着剤を介して接着されるか、又は相互に堅固に連結される。磁石Ｅ１０２は、Ｎ極が外側ポールピースＥ１０３に連結された面に位置し、Ｓ極が外側ポールピースＥ１０４に連結された面に位置するように磁化される。これは、代替の実施例では逆であってもよい。

磁気回路は、磁石Ｅ１０２、外側ポールピースＥ１０３及びＥ１０４、及び２つの内側ポールピースＥ１１３によって形成される。磁束は、外側ポールピースＥ１０３及びＥ１０４と内側ポールピースＥ１１３との間の小さな空気間隙に集中する。外側ポールピースＥ１０３と内側ポールピースＥ１１３との間の間隙における磁束の方向は、全体的に、ほぼ回転軸Ｅ１１９に向かう。内側ポールピースＥ１１３と外側ポールピースＥ１０４との間の間隙における磁束の方向は、全体的に、ほぼ回転軸Ｅ１１９から離れる。コイル巻線Ｅ１０６は、エナメル被覆された銅線によってほぼ長方形の形状で巻かれ、上記のとおり２つの長辺Ｅ１３０及びＥ１３１と、２つの短辺Ｅ１２９とを有する。長辺Ｅ１３０は、外側ポールピースＥ１０３と内側ポールピースＥ１１３との間の小さな空気間隙内にほぼ位置し、他方の長辺Ｅ１３１は、外側ポールピースＥ１０４と内側ポールピースＥ１１３との間の小さな空気間隙内に位置する。動作中、電気オーディオ信号がコイル巻線を介して再生されると、コイル巻線の長辺Ｅ１３０及びＥ１３１の両方によって同じ方向にトルクが加えられ、振動板組立体を振動させる。コイル巻線Ｅ１０６は、比較的剛性になり、ＦＲＯを超えて望ましくない共振モードを押し上げるほど十分に厚く巻かれている（エポキシのような接着剤でともに接着されている）。コイル形成体を必要としない程度に厚いことが好ましく、これは、所与のコイル巻線の厚さ、並びにコイル巻線の長辺Ｅ１３０及びＥ１３１とポールピースＥ１０３、Ｅ１０４及びＥ１１３との間の所与のクリアランス間隙について、磁束間隙をより小さくする（磁束密度とオーディオ・トランスデューサの効率を高める）ことができることを意味する。

振動板構造
振動板組立体は、トランスデューサ・ベース構造Ｅ１１８に対して近似軸Ｅ１１９の周りを回転するように構成される。振動板本体厚さＥ１２７は、振動板本体の長さに対してかなり厚い。例えば、最大厚さは、長さの少なくとも１５％、又はより好ましくは長さの少なくとも２０％である。この厚さは、剛性を改善した構造を提供し、共振モードを動作範囲外に押し上げるのを助ける。振動板のジオメトリは、大部分は平面である。振動板本体Ｅ１２３の冠状面は、回転に伴って大量の空気を移動させるように、理想的には回転軸Ｅ１１９から外側に延ばす。それは図Ｅ４ｃに示すように約１５度の角度Ｅ４０２でテーパ状になっており、回転慣性を大幅に低減し、効率及び分割性能を向上させる。好ましくは、振動板本体は、振動板組立体Ｅ１０１の質量中心Ｅ４０１から離れてテーパ状になっている。

振動板は、低密度コアＥ１２０のウェッジの間に、複数の角度のついた角度タブＥ１２２に沿って積層された複数の内側補強部材Ｅ１２１を含む。これらの部品は、接着剤、例えばエポキシ接着剤、合成ゴム系接着剤又はラテックス系接着剤を使用して取り付けられる。一旦接着されると、この（４つの角度タブＥ１２２の面を含む）くさび積層体のベース面端部が主ベース・プレートＥ３０３に取り付けられる。複数の薄い平行な支柱Ｅ１１２を含む垂直応力補強材は、本体の主面Ｅ１３２に、好ましくは複数の内側補強材Ｅ１２１と整列して取り付けられ、上側支柱・プレートＥ３０５に連結される。２つの対角線支柱Ｅ１１１を含む付加的な垂直応力補強材は、本体の同じ主面Ｅ１３２を横切るように平行支柱Ｅ１１２の上部全体にわたって交差構造で取り付けられ、また上側支柱・プレートＥ３０５に連結される。本体の他方の主面Ｅ１３２には、支柱Ｅ１１１及びＥ１１２も、下側ベース・プレートＥ３０７に連結されることを除いて同様の方法で取り付けられる。支柱は、好ましくは、約９００ＧＰａのヤング率（マトリックス・バインダーなし）を有する超高弾性率炭素繊維、例えばＭｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｄｉａｌｅｄから製造される。これらの部品は、接着剤、例えばエポキシ接着剤を用いて互いに接着される。しかしながら、他の連結方法も、他の実施例に関して先に説明したように想定される。

例えば、ＥＰＳ発泡体から製造された厚くて低密度のコアＥ１２０の外側に連結された高弾性支柱Ｅ１１１及びＥ１１２の使用は、やはり支柱が提供することができる第２の面積モーメントの利点を最大にする厚いジオメトリに起因して、振動板の剛性に関して有益な複合構造を提供する。

動作中、振動板本体Ｅ１２０は、回転に伴って空気を移動させるので、はっきりと非多孔性であることが要求される。ＥＰＳ発泡体は、適度に高い特定の弾性率と１６ｋｇ／ｍ^３の低密度のために好ましい材料である。ＥＰＳ材料の特性は、従来の回転動作のオーディオ・トランスデューサと比較して、振動板分割の改善を促進するのに役立つ。剛性性能により、コアＥ１２０は、コアＥ１２０がなければＦＲＯ内の周波数で局部的な横方向の共振を被るほど薄い可能性がある支柱Ｅ１１１及びＥ１１２に何らかの支持を提供することができる。積層された内側補強部材Ｅ１２１は、改善された振動板せん断剛性を提供する。各内側補強部材の面の向きは、好ましくは、振動板が移動する方向にほぼ平行であり、振動板本体Ｅ１２４の矢状面にもほぼ平行である。内側補強部材Ｅ１２１が振動板本体のせん断剛性を適切に補助するために、各内側補強部材の両側に配置された平行支柱Ｅ１１２に対して適度に堅固な連結が行われることが好ましい。また、振動板のベース端部において、内側補強部材Ｅ１２１から主ベース・プレートＥ３０３への連結は堅固である必要があり、この堅固さを補助するために、角度タブＥ１２２が使用される。各タブＥ１２２は、各内側補強部材Ｅ１２１に連結するための大きな接着表面領域を有し、せん断力はタブのコーナーの周りに伝達され、他方の側は主ベース・プレートＥ３０３に連結されている他の大きな接着表面領域である。

振動板組立体ハウジング
図Ｅ２は、振動板ハウジングにマウントされた実施例Ｅのオーディオ・トランスデューサを示し、周囲部Ｅ２０１、主グリルＥ２０２、２つの側部補強材Ｅ２０３及びセクション４．２．２で説明した分離の２つの３０４デカップリング・ピンＥ２０８を含む。

周囲部Ｅ２０１は、ベース・ブロックＥ１０５、外側ポールピースＥ１０３及び磁石Ｅ１０２に取り付けられ、振動板構造の周辺部と周囲部Ｅ２０１の内壁との間に約０．１ｍｍから１ｍｍの小さな空気間隙Ｅ２０６があるように組み立てられる。

断面図Ｅ２ｅは、周囲部Ｅ２０１が振動板の先端の小さな空気間隙Ｅ２０５に曲面を有することを示している。この湾曲の半径の中心は、振動板が回転すると小さな空気間隙Ｅ２０５が振動板の先端に維持されるように、オーディオ・トランスデューサの回転軸Ｅ１１９にほぼ位置する。空気間隙Ｅ２０６及びＥ２０５は、通常運転中に存在する圧力差によって大量の空気が通過しないように十分に小さくすることが求められる。

周囲部Ｅ２０１は、障壁やバッフルとして機能する壁を有し、背面からの逆位相放射による振動板の前面からの放射の打ち消しを低減する。用途に応じて、前方及び後方の音の放射の打ち消しをさらに低減するために、トランスデューサ・ハウジング（又は他のバッフル構成要素）が必要とされることに留意されたい。

主グリルＥ２０２及び２つの側部補強材Ｅ２０３は、接着剤（例えば、エポキシ接着剤）などの適切な方法を用いて周囲部Ｅ２０１に取り付けられる。これらの振動板ハウジング構成要素は全てトランスデューサ・ベース構造に堅固に取り付けられるので、ベース構造組立体である結合された構造は、有害な共振モードがＦＲＯを超えるように十分に剛性である。これを達成するために、結合された構造の全体的なジオメトリはコンパクトなスクワット状であり、これは、他よりもかなり大きい寸法がないことを意味する。また、振動板の周りに延びる振動板ハウジングの領域は、プラスチック製の周囲部Ｅ２０１の周りに硬いケージを形成する主グリルＥ２０２及び側部補強材Ｅ２０３に組み込まれた三角形のアルミニウム・支柱の使用によって補強される。三角形構造は、そうでない構造に比べて質量が小さく、剛性がそれほど低下しないので、三角形構造は一般に不利な共振に関してより良好に機能することを意味する。

振動板ハウジングはまた、落下又は衝突のような異常な場合を除いて、振動板組立体のより壊れやすい部品への損傷の発生を防止する手段として振動板組立体と連結しないストッパを組み込んでいる。振動板ベース・フレームＥ１０７の一部である円筒状のストッパ・ブロックＥ１０８は、振動板組立体Ｅ１０１の両側に突出している。トランスデューサが振動板ハウジング内にマウントされた後、且つ振動板ハウジングと接触しているトランスデューサ・ベース構造の部分が、例えばエポキシのような接着剤を用いて連結された後、２つのストッパ・リングＥ２０７が振動板ハウジングの周囲部Ｅ２０１の各側部に挿入される。組立状態では、各ストッパ・リングＥ２０７と各ストッパ・ブロックＥ１０８との間に小さな隙間Ｅ２０９が存在する。これらの隙間Ｅ２０９の寸法は、振動板本体Ｅ１２６の長さと、振動板Ｅ２０５、Ｅ２０６の周辺縁部の周りの隙間の寸法とに比べて小さいことが好ましい。これは、落下の場合には、ストッパ間隙が閉じ、ストッパ構成要素Ｅ２０７及びＥ１０８が、振動板組立体Ｅ１０１の他の部分が何か他のもの、例えば振動板ハウジングの周囲部Ｅ２０１に連結される前に連結されるようにすることである。各ストッパ・リングＥ２０７が一旦取り付けられると、プラスチック製の２つのプラグＥ２０４が振動板ハウジングの各側の残りの穴に挿入される。これは、振動板の一方の側の正の音圧の領域から振動板の他の側の負の音圧の領域への空気の流れの経路を妨げるのに役立つ。ストッパ・リングＥ２０７及びプラグＥ２０４は、振動板ハウジングの周囲部Ｅ２０１に及び互いにエポキシ等の接着剤を介して連結される。

他の構成では、実施例Ｅのオーディオ・トランスデューサは、振動板ハウジングを含まず、オーディオ・トランスデューサは、デカップリング・マウンティング・システムを介してトランスデューサ・ハウジング内に収容される。

３．３ フレキシブル・ヒンジ・システム
従来技術のフレキシブル・ヒンジ設計はたびたび、低周波数性能を拡張するために振動板の基本周波数（Ｗｎ）を減少させることと振動板の可動域を増加させることの妥協に悩まされており、少なくとも一方向の並進の追従性を増加させる傾向があり、それによって問題の振動板／ヒンジ相互共振モードの周波数を減少させ、これは、エネルギー貯蔵の最小化が重要な設計目標である設計では、高周波性能を損なう。

例えばばね構成要素を含む薄肉部分又は要素などのフレキシブルで弾性のある部分又は要素を含むヒンジ組立体は、ウォーターフォール／ＣＳＤプロットで測定されるような低いエネルギー貯蔵特性を有するオーディオ・トランスデューサ設計を容易にする可能性を有し、適切に設計されていれば、良好なオーディオ再生及び良好な容積可動域及び帯域幅性能を促進する。

好ましくは３つの直交軸に沿ったヒンジ組立体全体の並進追従性の低減は、高性能回転動作オーディオ・トランスデューサの達成を助ける。

２つ以上のフレキシブルで弾性のある要素及び／又は部分を組み込んだ本発明の撓みヒンジ・システムを、いくつかの実例を参照して詳細に説明する。要素及び／又は部分は、単一の弾性構成要素の一部を形成してもよく、又は分離していてもよい。

実例は、振動板組立体と、トランスデューサ・ベース構造と、振動板組立体及びトランスデューサ・ベース構造の両方に堅固に連結された撓みヒンジ・システムと、を含むオーディオ・トランスデューサを参照して説明される。振動板組立体は、撓みヒンジ・システムによって動作可能に支持され、動作中にベース構造に対する振動板の枢動を可能にする。ヒンジ・システムは、単一の部材の部分であってもよい少なくとも２つの弾性ヒンジ要素を含む。これらの要素は、分離していてもよいし、（一体的に又は分離して）結合していてもよい。両方の要素は、トランスデューサ・ベース構造及び振動板組立体に堅固に結合され、ヒンジ組立体に対する近似回転軸の周りの振動板組立体の動きを容易にするために、垂直な力に応答して変形する又は撓む。各ヒンジ要素は、トランスデューサ・ベース構造及び振動板の両方に密接に関連し、要素に沿った要素全体にわたる圧縮、張力及び／又はせん断変形に抵抗する実質的な並進剛性を含む。少なくとも１つのヒンジ要素は、振動板組立体の一部と一体化されてもよく、又は振動板組立体の一部を形成してもよく、及び／又は少なくとも１つのヒンジ要素がトランスデューサ・ベース構造の一部と一体化されてもよく、又はトランスデューサ・ベース構造の一部を形成してもよい。以下でさらに詳細に説明するように、いくつかの実施例では、各ヒンジ接続部の各フレキシブル・ヒンジ要素は、曲げに対して実質的にフレキシブルである。好ましくは、これらの実施例では、各ヒンジ要素は、その場でねじりに対して実質的に剛性である。代替の実施例では、各ヒンジ接続部の各フレキシブル・ヒンジ要素は、ねじれについて実質的にフレキシブルである。好ましくは、これらの実施例では、各フレキシブル・ヒンジ要素は、その場での曲げに対して実質的に剛性である。

本明細書に記載の撓みヒンジ・システムは、例えば、実施例Ａ、Ｄ、Ｅ、Ｋ、Ｓ、Ｔ、Ｗ及びＸのオーディオ・トランスデューサを含む、本明細書に記載の回転動作オーディオ・トランスデューサの実施例のいずれか１つに組み込むことができ、本発明は以下に説明する実施例の用途に限定することを意図していない。

いくつかの実例で説明するように、弾性部分は曲げによって撓むことがあり、いくつかの他の実例では、弾性部分はねじれによって撓む。他の構成では、弾性部分は、曲げ及びねじれによって撓む場合がある。

３．３．１ 実施例Ｂのオーディオ・トランスデューサ
図Ｂ１は、例示的な撓みヒンジ・システムを介してトランスデューサ・ベース構造Ｂ１２０に枢動可能に結合された（図Ｂ２ａ～ｇに示される）振動板組立体Ｂ１０１を含む、本発明の例示的な回転動作オーディオ・トランスデューサ（以下、実施例「Ｂ」のオーディオ・トランスデューサと呼ぶ）を示している。この実施例では、撓みヒンジ・システムは、（図Ｂ３に詳細に示す）撓みヒンジ組立体Ｂ１０７を含む。この実例のオーディオ・トランスデューサは、回転動作フルレンジ・ヘッドホンスピーカ・オーディオ・トランスデューサであるが、トランスデューサは、代わりに、マイクロフォンなどの任意の他のスピーカ設計又はオーディオ電気トランスデューサであってもよいことを理解されたい。振動板組立体Ｂ１０１は、例えば構成Ｒ１～Ｒ４の振動板構造に関連して、又は構成Ｒ５～Ｒ７のオーディオ・トランスデューサの振動板構造に関連して説明したように、実質的に低い回転慣性の複合振動板を含む。ヒンジ組立体Ｂ１０７は、振動板組立体とトランスデューサ・ベース構造との間に堅固に結合された少なくとも１つのヒンジ接続部を含む。この実施例では、ヒンジ組立体Ｂ１０７は、第１のヒンジ接続部Ｂ２０１及び第２のヒンジ接続部Ｂ２０３を備え、それらの両方は、一端部がトランスデューサ・ベース構造Ｂ１２０に、反対側の端部が振動板組立体Ｂ１０１に堅固に結合される。撓みヒンジ組立体Ｂ１０７は、振動板組立体に取り付けられたコイル巻線Ｂ１０６を介して再生される電気オーディオ信号に応答して、トランスデューサ・ベース構造Ｂ１２０に対する近似回転軸Ｂ１１６の周りの振動板組立体Ｂ１０１の回転／ピボット運動／振動を促進する。この実施例では、ヒンジ組立体は、オーディオ・トランスデューサが組み立てられた状態で、振動板組立体の一部を形成する各ヒンジ接続部の一方の側部／端部に振動板ベース・フレームを含み、トランスデューサ・ベース構造の一部を形成する各ヒンジ接続部の対向する側部／端部にベース・ブロックを含む。ヒンジ接続部は、振動板組立体とトランスデューサ・ベース構造との間に中間接続部を形成する。

３．３．１ａ ヒンジ組立体の概要
ヒンジ組立体Ｂ１０７、特に各ヒンジ接続部は、関連するヒンジ要素Ｂ２０１ａ／ｂ及びＢ２０３ａ／ｂの面内で受ける引張及び又は圧縮及び又はせん断の力に抵抗するように実質的に剛性になるように構成される。ヒンジ要素が互いに対して傾斜しているので、これは、ヒンジ組立体の必要な回転軸の周りの回転運動を除いて、振動板組立体の全体が全ての並進及び回転変位に対して堅固に拘束されることを意味する。特に、圧縮、引張及びせん断におけるヒンジ要素の剛性及び各接続部における一対のヒンジ要素間の相対角度は、振動板組立体が、動作中に少なくとも２つ、好ましくは全ての３つの実質的に直交する軸線に沿って、各ヒンジ接続部における並進運動／変位に対して、十分に実質的に抵抗性／剛性であることを意味する。２つのヒンジ接続部の幅広い分離、並びに要素の相対角度は、振動板組立体も、動作中にヒンジ組立体の必要な回転軸に垂直な軸周りの回転運動／変位に対して十分に実質的に抵抗性／剛性であることを意味する。各ヒンジ要素は、好ましくは、組立体の回転軸の周りに実質的にフレキシブルであり、したがって、ヒンジ組立体もまたフレキシブルであり、この軸の周りに回転可能である。

いくつかの構成では、特に振動板が非常に大きな可動域を経験するので、ヒンジ組立体Ｂ１０７の構成は、振動板の動きを単一の回転軸周りの純粋な回転運動に必ずしも制限するものではないが、運動はほぼ近似回転軸Ｂ１１６の周りの回転と考えられることに留意すべきである。

図Ｂ２は、振動板組立体Ｂ１０１に連結されたヒンジ組立体Ｂ１０７を示す。この実施例では、ヒンジ組立体は、トランスデューサの励起機構のコイル巻線Ｂ１０６が取り付けられる振動板ベース・フレームを含む。トランスデューサ・ベース構造は、明確にするためにこれらの図から削除されている。図Ｂ３に示すように、ヒンジ組立体Ｂ１０７は、（本明細書でさらに説明される）実質的に長手方向の振動板ベース・フレームと、要素対Ｂ２０１ａ及びＢ２０１ｂからなる第１のＢ２０１及び要素Ｂ２０３ａ及びＢ２０３ｂからなる第２のヒンジ接続部Ｂ２０３の一対の同等のヒンジ接続部と、を含み、ベース・フレームの両端部から横方向に延ばし、振動板組立体及びトランスデューサ・ベース構造の両側にその場で位置するように構成される。振動板ベース・フレームは、振動板本体のより厚いベース端部において幅のかなりの部分に沿って延ばし、振動板本体とコイル巻線Ｂ１０６をその場で結合するように構成される。ベース・フレームの構造については、以下でさらに詳細に説明する。

図Ｂ３は、この実例のフレキシブル・ヒンジ組立体Ｂ１０７を詳細に示している。各ヒンジ接続部Ｂ２０１及びＢ２０３は、トランスデューサ・ベース構造Ｂ１２０の一方の側に堅固に結合するように構成された連結ブロックＢ２０５／Ｂ２０６に連結される。トランスデューサ・ベース構造Ｂ１２０は、部品の結合を助けるために、構造の表面上に相補的な窪み部を含むことができる。ヒンジ組立体Ｂ１０７は、複数対のフレキシブル・ヒンジ要素Ｂ２０１ａ／Ｂ２０１ｂ及びＢ２０３ａ／Ｂ２０３ｂを含む。各ヒンジ接続部対Ｂ２０１ａ／Ｂ２０１ｂ及びＢ２０３ａ／Ｂ２０３ｂのヒンジ要素は、互いに対して傾斜している。この実例では、ヒンジ要素Ｂ２０１ａ及びＢ２０１ｂは互いに実質的に直交しており、ヒンジ要素Ｂ２０３ａ及びＢ２０３ｂは互いに実質的に直交している。しかしながら、例えば、各対のヒンジ要素の間に鋭角を含む他の相対角度が想定される。各ヒンジ要素は、要素に対して実質的に垂直な力に応答して、また振動板組立体の回転軸Ｂ１１６の所望の方向のモーメントに応答して撓むことができるように、実質的にフレキシブルである。このようにして、ヒンジ要素は、回転軸Ｂ１１６の周りの振動板組立体の回転／枢動運動及び振動を可能にする。ヒンジ組立体は全体的に、中立位置に向かって付勢され、それにより、振動板組立体をその場でトランスデューサの動作中に中立位置に向かって付勢するように、弾性的でもあることが好ましい。各要素は、振動板組立体が中立位置のいずれの方向にも旋回することができるように撓むことができる。この実例では、各ヒンジ要素Ｂ２０１ａ、Ｂ２０１ｂ、Ｂ２０３ａ及びＢ２０３ｂは、フレキシブルで弾性のある材料の実質的に平坦な部分である。以下でさらに詳細に説明するように、他の形状も可能であり、本発明はこの実例に限定することを意図していない。

３．３．１ｂ フレキシブル・ヒンジ要素
形状、寸法及び材質
各ヒンジ接続部について、フレキシブル・ヒンジ要素の各対の少なくとも１つ（ただし好ましくは両方）は、この実例では十分に薄く、及び／又は要素に垂直な力に応じてヒンジ要素を撓ませるのに十分な寸法を有する。これにより、トランスデューサ・ベース構造Ｂ１２０に対して振動板組立体Ｂ１０１の低い基本周波数（Ｗｎ）が可能になる。各対の一方又は両方のフレキシブル要素は、材料の実質的に平坦なシート又は部分から形成されるが、他の形態も可能であることを理解されたい。好ましくは、各ヒンジ要素は、その長さと比較して、振動板の回転軸の周りの回転運動を容易にするために、要素の長さに比べて比較的薄い。各ヒンジ要素は、その長さ及び幅の少なくとも大部分にわたって実質的に均一な厚さを含むことができる。

いくつかの構成では、一対のヒンジ要素の１つ又はそれぞれは、シートの長さの約１／８未満、又はより好ましくは長さの約１／１６未満、又はより好ましくは長さの約１／３５未満、又はさらにより好ましくは長さの約１／５０未満、又は最も好ましくは長さの約１／７０未満である厚さを有する材料の十分に薄いシートである。厚さが薄すぎると、例えば、落下又は衝突シナリオのような大きな力が加えられた状況において、撓みにより座屈する危険性がある。この理由から、好ましくは、材料の薄いシートはそれぞれ、その長さの１／５００よりも厚い。

いくつかの構成では、１つ又はそれぞれのヒンジ要素の幅は、その長さの２倍未満、又は長さの１．５倍未満、又は最も好ましくは長さ未満である。

いくつかの構成では、各対の１つ又はそれぞれのヒンジ要素の厚さは、その幅の約１／８未満、又は好ましくは幅の約１／１６未満、又はより好ましくは幅の約１／２４未満であり、又はさらにより好ましくは幅の約１／４５未満、又はさらにより好ましくは幅の約１／６０未満、又は最も好ましくは幅の約１／７０である。

各対の１つ又はそれぞれのフレキシブル・ヒンジ要素（この実例では両方とも）は、典型的なプラスチック材料又はゴムのような柔軟でフレキシブルな材料からではなく、金属又はセラミック材料のような実質的に高いヤング率を有する材料のような、材料面内で実質的に剛性のある材料から形成される。このようにして、フレキシブル・ヒンジ要素は、要素の面内における張力及び圧縮力に対して実質的に耐性を有する。好ましくは、材料はまた、材料の面内で受けるせん断負荷に対して実質的に耐性を有する。このように、フレキシブル・ヒンジ要素は、そのような力に起因するゼロから最小限の変形をその場で動作中に受ける。ヒンジ組立体Ｂ１０７が振動板回転の点で適合し、上記のヒンジ要素の撓みが振動板の回転の所望の方向を促進するように、各対の少なくとも１つ又は両方のフレキシブル・ヒンジ要素は、振動板組立体の回転軸に実質的に平行に配向される。好ましくは、各対の１つ又は両方のヒンジ要素は、８ＧＰａより高いヤング率、又はより好ましくは約２０ＧＰａより高いヤング率を有する材料から作られる。

この実例の好ましい構成では、各ヒンジ要素は、高張力鋼合金又はタングステン合金又はチタン合金、又は「液体金属（Ｌｉｑｕｉｄｍｅｔａｌ）」又は「金属ガラス（Ｖｉｔｒｅｌｏｙ）」のような非晶質合金から製造される。他の形態では、ヒンジ要素は、プラスチック強化炭素繊維などの十分に高いヤング率を有する複合材料から作製されてもよい。

いくつかの構成では、ヒンジ要素を形成する材料は、通常動作中に撓むとき、力対変位の関係（変位距離又は回転角度のいずれかで測定される変位）が線形であり、フックの法則に従う範囲で使用される。これは、オーディオ信号がより正確に再現されることを意味する。

上述したように、この実例では、各対の各（又は少なくとも１つの）フレキシブル・ヒンジ要素は、ほぼ又は実質的に平坦なプロファイル、例えば材料の実質的に平坦なシート又は部分の形状である。他の形態では、１つ又は複数のフレキシブル・ヒンジ要素は、弛緩／中立状態でその長さに沿って僅かに曲げられ、通常動作中に撓むと及び／又はその場でヒンジ組立体に結合されると実質的に平面になる。

好ましくは、各ヒンジ接続部の各ヒンジ要素は、通常動作中に著しく変形するヒンジ要素の長さの部分に沿って計算されるように、回転軸に垂直な面内の断面に関して、平均断面積の平方根の３倍を超える、又はより好ましくは５倍を超える、又は最も好ましくは６倍を超える平均幅又は高さ寸法を有する。これは、ヒンジ軸回りの回転に関して要素に十分な追従性を与えるのに役立つ。

向き
ヒンジ接続部Ｂ２０１のためのヒンジ要素の各対Ｂ２０１ａ／Ｂ２０１ｂ及びヒンジ接続部Ｂ２０３のためのヒンジ要素の各対Ｂ２０３ａ／Ｂ２０３ｂは、互いに対して角度が付けられ、それによって実質的に異なる平面内に配向される。それらのジオメトリによって、また上述のように、ヒンジ要素は、圧縮／引張り及び／又はせん断負荷に関して比較的剛性であるが、実質的に垂直な力に応答して、また回転軸Ｂ１１６の方向のモーメントに応答して、曲げの点で比較的適合的／フレキシブルである。これは、フレキシブル・ヒンジ要素が、それぞれの平面に平行で平面内にある任意の方向における並進の観点から、振動板への取り付けのそれぞれの点において、振動板を効果的に拘束することができることを意味する。

実質的に異なる平面内にあるように相互にある角度にある各対のヒンジ要素の向きは、各ヒンジ要素がその面内の並進に抵抗することができる場合、全体的なヒンジ組立体は、あらゆる方向の振動板の純粋な並進に対する強い抵抗力を保持することを意味する。

ヒンジ要素の平面間の角度が約２０～１６０度、又はより好ましくは約３０～１５０度、又はさらにより好ましくは約５０～１３０度、又はさらに好ましくは約７０度～１１０度の間であると適切な性能を達成することが可能であり得るが、それらの間の角度はほぼ垂直／９０度である、すなわち、各ヒンジ接続部の一対のヒンジ要素は互いにほぼ直角に傾いていることが最も好ましい。この実施例では、各ヒンジ接続部の１つのフレキシブル・ヒンジ要素が、回転軸に実質的に垂直な第１の方向に著しく延びている。

一対のフレキシブル・ヒンジ要素Ｂ２０１ａ及びＢ２０１ｂを有する第１のヒンジ接続部Ｂ２０１からなるヒンジ構造の場合、回転軸Ｂ１１６は、各フレキシブル・ヒンジ要素が占める平面の交点上に位置するか又は交点とおおよそ同一直線上にあり、及び／又はヒンジ要素の間の交点にある。フレキシブル・ヒンジ要素Ｂ２０３ａ及びＢ２０３ｂを有するヒンジ接続部Ｂ２０３からなる他のヒンジ構造についても、回転軸は、これらの２つのフレキシブル・ヒンジ要素が占める平面の交点上にほぼ位置する。振動板の低い基本周波数（Ｗｎ）を保証するために、オーディオ・トランスデューサの各側の２つのヒンジ接続部Ｂ２０１及びＢ２０３のそれぞれによって規定される軸の整列は、実質的に同一直線上にある。この実施例では、ヒンジ組立体の各フレキシブル・ヒンジ要素Ｂ２０１ａ、Ｂ２０１ｂ、Ｂ２０３ａ及びＢ２０３ｂは、フレキシブル・ヒンジの平面内での引張／圧縮及びせん断力に十分耐えて、２つのヒンジ接続構造のそれぞれが並進運動に関して３次元で高い剛性を有することを保証するように、上記の回転軸Ｂ１１６の方向に十分に広い。各ヒンジ接続部はまた、構造の共通回転軸Ｂ１１６について比較的高い回転追従性も提供する。２つのヒンジ接続部の組み合わせはともに、トランスデューサ・ベース構造に対して振動板組立体を動作可能に支持するヒンジ組立体を提供し、比較的低い基本周波数（Ｗｎ）を可能にし、他のすべての回転モード及びすべての並進モードに関して十分に剛性である。

位置
好ましくは、振動板構造は、ヒンジ組立体に近接／密接に関連しており、それにより、フレキシブル・ヒンジ要素と振動板構造との間の距離を最小にし、撓み難く望ましくない分割共振モードに関する性能に悪影響を与えるトランスデューサのＦＲＯ内でそれらの間により堅固な連結を生成する。例えば、振動板本体又は構造は、ヒンジ要素のそれぞれの端部に直接的に連結／直接的に隣接していてもよい。他の実例では、振動板本体又は構造は直接的に取り付けられていなくてもよいが、それらの間の構成要素は、振動板本体がヒンジ要素と密接な関係を保つことを可能にする寸法を含む。

好ましくは、振動板本体又は構造からフレキシブル・ヒンジ要素の一方又は両方までの距離は、振動板から回転軸までの最大距離の半分未満、又はより好ましくは振動板の最も遠位の外周部／終端から回転軸までの最大距離の１／３未満、又はより好ましくは振動板の最も遠位の外周部／終端から回転軸までの最大距離の１／４未満である。同様に、トランスデューサ・ベース構造は、ヒンジ組立体に近接／密接に関連しており、それにより、フレキシブル・ヒンジ要素と振動板構造との間の距離を最小にし、撓み難く望ましくない分割共振モードに関する性能に悪影響を与えるトランスデューサのＦＲＯ内でそれらの間により堅固な連結を生成する。例えば、トランスデューサ・ベース構造は、ヒンジ要素のそれぞれの端部に直接的に連結／直接的に隣接していてもよい。他の例では、トランスデューサ・ベース構造は直接的に取り付けられていなくてもよいが、それらの間の構成要素は、振動板本体又は構造がヒンジ要素と密接な関係を保つことを可能にする寸法を含む。

好ましい実施態様では、変換機構力発生構成要素、例えばモータ・コイルＢ１０６は、オーディオ・トランスデューサ・システムの単一自由度の振る舞いを促進して容易にするために、レバーアーム又はヒンジなどを介するのとは対照的に、振動板に直接取り付けられる。

２つのヒンジ接続部Ｂ２０１及びＢ２０３は、振動板本体の幅Ｂ２１５に対して適度な距離をおいて配置されている。ブロックＢ２０５に連結している第１のヒンジ接続部Ｂ２０１の外側は面Ｂ２１７に位置し、ブロックＢ２０６に連結している第２のヒンジ接続部Ｂ２０３の外側は面Ｂ２１８に位置する。好ましくは、これらの面Ｂ２１７及びＢ２１８は、組み立てられた形態で振動板本体Ｂ１１９の中央矢状面に平行であり、その両側に配置される。好ましくは、１つの撓みヒンジ接続部Ｂ２０１の少なくとも一部は、振動板本体Ｂ１１９の中央矢状面からオフセットした振動板本体幅Ｂ２１５の２０％の距離に位置する面Ｂ２１９の外側に位置し、少なくとも１つの撓みヒンジ接続部Ｂ２０３の少なくとも一部は、中央矢状面の他方の側からオフセットされた振動板本体幅Ｂ２１５の２０％の距離に位置する面Ｂ２２０の外側に位置する。撓みヒンジ接続部を適切に離間させることによって、又は１つしかない場合には十分に広いヒンジ接続部を有することによって、ヒンジ組立体は、振動板の基本回転モード（Ｗｎ）ではない振動板の回転モードに関して振動板組立体Ｂ１０１に追加の剛性と支持を提供する。通常は、このような２つの回転モードが存在し、両方とも通常は振動板Ｂ１１６の基本回転軸に対して実質的に垂直な回転軸を有し、両方とも通常は互いに実質的に直交する。これらは、本明細書内の実施例Ａで行った分析と同様に、このトランスデューサのコンピュータ・モデルの有限要素解析を使用して識別することができる。

この実例では、一対のヒンジ接続部は、その場で振動板構造／組立体の側縁部に隣接して位置するように構成されている。一対のヒンジ接続部Ｂ２０１及びＢ２０３は、好ましくは、振動板本体Ｂ２１５の幅に比べて、振動板構造上の少なくとも２つの広く離れた位置で振動板構造に連結される。ヒンジ接続部が広く離間されていない位置で連結されている場合、追加のヒンジ要素、撓み又は機構は、好ましくは、少なくとも２つの広く離れた位置で連結されるように振動板組立体に組み込まれる。同様に、一対のヒンジ接続部を含む撓みヒンジ組立体は、好ましくは、振動板本体の幅と比較して、トランスデューサ・ベース構造の少なくとも２つの広く離れた位置に取り付けられる。撓みヒンジ組立体が広く離れていない位置（又は複数の位置）に取り付けられている場合、好ましくは追加のヒンジ要素、撓み又は機構は、少なくとも２つの広く離間された位置で連結が行われるようにトランスデューサ・ベース構造に対して組み込まれる。ヒンジ接続部は、振動板構造又は組立体の周辺側に、又はその近傍に、及び／又はトランスデューサ・ベース構造の周辺側に、又はその近傍に配置することができる。

この実施例では、各ヒンジ接続部は、振動板の両側に配置される。好ましくは、第１のヒンジ接続部は、振動板の端面の第１のコーナー領域に近接して配置され、第２のヒンジ接続部は、端面の第２の対向するコーナー領域に近接して配置され、ヒンジ接続部は実質的に同一線上にある。好ましくは、各ヒンジ接続部は、振動板本体の幅の少なくとも０．２倍である振動板の中央矢状面からの距離に配置される。

いくつかの実施例では、一対のフレキシブル・ヒンジ要素を含む単一のヒンジ接続部は、振動板構造／組立体及び／又はトランスデューサ・ベース構造の少なくとも２つの広く離れた位置に堅固に取り付けられるように、振動板構造又は組立体のかなりの部分にわたって延び得ることを理解されたい。

連結
各ヒンジ要素Ｂ２０１ａ、Ｂ２０１ｂ、Ｂ２０３ａ及びＢ２０３ｂは、一方の端部が振動板組立体Ｂ１０１に堅固に連結され、対向する端部が振動板ベース構造Ｂ１２０に堅固に連結される。この実例では、ヒンジ要素の各対は、連結ブロックＢ２０５及びＢ２０６を介してトランスデューサ・ベース構造に堅固に連結される。これらの（例えば、ヒンジ要素と振動板ベース・フレームとの間の、ヒンジ要素と連結ブロックとの間の）連結は、エポキシ樹脂などの接着剤によって、又は溶接によって、又は締結具を用いたクランプによって、又は機械工学の分野でよく知られているように、それらの任意の組み合わせを含む多くの他の方法によって行われる。振動板構造を撓みヒンジ要素に連結することと、ヒンジ要素をトランスデューサ・ベース構造へ連結することの両方に用いられるジオメトリは、横方向に（例えばレバーアームのように）細長くほっそりしておらず、その代わりにその方向に短く、スクワット状で、おそらく（トラス型構造を使用して）三角形であることが好ましい。好ましくは、振動板は、レバーアームなしで、ヒンジ要素の一方又は両方に堅固に動作可能に結合される。例えば、この実施例では、振動板ベース・フレームは、振動板構造をヒンジ要素に連結するために使用される。ベース・フレームは、少なくとも横方向（すなわち、連結結合部を横切っているが、必ずしも連結結合部に沿っているわけではない）に実質的に短く、スクワット状である。同様に、ヒンジ要素をトランスデューサ・ベース構造の残りの部分に連結する連結ブロックは、少なくとも横方向（連結結合部を横切って）に少なくとも実質的に短く、スクワット状である。言い換えれば、ヒンジ要素は、振動板構造とトランスデューサ・ベース構造との両方に密接に関連していることが好ましい。例えば、ヒンジ要素は、振動板構造とトランスデューサ・ベース構造に直接的に隣接して配置されていてもよい。これらのタイプのジオメトリは、ＦＲＯ内で発生する分割モードの原因となり得るこれらの領域に生じる撓みを防止するのに役立つ。これらの構造に使用される材料はまた、剛性でなければならず、好ましくは８ＧＰａより大きく、より好ましくは２０ＧＰａよりも大きいヤング率を有する。

また、各ヒンジ接続部と振動板構造又は本体との間の実質的に堅固な連結を容易にするために、連結のサイズは、好ましくは、（接続部が連結される）振動板構造又は本体の端面のサイズに対して十分に大きい。好ましくは、端面の２つの直交する寸法に平行な連結部の少なくとも１つのサイズ寸法は、十分に大きい。好ましくは、連結部の２つの直交するサイズ寸法は十分に大きい。例えば、好ましくは、１つ又は複数のヒンジ接続部は、振動板の少なくとも１つの表面又は周辺部に連結され、各連結部の少なくとも１つの全体サイズ寸法は、関連する表面又は周辺部の対応する寸法の１／６より大きい、又はより好ましくは１／４より大きい、又は最も好ましくは１／２より大きい。例えば、（ヒンジ接続部を振動板に連結する）振動板ベース・フレームの主プレートＢ３０３は、振動板構造の端面を結合し、振動板構造の端面の高さ及び幅と実質的に同様の高さ及び幅を含む。また、振動板ベース・フレームのプレートＢ３０４は、振動板構造の主面Ｂ１２１を結合し、主面の幅と同様の幅と、主面の長さの１／１６より長い長さとを含む。

実質的に均一なフラット・ヒンジ要素の終端で接着剤を使用することは、オーディオ・トランスデューサの状況によっては最適ではない可能性がある。ヒンジ要素がスロット内に埋め込まれている場合でも、接着剤は小さな亀裂を形成する傾向があり、これは、完全な破損を引き起こすわけではないが、軽量で減衰の少ない振動板と結合された場合には機械的に増幅する可能性のあるクリーキングが生じる。

ヒンジ要素は代替で、接着剤を使用することなくスロット内にクランプされてもよく、依然として確実に大きな可動域を達成することができるが、軽量で減衰の少ない振動板と結合された場合には機械的に増幅するクリーキング及びノイズ発生を招く傾向がある。

したがって、接着剤を介してヒンジ要素を連結することは、いくつかの実施例では、振動板の可動域の制限として作用し得るため、望ましくないことがある。

本発明のヒンジ組立体の代替の構成では、各ヒンジ接続部対の第１及び第２の薄肉フレキシブル・ヒンジ要素は、振動板組立体／振動板ベース・フレーム及びＢ２０８／Ｂ２０９に連結され、連結ブロック／トランスデューサ・ベース構造に連結される、それらの終端縁部／境界Ｂ２１０／Ｂ２１１に向かって厚くなり及び／又は広がっている。厚くすること及び／又は広げることは、フレキシブル・ヒンジ要素のスチール／セラミックなどの材料の変化を含まないことが好ましく、すなわち、全てが単一の均一な材料片から形成される。代替で、上記の厚くすることは、溶接又は蝋付けなどの他の強力な材料との強力な結合を介して実施することができる。

終端縁部に向かって厚くすること及び／又は広げることにより、強くて剛性の撓み構成要素内の応力のレベルを減少することができ、応力が振動板及びトランスデューサ・ベース構造における接着／クランプの点に到達するまでに、それらは大幅に低減される。これにより、高い応力が接着及び／又はクランプの局部的領域に伝わり、クランプされた接続部において接着の局部的な破損又はクリーキングをもたらすことを防止することができる。

ヒンジ要素の上記のより厚い部分及び／又はより広い部分は、振動板及び／又はトランスデューサ・ベース構造への結合に適した十分な表面積を有することが好ましい。接着又はクランプの全領域にわたって内部応力がより確実に低減されるので、厚くすることは広げるよりも好ましい場合がある。さらに、「応力集中部」を生成し、それによって最大の振動板の可動域を制限する可能性のある鋭いコーナー及びそのようなジオメトリを最小にするために、厚くすること及び／又は広げることは徐々に円滑に（すなわち滑らかにテーパ状に）行うことが好ましい。

図Ｂ２ａ～ｅを参照すると、この実例では、フレキシブル・ヒンジ要素Ｂ２０１ａは、位置Ｂ２１０において振動板ベース・フレームに連結され、ここで要素の断面厚さは、この場所の両側において、小さな半径を使用して緩やかに／徐々に（すなわちテーパ状に）厚くする。同様に、フレキシブル・ヒンジ要素Ｂ２０１ｂが位置Ｂ２１１において振動板に連結される場合、要素の断面厚さもまた、小さな半径を使用して緩やかに／徐々に（すなわちテーパ状に）厚くする。また、フレキシブル・ヒンジ要素Ｂ２０１ａ及びＢ２０１ｂが位置Ｂ２０９及びＢ２０８においてそれぞれ対応するブロックＢ２０５に連結される場合、これらの要素の厚さは小さな半径の使用によって増加する。これらの連結の全てにおいて、断面の緩やかな厚肉化は、応力を増大させるジオメトリの生成を最小にする。第２のヒンジ接続部Ｂ２０３のフレキシブル・ヒンジ要素Ｂ２０３ａ及びＢ２０３ｂについても同様の厚さの増加が示される。

以下のセクション３．３．２は、実施例Ｂのオーディオ・トランスデューサで使用される可能性のあるヒンジ組立体の変形を概説する。

３．３．１ｃ 振動板ベース・フレーム
この実例では、振動板構造は、使用時にヒンジ組立体に直接取り付けられる端部に沿って又はその近くで振動板ベース・フレームによって支持され、振動板ベース・フレームは、ヒンジ要素の一方又は両方に直接的に又は密接に取り付けられる。好ましくは、振動板ベース・フレームは、振動板構造とヒンジ接続部との間の堅固な連結を容易にするように配置される。振動板ベース・フレームは、振動板組立体の一部又はヒンジ組立体の一部として、又は好ましくはその両方として考えることができる。各ヒンジ接続部のヒンジ要素のそれぞれの端部は、振動板ベース・フレームに堅固に結合されている。この実例のベース・フレームは、振動板構造の端面を受け入れてこれにしっかりと連結される長手方向のチャネルを含む。

図Ｂ３を参照すると、この実施例では、振動板ベース・フレームは、振動板構造を結合するように構成された第１のチャネルに対して鋭角をなす第２のチャネルを備える。第２のチャネルは、コイル／力発生構成要素Ｂ１０６を結合するように構成される。チャネル間の角度は、振動板構造端面とコイルとの相対的な向きに対応することが理解されるであろう。振動板端面に連結された第１のチャネルは、チャネルが端面及び振動板構造の隣接する主面にその場で連結できるように、実質的にＬ字形の断面を含み、それにより連結の堅固さを改善する。複数の横方向補強プレートＢ３０１、Ｂ３０６は第２のチャネル内に延ばし、振動板組立体のコイル／力発生構成要素Ｂ１０６に連結して、コイルの長手方向の長さに沿って分布した位置に堅固に連結し、これによりそれらの間の連結の堅固さも改善する。

この実例では、振動板ベース・フレームは、縦振動板ベース・フレームの両端部に位置する一対の弓状の端部プレートＢ３０１を含む。各プレートＢ３０１は、実質的に弓状の／湾曲した自由終端縁部を備える。各弓状の端部プレートの外側には、そこから横方向に延びる三角形の補強隆起部Ｂ３０２が設けられている。この実例では、組立体は、弓状の端部プレートＢ３０１から間隔をあけて平行に延びる追加の中間／中央弓状プレートＢ３０６をさらに含む。いくつかの実施例では、端部プレートＢ３０１の間に間隔をあけた２つ以上の中間プレートＢ３０６があってもよい。主ベース・プレートＢ３０３は、振動板ベース・フレームの幅に沿って長手方向に延び、振動板構造の幅に対応する。端部プレートは、主ベース・プレートＢ３０３の一方の側部から横方向に延びる。下側支柱・プレートＢ３０４は、弓状プレートＢ３０１、Ｂ３０３の反対側の主ベース・プレートＢ３０３の長手方向の縁部から横方向に延びている。下側支柱・プレートＢ３０４は、組立体Ｂ１０７のフレキシブル・ヒンジ要素Ｂ２０１ａ、Ｂ２０１ｂ、Ｂ２０３ａ、及びＢ２０３ｂに隣接して位置する。主ベース・プレートＢ３０３もまた、振動板ベース・フレームの幅の実質的な部分に沿って延びる。上側支柱・プレートＢ３０５は、下側支柱・プレートＢ３０４が延びる縁部の反対側の主ベース・プレートＢ３０３の長手方向縁部から、下側支柱・プレートＢ３０４と反対の方向に横方向に延びる。上側支柱・プレートＢ３０５は、各弓状プレートＢ３０１、Ｂ３０３の弓状縁部の一部に沿って延びる。上側支柱はまた、振動板ベース・フレームの幅のかなりの部分に沿って長手方向に延びる。振動板ベース・フレームの幅のかなりの部分に沿って長手方向に延びる下側ベース・プレートＢ３０７は、弓状プレートＢ３０１、Ｂ３０３の下側に隣接して三角形の補強材Ｂ３０２と実質的に整列して位置する。下側ベース・プレートは、フレキシブル・ヒンジ要素Ｂ２０１ａ、Ｂ２０１ｂ、Ｂ２０３ａ及びＢ２０３ｂとの連結部に隣接するヒンジ組立体の中央領域から延びる。

下側支柱・プレートＢ３０４及び主ベース・プレートＢ３０３は、それらの間に、振動板構造のベース端部を収容して連結するための第１のチャネルを形成する。下側ベース・プレートＢ３０７及び主ベース・プレートＢ３０３は、それらの間に、２つの弓状の端部プレートＢ３０１、中央弓状プレートＢ３０６及び上側支柱・プレートＢ３０５を収容して連結するために、第１のチャネルの反対側に第２のチャネルを形成し、これらの４つ構成要素Ｂ３０１、Ｂ３０６及びＢ３０５は、コイルＢ１０６を収容してこれに連結する。

図Ｂ１ｆを参照すると、オーディオ・トランスデューサの組み立てられた状態において、コイル巻線Ｂ１０６は、ヒンジ組立体Ｂ１０７の振動板ベース・フレームに堅固に取り付けられている。コイル巻線短辺Ｂ１０９は、２つの弓状端部プレートＢ３０１に取り付けられている。コイル巻線長辺Ｂ１０８及びＢ１１７は、弓状端部プレートＢ３０１に取り付けられ、中央の弓状プレートＢ３０６にも取り付けられている。コイル巻線長辺Ｂ１０８は、上側支柱・プレートＢ３０５の縁部にも取り付けられている。これらの部品は、エポキシ樹脂接着剤のような接着剤を用いて取り付けることができる。他の結合方法も可能である。

端部プレートＢ３０１、三角形補強材Ｂ３０２、主ベース・プレートＢ３０３、下側支柱・プレートＢ３０４、上側支柱・プレートＢ３０５、中央アークＢ３０６及び下側ベース・プレートＢ３０７を含む振動板ベース・フレーム構成要素の組み合わせは、振動板本体ベースの領域においてコイル巻線Ｂ１０６に堅固に接着され、実質的に剛性でありトランスデューサのＦＲＯ内で共振しない振動板ベース構造を形成する。
振動板ベース・フレーム及び巻線Ｂ１０６の質量は、振動板組立体Ｂ１０１のそれ以外の部分に比べて相対的に高いが、質量が回転軸Ｂ１１６の近くに位置するため、回転慣性が低減される。

３つの弓状プレートＢ３０１、Ｂ３０２及びＢ３０６は、コイル補強材として作用し、それぞれ、回転軸に垂直な方向に延びるパネルを備える。各プレートＢ３０１、Ｂ３０２、及びＢ３０６の弓状縁部は、コイルＢ１１７の第１の長辺とコイルＢ１０８の第２の長辺との間を連結する。各端部プレートＢ３０１及びＢ３０２は、コイルＢ１０６の各短辺Ｂ１０９に近接して及び好ましくは隣接して位置し、コイルＢ１１７の第１の長辺と第１の短辺Ｂ１０９との間のほぼ接合部から、コイルＢ１０８の第２の長辺と第１の短辺Ｂ１０９との間のほぼ接合部へ回転軸に垂直な方向に延びる。これらの振動板ベース・フレーム部分が（この実施例では一体部品として焼結された）同じ材料片で作られていない場合には、好ましくは、はんだ付け、溶接、又はエポキシ樹脂又はシアノアクリレートのような接着剤を使用した接着のような適切な堅固な連結方法を使用することができる。接着剤が使用される場合、接着剤に固有の追従性がシステム性能を制限しないように、接着すべき部品間の妥当なサイズの接触領域の使用を確保するように注意しなければならない。

この実施例では、コイルＢ１０６の長辺Ｂ１１７及びＢ１０８は形成体に連結されておらず、その代わりに、コイル補強材の間の領域にそれ自体を支持することができるように十分に厚いことが理解されるであろう。しかしながら、代替の実施例では形成体を使用することもできる。

３．３．１ｄ 連結ブロック
ヒンジ組立体Ｂ１０７は、トランスデューサ・ベース構造側に、連結ブロックＢ２０５及びＢ２０６をさらに含む。連結ブロックは、上述のように４つの薄くて平らなフレキシブル・ヒンジ要素Ｂ２０１ａ、Ｂ２０１ｂ、Ｂ２０３ａ、Ｂ２０３ｂに堅固に取り付けられ、振動板をトランスデューサ・ベース構造に連結する。互いにほぼ直角な撓みヒンジ要素Ｂ２０１ａ及びＢ２０１ｂの配置は、ブロックＢ２０５に連結されたオーディオ・トランスデューサの一方の側にヒンジ接続部Ｂ２０１を形成し、フレキシブル・ヒンジ要素Ｂ２０３ａ及びＢ２０３ｂの同様の配置は、振動板が回転軸Ｂ１１６の周りでの回転を強いられるように、ブロックＢ２０６に連結された他方の側にヒンジ接続部Ｂ２０３を形成する。図Ｂ２ｅは、オーディオ・トランスデューサの一方の側のヒンジ組立体の側面図を詳細に示している。

各連結ブロックＢ２０５、Ｂ２０６は、それぞれのヒンジ要素対Ｂ２０１ａ／Ｂ２０１ｂ、Ｂ２０３ａ／Ｂ２０３ｂの端部を結合するための実質的に傾斜した表面を有するくさび形状に形成されている。連結ブロックの他の形状も考えられる。いくつかの実施例では、両方のヒンジ要素対に連結される単一の連結ブロックを設けることができる。

連結ブロックＢ２０５及びＢ２０６は、例えばエポキシ接着剤のような接着剤を使用して、又は当技術分野で知られている任意の他の適切な方法を介してトランスデューサ・ベース構造ブロックＢ１０５に堅固に取り付けられてもよい。そうでなければ、各連結ブロックは、トランスデューサ・ベース構造の残りの部分又は他の部分と一体的に形成されてもよい。トランスデューサ・ベース構造ブロックＢ１０５は、いくつかの構成ではアルミニウムで作製されてもよいが、他の適切な材料も想定される。この振動板ベース・フレーム及び連結ブロックは、焼結されたアルミニウムのような任意の適切な剛性材料で作製され得るが、他の材料によって小さな部品を一緒に溶接又ははんだ付けするなどの方法を使用して作製されてもよい。

振動板ベース・フレームは、撓みの振動板側にあるヒンジ組立体Ｂ１０７の全ての部品を含むと考えることができる。好ましくは、全ての振動板ベース・フレーム構成要素は、８ＧＰａよりも高い、又はより好ましくは２０ＧＰａよりも高いヤング率を有する材料から作られる。同様に、連結ブロックは、好ましくは８ＧＰａよりも高い、又はより好ましくは２０ＧＰａより高いヤング率を有する材料から作られる。

３．３．１ｅ トランスデューサ・ベース構造及び力の発生
以下、本発明の実施例Ｂのオーディオ・トランスデューサの振動板組立体Ｂ１０１及びトランスデューサ・ベース構造Ｂ１２０の構成について説明する。しかしながら、上記のフレキシブル・ヒンジ組立体Ｂ１０７は、任意の適切な回転動作のオーディオ・トランスデューサ構成に組み込まれてもよく、本発明は、この実施例について説明された構造／組立体の組み合わせに限定することを意図していないことが理解されるであろう。例えば、ヒンジ組立体Ｂ１０７は、本明細書に記載の実施例Ａ、Ｄ、Ｅ、Ｋ、Ｓ、Ｔ、Ｗ、又はＸのオーディオ・トランスデューサのいずれか１つに組み込まれてもよい。

図Ｂ１ｅ及び図Ｂ１ｆを参照すると、トランスデューサ・ベース構造Ｂ１２０は、（好ましくは、アルミニウムのような実質的に剛性の材料から作られた）ベース・ブロックＢ１０５を含む。ベース・ブロックＢ１０５は、磁石組立体を一端に収容し、ヒンジ組立体Ｂ１０７を反対側の端部に収容する。トランスデューサ・ベース構造Ｂ１２０の磁石組立体は、（例えばスチール製の）外側ポールピースＢ１０４及びＢ１０３と、それらの間に保持された（例えばネオジムグレードＮ５２ ＮｄＦｅＢ製の）磁石Ｂ１０２と、（例えば軟スチール製の）内側ポールピース部Ｂ１１５とを含む。外側ポールピースＢ１０４、Ｂ１０３及び磁石Ｂ１０２は、ベース・ブロックＢ１０５の対応する実質的に平坦な表面上に積み重ねられる。内側極部Ｂ１１５は湾曲しており、ベース・ブロックの上面から横方向に延びる湾曲したブレース部材に対して位置するように構成されている。その場で、内側極部Ｂ１１５は、外側ポールピースＢ１０４及びＢ１０３に隣接するがわずかに離間して位置し、コイルＢ１０６のためにそれらの間に間隙を設ける。ベース・ブロックの反対側の端部では、階段領域／窪み部が、ヒンジ組立体Ｂ１０７の連結ブロックＢ２０５及びＢ２０６を収容して堅固に結合する。外側ポールピースＢ１０４、Ｂ１０３、内側ポールピース、及び連結ブロックＢ２０５、Ｂ２０６は全て、エポキシ樹脂などの接着剤を介してベース・ブロックＢ１０５に接着されている。磁石Ｂ１０２は、対向する両主面において、対応する外側ポールピースＢ１０４、Ｂ１０３に、エポキシ樹脂などの適切な接着剤を介して接着される。しかしながら、代替の実施例では他の適切な結合方法が想定される。

この実例では、磁石Ｂ１０２は、Ｎ極が外側ポールピースＢ１０３に連結された面に位置し、Ｓ極が外側ポールピースＢ１０４に連結された面に位置するように磁化されているが、代替の構成も適していることが理解されるであろう。振動板組立体Ｂ１０１は、動作中にトランスデューサ・ベース構造Ｂ１２０に対して回転の近似軸Ｂ１１６の周りで回転するように構成される。

この構成では、磁気回路は、磁石Ｂ１０２、外側ポールピースＢ１０３、Ｂ１０４及び２つの内側ポールピースＢ１１５によってその場で形成される。磁束は、外側ポールピースＢ１０３及びＢ１０４と内側ポールピースＢ１１５との間の小さな空気間隙に集中する。外側ポールピースＢ１０３と内側ポールピースＢ１１５との間の隙間における磁束の方向は全体的に、ほぼ回転軸Ｂ１１６に向かう。内側ポールピースＢ１１５と外側ポールピースＢ１０４との間の隙間における磁束の方向は全体的に、ほぼ回転軸Ｂ１１６から離れる。代替の実施例では、磁束の方向が反対であってもよいことは理解されるであろう。この実例では、コイル巻線Ｂ１０６は、２つの長辺Ｂ１０８、Ｂ１１７と２つの短辺Ｂ１０９とを有する湾曲したほぼ長方形にエナメル被覆銅線で巻かれている。その場で、長辺Ｂ１０８は外側ポールピースＢ１０３と内側ポールピースＢ１１５との間の小さな空気間隙にほぼ位置し、他方の長辺Ｂ１１７は外側ポールピースＢ１０４と内側ポールピースＢ１１５との間の小さな空気間隙内に位置する。動作中、コイル巻線を介して電気オーディオ信号を再生することができ、コイル巻線長辺Ｂ１０８に沿った電流は、他の長辺Ｂ１１７における電流とは逆方向に進む。両方のコイル巻線長辺Ｂ１０８及びＢ１１７によって加えられるトルクは、説明された電流及び磁束の方向のために同じ方向である。コイル巻線Ｂ１０６は十分に厚く、エポキシなどの接着剤で比較的堅固にともに接着されているため、望ましくない共振モードは好ましくはＦＲＯの外側で発生する。コイル巻線Ｂ１０６はコイル形成体を必要としないほど十分に厚く、これは、磁束密度を増加させオーディオ・トランスデューサ効率を向上させるために磁束間隙を小さくすることができ、それ以外は等しいことを意味する。磁石及びコイル巻線のこれらの態様は代替の実施例で変更されてもよく、本発明はそのような特徴に限定することを意図していないことが理解されるであろう。

図Ｂ１ｅは、オーディオ・トランスデューサの断面を示し、コイル巻線長辺Ｂ１０８及びＢ１１７の断面は、振動板組立体Ｂ１０１の回転軸Ｂ１１６を中心とする半径で湾曲している。コイル巻線は、動作中に振動板が回転するにつれて、コイル巻線長辺Ｂ１０８及びＢ１１７が外側ポールピースＢ１０３及びＢ１０４と内側ポールピースＢ１１５との間の２つの磁束間隙Ｂ１２２の領域を出始める前に、変位角が利用可能となるように、張り出している。このようにして、駆動トルクの高度の直線性が達成される。内側極部Ｂ１１５に隣接する外側ポールピースＢ１０３及びＢ１０４の内側の端部は、内側極部Ｂ１１５の内側の同様の角度又は湾曲に対応して曲がっているか又は湾曲している。この構成は、コイル巻線を貫通させるために外側ポールピースと内側ポールピースとの間に２つのほぼ湾曲した磁束間隙Ｂ１２２を形成する。特に、コイル巻線Ｂ１０６は、間隙Ｂ１２２の曲率に対応するように実質的に湾曲した形状を有する。このようにして、振動板の回転中、回転位置に関係なく振動板に実質的に均一なトルクが加えられる。間隙Ｂ１２２は、振動板のいくつかの回転位置において動作中に、コイル巻線Ｂ１０６をベース・ブロックＢ１１５内に延ばすことができるように、ベース・ブロックＢ１０５の対応する湾曲窪み部Ｂ１２３と位置合わせされる。

３．３．１ｆ 振動板構造
この実例では、ヒンジ組立体は、組立体の両側に一対のフレキシブル・ヒンジ要素を含み、比較的実質的に厚い振動板構造を支持する。例えば、振動板本体は、回転軸から振動板本体の最遠位周辺部までの長さの１５％より大きい最大厚さ、又はより好ましくは回転軸から振動板本体の最遠位周辺部までの長さの２０％より大きい厚さを含むことができる。これに代えて又はそれに加えて、振動板本体は、例えばセクション２．２の実施例Ａのために定義されているように、本体の最大寸法（例えば、本体を横切る対角線長さ）の約１１％より大きい、又はより好ましくは最大寸法の約１４％より大きい最大厚さを含むことができる。振動板撓み共振モードに適切に耐えるジオメトリを提供するために、比較的厚い振動板構造が必要とされる。振動板の純粋な並進に抵抗するのに有効なヒンジ組立体と組み合わせて使用すると、広帯域にわたって望ましくない共振モードに特に耐性のあるオーディオ・トランスデューサが得られる。この実例では、振動板本体の厚さＢ２１４は約４．２ｍｍでもよく、これは例えば振動板本体の長さの２８％であり得る。この厚さは、剛性が改善された構造を提供し、共振モードを作動範囲外に押し上げるのを助ける。振動板本体のジオメトリは、ほぼ平面である。振動板本体Ｂ１１８の冠状面は、振動板本体が回転すると大量の空気を移動させるように、回転軸Ｂ１１６から実質的に外側に延ばす。これは、回転慣性を大幅に低減し、効率と分割性能を向上させるためにテーパ状になっている。好ましくは、振動板本体は、振動板組立体の質量中心Ｂ２２２から離れる方にテーパ状になっている。

この実施例では、オーディオ・トランスデューサは、例えば、本発明の構成Ｒ１の振動板構造に関連して説明したような剛性振動板構造を含むことができる。構成Ｒ１の振動板構造の特徴及び態様は、本明細書のセクション２．２に詳細に記載されており、これは参照により本明細書に組み込まれる。この振動板構造の簡単な説明のみを簡潔にするために以下に示す。この振動板構造は、本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書のセクション２．２の構成Ｒ１～Ｒ４又はセクション２．３の構成Ｒ５～Ｒ７に記載されているような任意の振動板構造で置き換えてもよいことが理解されるであろう。

図Ｂ１ａ～ｆを参照すると、上述のヒンジ・システムＢ１０７を組み込んだオーディオ・トランスデューサは、サンドイッチ振動板構造を含む振動板構造を有する振動板組立体Ｂ１０１をさらに含む。この振動板構造は、動作中に本体の面又はその近傍で受ける圧縮－引張応力に抵抗するために、振動板本体の主面Ｂ１２１の少なくとも１つに隣接して振動板本体に結合された実質的に軽量のコア／振動板本体Ｂ１１２と外側垂直応力補強材Ｂ１１０／Ｂ１１１とで構成される。垂直応力補強材Ｂ１１０／Ｂ１１１は、本体の外部で（図示の例のように）少なくとも１つの主面Ｂ１２１に結合され、又は本体の内部で少なくとも１つの主面Ｂ１２１に直接隣接して実質的に最も近くで、動作中に圧縮－引張応力に十分に抵抗する。垂直応力補強材は、動作中に本体が受ける圧縮－引張応力に抵抗するために、振動板本体Ｂ１１２の対向する主前面及び後面Ｂ１２１それぞれに設けられた補強部材Ｂ１１０／Ｂ１１１を含む。

振動板構造は、コア内に埋め込まれ、動作中に本体が受けるせん断変形に抵抗し及び／又は実質的に緩和するために、主面Ｂ１２１の少なくとも１つに対してある角度で配向された少なくとも１つの内側補強部材Ｂ１１３をさらに含む。内側補強部材Ｂ１１３は、好ましくは、１つ又は複数の外側垂直応力補強部材Ｂ１１０／Ｂ１１１（好ましくは両側、すなわち各主面）に取り付けられる。内側補強部材は、動作中に本体が受けるせん断変形に抵抗し及び／又は緩和するように作用する。好ましくは、振動板本体のコア内に分布させた複数の内側補強部材Ｂ１１３がある。

コアＢ１１２は、３次元で変化する相互接続された構造を含む材料から形成される。コア材料は、発泡体又は規則正しい３次元格子構造材料であることが好ましい。コア材料は、複合材料を含むことができる。好ましくは、コア材料は発泡ポリスチレン発泡体である。

いくつかの実施例では、この例示的なトランスデューサの振動板構造の内側応力補強材が排除されてもよい。

このヒンジ・タイプは、回転追従性及び／又は最大可動域を妥協することなく少なくとも一方向の並進変位に対して高度な支持を提供することができるので、この振動板構造は、上述のフレキシブル・ヒンジ組立体と組み合わせて特にうまく動作することによって、望ましくない共振を最小限に抑えるように最適化される。

この構成では、内部補強材は、内部せん断を最小限に抑えることによって振動板の分割共振に対応する。ヒンジ組立体は並進に対する抵抗力を提供し、それにより振動板全体の分割共振モードに対応するとともに、広い振動板可動域及び低い基本共振周波数を可能にする。

実施例Ｂのこの実例では、振動板構造は、低密度コアＢ１１２の５つのくさびの間に４つの角度のついた角度タブＢ１１４に沿って積層された４つの内側補強部材Ｂ１１３を含む。これらの部品は、例えばエポキシ接着剤のような接着剤を使用するなど、堅固な連結のための任意の適切な方法を使用して取り付けられる。垂直応力補強材は、振動板本体の主面Ｂ１２１に取り付けられた薄い平行支柱Ｂ１１１を含み、内側補強部材Ｂ１１３と整列し、上側支柱・プレートＢ３０５に連結する。２つの対角線支柱Ｂ１１０を含む付加的な垂直応力補強材は、振動板本体の同じ主面Ｂ１２１を横切るように平行支柱Ｂ１１１の上部全体にわたって交差構造で取り付けられ、また上側支柱・プレートＢ３０５に連結される。振動板本体の他方の主面Ｂ１２１には、支柱Ｂ１１０及びＢ１１１も、下側ベース・プレートＢ３０７に連結されることを除いて同様の方法で取り付けられている。支柱は、好ましくは、約９００ＧＰａのヤング率（マトリックスバインダーなし）を有する超高弾性率炭素繊維、例えばＭｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｄｉａｌｅｄから製造される。これらの部品は、接着剤、例えばエポキシ接着剤を用いるなどの任意の適切な連結方法を使用して互いに取り付けられる。構成Ｒ１～Ｒ４の振動板構造に対して定義されるように、他の形態の内側及び外側補強材、コア材料及び取り付け方法が可能であることが理解されるであろう。

振動板構造は、以下のようにしてヒンジ組立体Ｂ１０７に結合される。（４つの角度タブＢ１１４の面を含む振動板本体の厚い端部における）振動板本体の端面は、ヒンジ組立体Ｂ１０７の振動板ベース・フレームの主ベース・プレートＢ３０３に堅固に結合される。薄い平行支柱Ｂ１１１を含む垂直応力補強材は、上側支柱・プレートＢ３０５に連結されている。２つの対角線支柱Ｂ１１０を含む追加の垂直応力補強材もまた、上側支柱・プレートＢ３０５に取り付けられる。他方の主面Ｂ１２１では、支柱Ｂ１１０及びＢ１１１がヒンジ組立体の下側ベース・プレートＢ３０７に取り付けられている。

厚く低密度の振動板本体コアＢ１１２の外側に連結された比較的高い弾性率／剛性支柱Ｂ１１０及びＢ１１１の使用は、再び前面対後面の支柱の間で達成される分離に関連する第２のモーメントの領域の利点を最大にする厚いジオメトリのために、振動板の剛性に関して有用な複合構造を提供する。

動作中、振動板本体Ｂ１１２は、回転／振動に伴って空気を移動させるので、はっきりと非多孔性であることが要求される。この実例では、振動板本体は、適度に高い特定の弾性率と１６ｋｇ／ｍ^３の低密度のためにＥＰＳ発泡体から形成される。振動板本体コア材料は、好ましくは、振動板の先端付近のような重要な場所に大きな閉塞を含まない。ＥＰＳ材料の特性は、振動板分割の改善を促進するのに役立つ。剛性性能により、コアＢ１１２は、コアＢ１１２がなければＦＲＯ内の周波数で局部的な横方向の共振を被るほど薄い炭素繊維支柱Ｂ１１０及びＢ１１１に何らかの支持を提供することができる。積層された内側補強部材Ｂ１１３は、改善された振動板せん断剛性を提供する。各内側補強部材の面の向きは、好ましくは、振動板が移動する方向にほぼ平行であり、振動板本体Ｂ１１９の長手方向にもほぼ平行である。内側補強部材Ｂ１１３が振動板本体のせん断剛性を補助するために、各内側補強部材の両側に配置された平行炭素繊維支柱Ｂ１１１に対して適度に堅固な連結が行われることが必要である。また、振動板のベース端部において、内側補強部材Ｂ１１３から主ベース・プレートＢ３０３への連結は堅固であることが好ましく、この堅固さを補助するために、角度タブＢ１１４が使用される。各タブＢ１１４は、各内側補強部材Ｂ１１３に連結するための大きな接着表面領域を有し、せん断力はタブのコーナーの周りに伝達され、他方の側は主ベース・プレートＢ３０３に連結されている他の大きな接着表面領域である。

この実施例では、ヒンジ・システム構成は、振動板組立体の中立位置／状態において、振動板構造がトランスデューサ・ベース構造の長手方向軸に対してある角度で延びるように配向されるようになっている。この角度は、好ましくは鈍角であるが、実質的に直交していても鋭角であってもよい。振動板本体とトランスデューサ・ベース構造との間の相対的な向きは、より小型のデバイスを提供するために、オーディオ・トランスデューサの全体的なサイズに影響を及ぼす。この特定の実例では、オーディオ・トランスデューサは、比較的小さい寸法であってもよい。例えば、（回転軸から測定される）振動板本体幅Ｂ２１５及び振動板本体長さＢ２１３は、両方とも約１５ｍｍであってもよい。しかしながら、用途及び必要とされるＦＲＯに応じて多くの他のサイズも可能であり、本発明はこれらの寸法に限定することを意図していない。

３．３．１ｇ 振動板構造ハウジング
図Ｂ４（ａ～ｆ）は、振動板ハウジングにマウントされ図Ｂ－１（ａ～ｆ）に示されている「実施例Ｂ」のオーディオ・トランスデューサを示し、周囲部Ｂ４０１、主グリルＢ４０２及び２つの側部補強材Ｂ４０３を含む。オーディオ・トランスデューサの組み立てられた形態では、振動板ハウジングは、振動板構造Ｂ１０１及びトランスデューサ・ベース構造を実質的に包囲している。周囲部は、ポリカーボネート・プラスチックなどのプラスチック材料で作ることができ、主グリル及び側部補強材は、打ち抜きプレス・アルミニウムで作ることができる。代替的に、これらの部品は、レーザ切断又は焼結のような別のプロセスによって作製することができ、より剛性の主グリル及び側部補強材を周囲部内にインサート成形することができる。代替的に、これらの部品の全てを、アルミニウムのような材料でできた単一の一体部品に組み合わせて、焼結することができる。他の材料、構成及びプロセスも可能であり、本発明はこれらの実例に限定することを意図していない。

周囲部Ｂ４０１の内面は、任意の適切な方法を使用してトランスデューサ・ベース構造のベース・ブロックＢ１０５の対応する外面に堅固に結合される。この実例では、エポキシ接着剤などの接着剤を使用して、周囲部Ｂ４０１をベース・ブロックＢ１０５に結合する。周囲部の内面はまた、好ましくは、外側ポールピースＢ１０３及び磁石Ｂ１０２の外面に堅固に結合される。周囲部は、組み立てられた状態において、振動板構造の側部と周囲部Ｂ４０１との間に約０．０１ｍｍ～１ｍｍの、例えば０．３ｍｍ（しかしながらこの間隙の大きさは用途に依存することが理解されるであろう）の（オーディオ・トランスデューサ組立体全体の全体サイズと比較して）比較的小さい空気間隙Ｂ４０６が存在するように、また、振動板の先端と周囲部Ｂ４０１との間に比較的小さい空気間隙Ｂ４０５（例えば、側部に隣接するものと同様のサイズの間隙）が存在するように、トランスデューサ・ベース構造及び振動板構造に対して整形され、サイズを設定される。

断面図Ｂ４ｅは、周囲Ｂ４０１が、振動板本体の先端に（小さな空気間隙Ｂ４０５を有して）隣接して位置するように構成された端部に曲面を有することを示す。この湾曲の半径の中心は、振動板が回転するにつれて実質的に均一な空気間隙Ｂ４０５が周囲部と振動板本体の自由端部／先端との間に維持されるように、オーディオ・トランスデューサの回転軸Ｂ１１６にほぼ位置する。空気間隙Ｂ４０６及びＢ４０５は、通常運転中に存在する圧力差によって大量の空気が通過するのを防止するように小さい。

周囲部Ｂ４０１は、障壁やバッフルとして機能する壁を有し、背面からの逆位相放射による振動板の前面からの放射の打ち消しを低減する。用途に応じて、前方及び後方の音の放射の打ち消しをさらに低減するために、トランスデューサ・ハウジング（又は他のバッフル構成要素）も望ましい場合があることに留意されたい。

主グリルＢ４０２及び２つの側部補強材Ｂ４０３は、エポキシ接着剤を介するなどの任意の適切な方法を使用して周囲Ｂ４０１に堅固に取り付けられ、又は代替で周囲部と一体的に形成される。主グリル及び２つの側部補強材もトランスデューサ・ベース構造に堅固に取り付けられる。これらの振動板ハウジング構成要素は全てトランスデューサ・ベース構造に堅固に取り付けられるので、ベース構造組立体である結合された構造は、有害な共振モードがＦＲＯを超えて発生し得るように十分に剛性である。これを達成するためには、結合された構造の全体的なジオメトリは、好ましくは短く、スクワット状である。また、振動板の周りに延びる振動板ハウジングの領域は、周囲部Ｂ４０１のプラスチック構成要素を支持する硬いケージを形成する主グリルＢ４０２及び側部補強材Ｂ４０３に組み込まれた三角形のアルミニウム・支柱の使用によって補強される。

上述したように、トランスデューサ・ベース構造は、前方から後方に移動する空気を効果的にシールするために、振動板の周囲に狭い間隙Ｂ４０５及びＢ４０６を有する振動板ハウジングに堅固にマウントされている。振動板ハウジングは、振動板ハウジングを十分に剛性にするために、好ましくは少なくとも１つがアルミニウム又はマグネシウムなどの金属が有するような高い特定の弾性率を有する１つ又は複数の構造材料で作られる。好ましくは、この材料は、少なくとも８ＭＰａ／（ｋＧ／ｍ^３）、又はより好ましくは少なくとも２０ＭＰａ／（ｋＧ／ｍ^３）の特定の弾性率を有する。好ましくは、上記のオーディオ・トランスデューサに堅固にマウントされたときに、振動板ハウジング共振モード及び振動板ハウジング／オーディオ・トランスデューサ・システム共振の両方が高周波数で、好ましくはＦＲＯを超える周波数で発生し、上記の堅固なマウンティングを介して、次いで上記の剛性ヒンジ組立体を介して軽量の振動板に伝達され、次いで振動板の軽さによって機械的に増幅されたあらゆる共振によって引き起こされるオーディオ劣化は、はっきりとは聞こえなくなることである。

この実施例では、振動板構造は、この実例の振動板ハウジング／トランスデューサ・ベース構造である周囲構造の内部と少なくとも部分的に物理的に連結しない周辺部を含む。振動板構造に関連して物理的に連結しない周辺部は、本明細書のセクション２．３に詳細に記載されている。この実例では、振動板構造のほぼ全周は、ハウジングと物理的に連結せず、間隙によって示されるようにハウジングの内壁から離間している。しかし、いくつかの変形例では、振動板構造の周辺部は、ハウジングと部分的にのみ物理的に連結しないが、依然としてはっきりとは物理的に連結しないこともある。例えば、振動板構造の１つ又は複数の周辺領域は、ハウジングの内部と物理的に連結しなくてもよく、また、全体的に、１つ又は複数の周辺領域は、周辺部のための振動板構造の長さ又は周辺の少なくともほぼ２０％を、はっきりとは物理的に連結しないように構成する。好ましくは、ハウジングの内部と物理的に連結しない１つ又は複数の周辺領域は、外周部の少なくともほぼ３０％を構成する。より好ましくは、振動板構造の外周部は、例えば、外周部の長さ又は外周の少なくとも５０パーセントに沿って、又は最も好ましくは外周部の長さ又は外周の少なくとも８０パーセントに沿って、実質的に物理的に連結しない。

他の構成では、実施例Ｂのオーディオ・トランスデューサは、振動板ハウジングを含んでおらず、オーディオ・トランスデューサは、例えば、実施例Ａ又はセクション４．２に記載されている実施例Ｅに関して説明したハウジング及びデカップリング・マウンティング・システム又は本明細書のセクション４．３に概説された原理に従って設計された任意のデカップリング・マウンティング・システムと同様に、デカップリング・マウンティング・システムを介してトランスデューサ・ハウジングに収容される。

３．３．２ 代替ヒンジ・システム
実施例Ｂのオーディオ・トランスデューサのヒンジ組立体Ｂ１０７について説明した原理に従って設計された撓みヒンジ・システムで使用することができるヒンジ組立体の変形例を、図Ｃ１～Ｃ１１を参照して説明する。特に明記しない限り、ヒンジ組立体Ｂ１０７の特徴は以下の変形例にも当てはまり、ほとんどの場合、相違点のみを簡潔に説明する。例えば、これらの変形の大部分は、これが好ましいにもかかわらず、振動板に取り付けられた変換機構力発生構成要素を示さない。

３．３．２ａ 曲げヒンジ接続部
図Ｃ１（ａ～ｅ）は、本発明のヒンジ組立体Ｃ１０２に連結された振動板構造Ｃ１０１を有する、例えば実施例Ｂに記載されたようなオーディオ・トランスデューサの概略図を示す。このヒンジ組立体Ｃ１０２は、一方の側が振動板構造Ｃ１０１に連結し、他方の側が２つのフレキシブル・ヒンジ要素Ｃ１０５ａ及びＣ１０５ｂを含むヒンジ接続部Ｃ１０５に連結する振動板ベース・フレームＣ１０３を含む。振動板ベース・フレームＣ１０３は、実施例Ｂに関連して上述したヒンジ組立体Ｂ１０７の振動板ベース・フレームと同じであってもよいし同様であってもよい。代替的に、振動板ベース・フレームは、例えば実施例Ａ、Ｄ、Ｅ、Ｋ、Ｓ、Ｔ、Ｗ及びＸのオーディオ・トランスデューサに関連して記載された任意の振動板ベース・フレームと同じであってもよいし同様であってもよい。

図Ｃ１ｅに示すように、ヒンジ組立体のプロファイルは、実施例Ｂのオーディオ・トランスデューサに関連して説明したヒンジ組立体Ｂ１０７のものと同様であるが、組立体の両側に１つずつ配置した２つのヒンジ構造を有するのではなく、このヒンジ組立体の変形例Ｃ１０２は、組立体の長さのかなりの部分にわたって延ばし、関連する振動板構造Ｃ１０１の幅のかなりの部分にわたってまたがるように構成された単一の長手方向ヒンジ組立構造を含む。この設計は、回転軸の両端部における拘束を提供し、所望の単一自由度の結果を達成する。互いに傾斜した単一の一対のフレキシブル・ヒンジ要素Ｃ１０５ａ及びＣ１０５ｂは、その場で振動板構造の幅にわたって延ばす。この変形例の好ましい実装において、一対のフレキシブル・ヒンジ要素Ｃ１０５ａ及びＣ１０５ｂは、互いに実質的に垂直に／直交するように配向され、振動板側の振動板ベース・フレームＣ１０３に隣接する接合部Ｃ１０７に堅固に結合される。上記のヒンジ組立体Ｂ１０７について説明したように、他の相対角度も可能であることが理解されるであろう。ヒンジ要素Ｃ１０５ａ及びＣ１０５ｂは、それらのそれぞれの平面内の張力／圧縮力に抵抗することができるが、それらのそれぞれの平面に垂直な力に応じて撓み／変形することができるように、実質的に平面であり薄い。各ヒンジ要素Ｃ１０５ａ、Ｃ１０５ｂの対向する端部は、単一の連結ブロックＣ１０４をトランスデューサ・ベース構造側に堅固に結合する。連結ベース・ブロックＣ１０４は、振動板構造の幅のかなりの部分にわたって延びるように構成された単一の長手方向ブロックである点を除いて、ヒンジ組立体Ｂ１０７に関して説明したベース・ブロックＢ２０５及びＢ２０６と同様である。組み立てられた形態で、動作中、振動板は、ほぼ回転軸Ｃ１０７の周りを回転するように構成される。Ｃ１０９は振動板本体の冠状面を示し、Ｃ１０８は振動板本体の矢状面を示す。

ヒンジ組立体Ｃ１０２は、例えばチタンのワイヤ放電加工（ＷＥＤＭ）を使用することを含む、上記のセクション３．３．１ｂに記載されるような任意の適切な材料及び方法から製造され得る。

図Ｃ２（ａ～ｄ）は、本発明のヒンジ組立体の他の変形例を示す。図は、ヒンジ組立体に堅固に結合された振動板組立体Ｃ２０１の概略図を示す。ヒンジ組立体は、ヒンジ組立体Ｂ１０７について説明した振動板ベース・フレームと同じ又は同様の振動板ベース・フレームＣ２０２を含む。特に、振動板ベース・フレームは、振動板構造及び好ましくは上述のような関連するコイル巻線も含む振動板組立体を堅固に結合するように構成される。振動板ベース・フレームは、アルミニウムのような組立体Ｂ１０７に関して既に説明したような任意の適切な材料で作ることができる。本明細書では、各ヒンジ接続部を振動板構造に結合するための構成要素を表すために、例示目的で振動板ベース・フレームが示されていることが理解されるであろう。代わりに、他の構成要素を使用してもよく、及び／又はヒンジ接続部を振動板構造に直接結合してもよいことが理解されるであろう。

ヒンジ組立体はさらに、ヒンジ組立体の振動板ベース・フレーム端部に連結された単一の対のフレキシブル・ヒンジ部材Ｃ２０４及びＣ２０５を含む。ヒンジ部材の対向する端部は、トランスデューサ・ベース構造を結合する（及びその一部を形成する）ように構成された連結ブロックＣ２０３に堅固に結合される。各ヒンジ部材Ｃ２０４及びＣ２０５は、互いに対して傾斜した一対のフレキシブル・ヒンジ要素Ｃ２０４ａ、ｂ及びＣ２０５ａ、ｂをそれぞれ有する。ヒンジ要素の各対は、ヒンジ接続部を形成する。この実例では、組立体の両側に２つのヒンジ接続部が設けられ、接続部の対応する要素が同じ部材／シート材料によって形成されている。各ヒンジ部材Ｃ２０４、Ｃ２０５は、その場で振動板構造の幅のかなりの部分をわたって延びるように構成される。この変形例の好ましい実施例では、一対のフレキシブル・ヒンジ部材と、各接続部の一対のフレキシブル・ヒンジ要素は、互いに実質的に垂直に／直交するように配向されている。上記のヒンジ組立体Ｂ１０７について説明したように、他の相対角度も可能であることが理解されるであろう。ヒンジ要素は、それらのそれぞれの平面内の張力／圧縮力に抵抗することができるが、それらのそれぞれの平面に垂直な力に応じて撓み／変形することができるように、実質的に平面であり薄い。その場で、ヒンジ要素は、好ましくは、意図された回転軸に実質的に平行な軸の周りで実質的にフレキシブルであるだけである。連結ブロックＣ２０３は、フレキシブル・ヒンジ要素の端部を結合するための傾斜面を有するくさび形である。ブロックＣ２０３は、アルミニウムなどのヒンジ組立体Ｂ１０７について説明したような任意の適切な材料から形成することができる。

各フレキシブル・ヒンジ部材Ｃ２０４、Ｃ２０５は、部材の幅のかなりの部分にわたって中央で延びる中央窪み部を備え、それにより、狭い幅（第１のヒンジ部材のＣ２０４ａ／Ｃ２０５ａ及び第２のヒンジ部材のＣ２０４ｂ／Ｃ２０５ｂ）の２つのフレキシブル・ヒンジ要素を形成する。したがって、この実例では、ヒンジ要素は共通部材の部分であり、全体として、それらは、振動板組立体Ｃ２０１の両側に配置された二対のフレキシブル・ヒンジ接続部を形成する。いくつかの実施例では、これらのヒンジ要素は別個であってもよく、中央ブリッジによって連結されなくてもよい。このヒンジ組立体では、振動板組立体Ｃ２０１は、ほぼ回転軸Ｃ２１２の周りを回転するように構成される。Ｃ２１１は振動板本体の冠状面を示し、Ｃ２１０は振動板本体の矢状面を示す。

二対のフレキシブル・ヒンジ要素Ｃ２０４ａ／Ｃ２０４ｂ及びＣ２０５ａ／Ｃ２０５ｂによって形成される２つのヒンジ接続部は、実施例Ｂのオーディオ・トランスデューサのヒンジ組立体Ｂ１０７について説明した２つのヒンジ接続部Ｂ２０１及びＢ２０３と同様である。この実例では、フレキシブル・ヒンジ部材、ベース・フレームＣ２０２及び連結ブロックＣ２０３は一体的に形成することができるが、好ましくは、ヒンジ組立体のこれらの部分は別個であり、任意の適切な剛性固定機構を介して互いに連結される。例えば、ヒンジ組立体を形成するために、フレキシブル・ヒンジ要素Ｃ２０４ａ、Ｃ２０４ｂ、Ｃ２０５ａ及びＣ２０５ｂは、チタンなどの材料の単一シートからスタンピング又はレーザ切断し、次にシートを９０度などの所望の相対角度だけ折り曲げることによって製造することができる。折り曲げ部のコーナーは、次に、接着剤などの任意の適切な固定方法、例えばエポキシ接着剤を使用して、振動板ベース・フレームＣ２０２に取り付けることができる。この折り曲げ部は、振動板ベース・フレームＣ２０２のかなりの部分又は全幅にわたって延びているので、固定（例えば、接着）表面積が改善される。ヒンジ要素の対向する端部は、ヒンジ組立体Ｂ１０７について説明した任意の適切な固定方法、例えば適切な接着剤を介して、連結ブロックＣ２０３のそれぞれの縁部に連結される。連結ブロックＣ２０３は、ヒンジ要素との連結表面積を増大させるために、傾斜表面の両端部に平坦又は実質的に平面の縁部領域を含む。フレキシブル・ヒンジ要素の反対側の端部（トランスデューサ・ベース構造側）も、オーディオ・トランスデューサのかなりの部分又は全幅にまたがり、改善された連結（例えば、接着）表面積を提供する。

フレキシブル・ヒンジ要素の厚さは、（平らなシートから切断された）その長さ及び幅に沿って実質的に均一及び／又は一貫しているので、全ての連結接続部に応力集中部が存在し、連結の失敗、撓み破断又は割れクリーキングの恐れがある。これを防止するために、各フレキシブル・ヒンジ要素Ｃ２０４ａ、Ｃ２０４ｂ、Ｃ２０５ａ、Ｃ２０５ｂの幅は、連結ブロックＣ２０３及び振動板ベース・フレームＣ２０２との連結接続部に隣接する位置で増加させる。言い換えれば、フレキシブル・ヒンジ要素Ｃ２０４ａ、Ｃ２０４ｂ、Ｃ２０５ａ、Ｃ２０５ｂのそれぞれの端部は、より強い連結を実現するようにフランジ加工されている。フランジ領域／小さな半径は、振動板が回転するにつれてフレキシブル・ヒンジ要素内の応力が狭い中央領域の応力と比較して振動板ベース・フレームＣ２０２及び連結ブロックＣ２０３の両方への連結の領域内で減少するように、連結の各領域の近くで各フレキシブル・ヒンジ要素を徐々に広げるために使用される。例えば、フレキシブル・ヒンジ要素Ｃ２０５ａは、連結ブロックＣ２０３に連結する領域Ｃ２０９で２つの半径を使用することによって徐々に広がる（すなわち、フランジを含む）。フレキシブル・ヒンジ部分Ｃ２０５ａはまた、振動板ベース・フレームＣ２０２に連結する領域Ｃ２０８で２つの半径を使用することによって徐々に広がる（すなわち、フランジを含む）。他の３つのフレキシブル・ヒンジ要素Ｃ２０４ａ、Ｃ２０４ｂ及びＣ２０５ｂもまた、連結領域に同様のフランジを含む。

図Ｃ３は、図Ｃ２に関連して上述したものと同様のさらに他の代替のヒンジ組立体を示す。この変形例では、ヒンジ接続部Ｃ３０１は、振動板組立体Ｃ２０１がその静止／中立位置にあるときに自然に曲がった状態にある２つのフレキシブル・ヒンジ要素Ｃ３０１ａ及びＣ３０１ｂを含む。振動板Ｃ２０１が時計回りに回転し始めると、フレキシブル・ヒンジ要素Ｃ３０１ａが真っ直ぐになり始め、フレキシブル・ヒンジ要素Ｃ３０１ｂがより曲がる。同様に、振動板Ｃ２０１が中立位置から反時計回りに回転し始めると、フレキシブル・ヒンジ要素Ｃ３０１ｂが真っ直ぐになり始め、フレキシブル・ヒンジ要素Ｃ３０１ａがより曲がる。フレキシブル・ヒンジ要素は、曲げ／座屈を伴わない引張及び圧縮力の抵抗を助長し、その結果全ての並進モードを含む分割モード及び主振動板回転モード以外の回転モードの周波数を増加させるので、中立状態でほんの僅かに曲がっていることが好ましい。この変形例の連結ブロックＣ３０３は、フレキシブル・ヒンジ要素の傾斜端部に連結するための傾斜縁部を含む。振動板組立体Ｃ２０１は、このヒンジ組立体を介してほぼ回転軸Ｃ３０４の周りを回転するように構成され、同様のベース・フレームＣ２０２を介してヒンジ組立体に連結される。わずかに曲がったフレキシブル・ヒンジ要素を有するこのヒンジ組立体は、真っすぐなフレキシブル・ヒンジ要素を有しそれ以外は全て等しいヒンジ組立体ほど好ましいものではない。

図Ｃ４は、本発明のフレキシブル・ヒンジ組立体のさらに他の変形例を示す。この実例では、ヒンジ接続部Ｃ４０１は、振動板ベース・フレームＣ４０５から連結ブロックＣ４０４に向かって延びる３つのフレキシブル・ヒンジ要素Ｃ４０１ａ～ｃを含む。フレキシブル・ヒンジ要素Ｃ４０１ａ、Ｃ４０１ｂ及びＣ４０１ｃは、組み合わされた効果によってヒンジ組立体が３つの直交軸に沿った並進運動、及び、（回転軸を除く）２つの直交軸の周りの回転運動に抵抗するように、実質的に平面であり相互に傾斜している。各ヒンジ要素は、単一の長手方向構成要素であってもよく、又は、組立体の両側に少なくとも１つの部分を有する複数の長手方向に離間した（連結された又は切断された）部分を含んでもよい。フレキシブル・ヒンジ要素は、半径方向に実質的に均一に、又は場合によっては不均一に変位することができる。振動板ベース・フレームと連結ブロックとの間を連結する、互いに角度を付けられた２つ以上のフレキシブル・ヒンジ要素が任意の数であってもよい。連結ブロックＣ４０４は、フレキシブル・ヒンジ要素Ｃ４０１ａ～ｃの端部に連結するための鋭い窪み面を含む。振動板ベース・フレームは、各要素Ｃ４０１ａ～ｃの対応する端部に連結するための連結フランジを含む。連結ブロック及び／又は振動板ベース・フレームは、フレキシブル・ヒンジ要素の対応する端部を収容するための窪み部又は溝を含むことができる。任意の適切な連結機構を使用して、はんだ付け又はエポキシ接着剤などの接着剤を介してヒンジ要素を振動板ベース・フレーム及び／又は連結ブロックに連結することができる。この組立体では、振動板組立体Ｃ２０１は、振動板ベース・フレームにおけるヒンジ要素の端部に隣接する、ほぼ回転軸Ｃ４０６の周りを回転するように構成される。

図Ｃ５（ａ～ｅ）は、上述したヒンジ組立体Ｂ１０７の原理にしたがって設計されたフレキシブル・ヒンジ組立体のさらに他の変形例の概略図を示す。このヒンジ組立体は、互いに対して傾斜し、その長さの中間で交差して（以下、「Ｘ撓み」ヒンジ接続部として参照する）「Ｘ」構成を形成する平面を有する少なくとも一対の実質的に平面のヒンジ要素／プレートＣ５０５ａ及びＣ５０５ｂを含む。ヒンジ要素の各対は、互いに直交することが好ましいが、他の相対角度も可能である。この実例の好ましい構成では、（組立体Ｂ１０７のヒンジ接続部の構成と同様に）振動板本体の両側に位置するようにヒンジ組立体の各側に１つずつ、二対のＸ撓みヒンジ接続部がある。代替的に、単一の長手方向のＸ撓みヒンジ接続部を使用してもよいことが理解されるであろう。

振動板組立体Ｃ５０１は、上述した任意の適切な連結機構を介してコイル巻線Ｃ５０２に取り付けられた振動板ベース・フレームＣ５０４に堅固に結合されている。フレキシブル・ヒンジ要素Ｃ５０５ａ、Ｃ５０５ｂ、Ｃ６０１ａ及びＣ６０１ｂは、上述した任意の適切な方法を介して、振動板ベース・フレームＣ５０４に堅固に連結された一方の端部／縁部と、連結ブロックＣ５０３に堅固に連結された対向端部とを有する。フレキシブル・ヒンジ要素の第１の対Ｃ５０５ａ及びＣ５０５ａは、ヒンジ組立体の一方の側で第１のＸ撓み構造、ヒンジ接続部Ｃ５０５を形成し、フレキシブル・ヒンジ要素の第２の対Ｃ６０１ａ及びＣ６０１ｂは、反対側で第２のＸ撓み構造、ヒンジ接続部Ｃ６０１を形成する。このヒンジ組立体の回転軸Ｃ５０７は、フレキシブル・ヒンジ要素の各対の平面の交線にほぼ位置する。Ｃ５０８は振動板本体の冠状面を示し、Ｃ５０９は振動板本体の矢状面を示す。

この実例では、振動板ベース・フレームは、各Ｘ撓み構造の実質的に分離された端部を収容するための代替形態を含む。同様に、連結ブロックＣ５０３は、Ｘ撓み構造を収容するための代替形態を含む。

図Ｃ６（ａ～ｄ）は、図Ｃ５に関して上述したヒンジ組立体を示しているが、明確にするために連結ブロックＣ５０３は取り除いている。示されているように、各Ｘ撓み構造は、互いに隣接し、接触しているが重なり合っていない一対のヒンジ要素を含む。この実例の代替の構成では、ヒンジ要素は重なり合っていてもよく、又はわずかに離れていてもよい。ベース・フレームＣ５０４は、コイル巻線Ｃ５０２の上下の長手方向の内面に連結するための上下の側プレートと、振動板構造の対応する端面に連結するための上下の側プレートの間を連結する端部プレートとを備えている。各フレキシブル・ヒンジ要素は、振動板構造の端面の上縁部又は下縁部に隣接して連結するように構成される。

図Ｃ７（ａ～ｅ）は、ヒンジ組立体Ｂ１０７について説明した原理に従って設計されたヒンジ組立体のさらに他の変形例を示す。この実例では、組立体は、少なくとも１つのヒンジ接続部Ｃ７０２を含み、これにより互いに対して傾斜しているが両縁部で実質的に離間している一対のフレキシブル・ヒンジ要素Ｃ７０２ａ及びＣ７０２ｂを含む。言い換えれば、各対のヒンジ要素は、ベース・フレームＣ７０６の端部と連結ブロックＣ７０１の端部に間隔を置いて配置されている。この実例の好ましい構成では、２つのヒンジ接続部Ｃ７０２及びＣ７０３が存在し、振動板本体Ｃ７１０の矢状面の各側に位置するように構成され、各対は、冠状面Ｃ７０９の各側に１つのフレキシブル・ヒンジ要素を有し、振動板組立体Ｃ５０１を吊り下げる。振動板ベース・フレームは、ヒンジ要素のそれぞれの端部が連結する傾斜した外側リムをベース・フレームがさらに含むことを除いて、図Ｃ５及びＣ６に示すヒンジ組立体について説明したものと同様である。この実例のフレキシブル・ヒンジ要素Ｃ７０２ａ、Ｃ７０２ｂ、Ｃ７０３ａ、及びＣ７０３ｂは、振動板ベース・フレームの長手方向リム縁部の１つに堅固に連結されている。各フレキシブル・ヒンジ要素対について、一方のヒンジ要素は、その端部が振動板ベース・フレームＣ５０２の長手方向縁部の一方に連結され、他方のヒンジ要素は、対応する端部が振動板ベース・フレームＣ５０２の他方の対向する長手方向縁部に連結される。フレキシブル・ヒンジ要素の他方の端部は、トランスデューサ・ベース構造を結合するように構成された連結ブロックＣ７０１に連結される。連結ブロックＣ７０１に対するこのヒンジ組立体を有する振動板組立体の回転軸Ｃ７０７は、フレキシブル・ヒンジ要素の各対の平面のほぼ交点に位置する。フレキシブル・ヒンジ要素の各対の平面間の角度Ｃ７０８は直交していてもよく、そうでなければ他の角度でも十分である。この実例では、角度Ｃ７０８は約６０度である。９０度の角度は、最低の望ましくない並進及び回転分割モードの周波数を上げるという点でより良好に働くことがあるが、特定の用途では、少なくとも６０度の角度も適切に機能する。

図Ｃ８（ａ～ｄ）は、図Ｃ５及び図Ｃ６に関連して上述したものと同様のヒンジ組立体のさらに他の変形例を示す（連結ブロックは示されていない）。この実例では、各Ｘ撓み構造、例えばヒンジ接続部Ｃ８０１は、その幅のかなりの部分又は全体に沿って交差する一対の重なり合うヒンジ要素Ｃ８０１ａ及びＣ８０１ｂを含む。この実例では、２つのＸ撓み構造ヒンジ接続部Ｃ８０１及びＣ８０２は、振動板組立体の両側に配置されているが、単一のＸ撓みヒンジ接続部が振動板組立体の幅に実質的に沿って延び得ることは理解されるであろう。フレキシブル・ヒンジ要素Ｃ８０１ａ及びＣ８０１ｂは、互いに対して直交していてもよい。このヒンジ組立体の場合、振動板は、各ヒンジ接続部のヒンジ要素の交点に配置された近似回転軸Ｃ８０３の周りを回転するように構成される。Ｃ８０４は振動板本体の冠状面を示し、Ｃ８０５は振動板本体の矢状面を示す。

図Ｃ９（ａ～ｂ）は、図Ｃ８に示す組立体について説明したＸ撓み構造、ヒンジ接続部Ｃ８０１の実例を示す。ヒンジ要素Ｃ８０１ａ／Ｃ８０１ｂは、幅全体にわたって一貫した断面を含むことができ、例えば、例えばチタンのワイヤ放電加工（ＷＥＤＭ）を使用して製造することができる。しかしながら、上述のように、他の製造方法及び形態も想定される。一方の平面上のフレキシブル・ヒンジ要素Ｃ８０１ａは、第１の平面にほぼ垂直な他の平面のフレキシブル・ヒンジ要素Ｃ８０１ｂを通過し、これらは交点Ｃ９０３で連結される。先に説明したように、ヒンジ要素の厚さは交点Ｃ９０３で増加し、応力集中部による性能低下を緩和するのを助ける。

３．３．２ｂ ねじれヒンジ接続部
図Ｃ１０（ａ～ｅ）は、ヒンジ組立体Ｂ１０７の原理に従って設計されたヒンジ組立体のさらに他の変形例の概略図を示す。ヒンジ組立体は、少なくとも１つの長手方向の実質的に弾性のあるねじれ部材を含み、これは、例えばトーション・ビームの形態であってもよく、互いに角度をつけられそれらの交点で連結された一対のフレキシブルで弾性のある長手方向ヒンジ要素を有していてもよい。

この実例の好ましい構成では、２つのヒンジ接続部Ｃ１００５及びＣ１００６を形成するために、振動板組立体Ｃ１００１の両側にねじれ部材が配置されている。各ねじれ部材は、ねじれにおいて弾性があるが、圧縮、引張及びせん断の力に対して実質的に剛性／堅固である。第１のねじれヒンジ接続部Ｃ１００５は、一対のヒンジ要素Ｃ１００５ａ及びＣ１００５ｂを含み、第２のねじれヒンジ接続部Ｃ１００６は、一対のヒンジ要素Ｃ１００６ａ及びＣ１００６ｂを含む。二対のヒンジ要素は、（２つの別個のねじれ部材を形成するために）別個であってもよく、振動板組立体の両側で連結されてもよく、代替で、この二対は、振動板の幅全体にわたって延び、振動板の両側を実質的に越える単一のねじれ部材を形成するために連結又は一体化されてもよい。この実例では、ヒンジ要素は、各接続部内の単一のねじれ部材の部分である。各ねじれヒンジ接続部のヒンジ要素は、好ましくは、互いに直交して角度付けされているが、他の角度も想定される。ヒンジ要素Ｃ１００５ａ／Ｃ１００５ｂ及びＣ１００６ａ／Ｃ１００６ｂの各対は、意図された回転軸に実質的に平行な方向に振動板のそれぞれの側を実質的に越えて突出する／飛び出す。各ねじれ部材は、実質的にＬ字形の断面を含む。組み立てられた状態では、Ｌ字形部材の内面は振動板組立体の方を向いている。このようにして、各対の一方のヒンジ要素は、振動板を一方の面に隣接して又は一方の面に対して支持し、各対の他方のヒンジ要素は振動板の隣接面を支持する。各ねじれ部材の一端部は、振動板組立体Ｃ１００１の端面に堅固に連結されている。このような連結は、他の実例で上述したように、直接的であっても振動板ベース・フレームＣ１００２を介していてもよい。振動板組立体から遠位の各ねじれ部材Ｃ１００６及びＣ１００５の終端は、それぞれ連結ブロックＣ１００４及びＣ１００３によって支持される。各連結ブロックＣ１００３、Ｃ１００４は、その場でトランスデューサ・ベース構造に堅固に連結され、及び／又はトランスデューサ・ベース構造の一部を形成する。

各ねじれ部材は、ビームのそれぞれのヒンジ要素の平面内の引張、圧縮及びせん断の力に抵抗することができる実質的に剛性の材料及び／又はジオメトリから形成される。例えば、ねじれ部材は、チタンのようなかなり高い弾性率の材料から作られる。振動板ベース・フレームＣ１００２及び連結ブロックＣ１００３、Ｃ１００４は、好ましくは、高い特定の弾性率を有する実質的に剛性の材料から形成される。例えば、振動板ベース・フレーム及び連結ブロックは、チタンから形成されてもよいが、これらの構成要素の剛性を高めるために、ねじれ部材に対してより厚く形成される。ねじれ部材は、任意の適切な連結方法によって振動板ベース・フレームＣ１００２に堅固に連結され、例えば、エポキシ樹脂のような適切な接着剤を用いて接着されてもよいし又は溶接されてもよい。ねじれ部材はまた、任意の適切な方法によって連結ブロックＣ１００３、Ｃ１００４に堅固に連結され、例えば、エポキシ樹脂のような適切な薬剤を使用して接着されてもよいし又は溶接されてもよい。振動板ベース・フレームＣ１００２は、例えば接着剤又は溶接のような任意の適切な連結方法によって振動板組立体Ｃ１００１に堅固に連結される。また、連結ブロックＣ１００３、Ｃ１００４は、接着剤又は溶接などの任意の適切な連結方法を介してオーディオ・トランスデューサのトランスデューサ・ベース構造に堅固に連結される。代替の実施例では、上述の構成要素のための他の連結方法を使用してもよく、又は構成要素をいくつかの構成で一体的に形成してもよいことが理解されるであろう。２つのねじれヒンジ接続部Ｃ１００５及びＣ１００６は、ほぼ回転軸Ｃ１００９の周りを回転する比較的高い追従性と、他の全ての回転方向及び並進方向における比較的低い追従性を提供し、これは、関連する分割周波数をＦＲＯの範囲外に押し出すのに役立つ。Ｃ１０１０は振動板本体の冠状面を示し、Ｃ１０１１は振動板本体の矢状面を示す。

図Ｃ１１（ａ～ｆ）は、図Ｃ１０に関連して説明したヒンジ組立体のねじれ部材の断面形状／形態の変形を示す。これらの図に示される各ねじれ部材の設計は、ほぼ回転軸Ｃ１１０１の周りの回転に対する比較的高い追従性と、他の全ての回転方向及び並進方向における比較的低い追従性／高い剛性とを達成する。換言すれば、各部材は実質的にねじれに対して弾性でありフレキシブルであるが、張力、圧縮力及びせん断力に対して実質的に剛性／堅固である。図Ｃ１１ａは、ビームの２つのヒンジ要素Ｃ１１０２ａ～ｂが互いに対して傾斜し、それらの隣接端部で分離している／接触していないねじれヒンジ接続部Ｃ１１０２を示す。一方のヒンジ要素は、振動板組立体の一方の面に結合されてよく、他方のヒンジ要素は、隣接する面に結合されてもよい。組み合わせで、ねじれヒンジ接続部を形成する。図Ｃ１１ｂは、互いに対して傾斜した２つのフレキシブル・ヒンジ要素又は部分Ｃ１１０３ａ～ｂを有する実質的に弓形／湾曲した長手方向の本体を含むねじれヒンジ接続部Ｃ１１０３を示す。各ヒンジ要素は、この実施例では同じ部材の部分である。本体の１つの縁部に隣接する第１のフレキシブル・ヒンジ要素Ｃ１１０３ａは、振動板組立体の第１の面を結合するように構成することができ、対向する縁部に隣接するセクション・フレキシブル・ヒンジ部分Ｃ１１０３ｂは、振動板組立体の第１の面に隣接する第２の面を結合するように構成することができる。図Ｃ１１ｃは、互いに対して鋭角をなす２つのフレキシブル・ヒンジ要素Ｃ１１０４ａ～ｂを含むねじれヒンジ接続部Ｃ１１０４を示す。Ｃ１１ｄは、回転軸Ｃ１１０１を形成する共通軸において交差し、一様に半径方向に離間する３つのフレキシブル・ヒンジ要素Ｃ１１０５ａ～ｃを含むねじれヒンジ接続部Ｃ１１０５を示す。図Ｃ１１ｅは、中央部分の反対側の２つの他のフレキシブル・ヒンジ部分Ｃ１１０６ａ及びＣ１１０６ｃに対して傾斜している中央フレキシブル・ヒンジ部分Ｃ１１０６ｂを有するＵ字形又は蹄鉄形ねじれヒンジ接続部Ｃ１１０６を示している。図Ｃ１１ｆは、本体が互いに対して傾斜した複数のヒンジ要素部分Ｃ１１０７ａ～ｄを含むように、実質的に円筒形であるが本体の長さに沿って窪み部を有するねじれヒンジ接続部Ｃ１１０７を示す。この実例では、互いに対して傾斜する単一の部材の複数の均一に間隔を置いて配置されたフレキシブル・ヒンジ部分がねじれヒンジ接続部を形成している。

図Ｃ１～Ｃ１０及びＣ１１ｃ及びＣ１１ｄの実例では、一対のヒンジ要素間の向きの変化は急である又は鋭い。一方、図Ｃ１１ｂ、Ｃ１１ｅ及びＣ１１ｆの実例では、ヒンジ要素間の向きの変化は緩やか又は滑らかである。

図Ｃ１０及びＣ１１の実例では、ヒンジ要素は、ねじれ部材の壁又は複数の壁を形成する。いくつかの構成では、壁は実質的に平面であり、他の場合には壁は湾曲しているか又は実質的に弓状である。例えば、図Ｃ１０ａ～ｅ、Ｃ１１ａ、Ｃ１１ｃ及びＣ１１ｄは実質的に平坦な壁を有するねじれ部材を示し、図Ｃ１１ｂ、Ｃ１１ｅ及びＣ１１ｆは実質的に湾曲した壁を有するねじれ部材を示す。

実施例Ｃ１１ｅ及びＣ１１ｆの場合に見られるように、フレキシブル要素が実質的にねじれて動作する場合、回転軸Ｃ１１０１は、要素が占める平面の交点に必ずしも位置しなくてもよいことに留意されたい。有限要素解析は、回転軸の位置を決定し得る方法の１つである。

図Ｃ１２は、図Ｃ１０に関連して説明したのと同様のヒンジ組立体のさらに他の変形例を示す。このヒンジ組立体では、各ねじれヒンジ接続部Ｃ１２０１及びＣ１２０７は、各長手方向のフレキシブル・ヒンジ要素が、要素の長さに沿って変化する断面厚さを含むことを除いて、図Ｃ１０に関して説明したものと同様である。特に、各フレキシブル・ヒンジ要素Ｃ１２０１ａ、Ｃ１２０１ｂ、Ｃ１２０７ａ及びＣ１２０７ｂは、振動板ベース・フレームＣ１００２及び／又は連結ブロックＣ１００３、Ｃ１００４を結合するように構成された要素の部分における厚さが増加した領域を含む。各ヒンジ要素のより厚い部分と薄い部分との間の接合部では、（例えば、位置Ｃ１２０３～Ｃ１２０６において）変化が緩やかになるように、厚さの変化がテーパ状になり（例えば、これらの領域に半径が存在する）、これにより、応力集中部による性能低下を緩和する。代替的な実施例では、厚さの変化が段階的であってもよいことが理解されるであろう。例えば、フレキシブル・ヒンジ要素Ｃ１２０１ａは、振動板ベース・フレームＣ１００２の近くで厚さが徐々に増加する領域Ｃ１２０５で小さな半径／テーパを有し、連結ブロックＣ１００４の近くで厚さが徐々に増加する領域Ｃ１２０３で小さな半径／テーパを有する。同様に、撓みヒンジ要素Ｃ１２０１ｂは、振動板ベース・フレームＣ１００２の近くで厚さが徐々に増加する領域Ｃ１２０６において小さな半径／テーパを有し、連結ブロックＣ１００４の近くで厚さが徐々に増加する領域Ｃ１２０４において小さな半径／テーパを有する。厚い部分は、図Ｃ１０のオーディオ・トランスデューサの同様の領域と比較して、通常動作中に応力が少なくなるので、これらの部分は、振動板ベース・フレームＣ１００２又は連結ブロックＣ１００３及びＣ１００４に溶接されえるのではなく、接着されてもよい。代わりに、エポキシ接着剤を使用して、接着不良、クラック形成、及び動作中の部分的なクリーキング又は破壊が生じるリスクを制限することができる。しかしながら、溶接のような代替の連結方法を使用してもよいことが理解されるであろう。

図Ｃ１３は、各フレキシブル・ヒンジ要素が（要素の突出部分に）断面幅が縮小された中間領域を含むことを除いて、図Ｃ１０について説明した組立体と同様のヒンジ組立体のさらに他の変形例を示している。言い換えれば、各ヒンジ要素は、要素が振動板ベース・フレームＣ１００２及び連結ブロックＣ１００３、Ｃ１００４に連結する領域において増加する断面幅を含む。これは、フレキシブル・ヒンジ要素Ｃ１３０１ａ、Ｃ１３０１ｂ、Ｃ１３０７ａ、及びＣ１３０７ｂが、より幅の広い端部部分の間に延びる中間部分で狭くなることを意味する。好ましくは、中間の狭い部分は、各要素の長さのかなりの部分を含む。各ヒンジ要素のより幅の広い部分と狭い部分との間の接合部では、（例えば、領域Ｃ１３０３、Ｃ１３０４、Ｃ１３０５及びＣ１３０６において）幅の変化はテーパ状であり、これは断面が幅の広い領域から狭い領域へと徐々に変化し、逆もまた同様であることを意味し、応力集中部による性能低下を緩和する。幅が広い部分は、図Ｃ１０のオーディオ・トランスデューサの同様の領域と比較して、通常動作中に応力が少なくなるので、これらの部品は必ずしも振動板ベース・フレーム又は連結ブロックに溶接する必要はなく、代わりに接着などの弱い連結方法を使用してもよい。記載された広がりは接着不良、クラック形成、及び動作中の部分的なクリーキング又は破壊が生じるリスクを制限することができる。しかしながら、溶接のような代替の連結方法を使用してもよいことが理解されるであろう。

上記のねじれ部材の実例のそれぞれにおいて、ねじれ部材は、回転軸に対して実質的に平行に且つ近接して延びるように配置され、振動板の冠状面に対して垂直な方向に高さを有し、ミリメートルで測定された高さは、グラムで測定された振動板組立体の質量の約２倍より大きいことが好ましい。好ましくは、ねじれ部材は、振動板に平行で軸に垂直な方向の幅を有し、これは、ミリメートルで測定された場合に、グラムで測定された振動板組立体の質量の約２倍より大きい。好ましくは、ねじれ部材は、グラムで測定された振動板組立体の質量の約４倍より大きい、又はより好ましくは６倍より大きい、又は最も好ましくは８倍より大きい、ミリメートルで測定された幅及び高さを有する。

上記のねじれ部材の実例のそれぞれに代えて、又はそれに加えて、各ねじれ部材の幅及び高さは、回転軸から振動板構造／本体の最も遠位の周辺部までの振動板構造又は本体の長さの３％より大きい。より好ましくは、幅及び高さは、（回転軸から最も遠位の周辺部までの）振動板本体／構造に関連する長さの４％より大きい。好ましくは、１つ又は複数のねじれ部材は、回転軸に垂直な方向の平均寸法を有し、それは、通常動作中に大きく変形するねじりばね部材の長さの部分に沿って計算される、（多くの強度を加えない接着剤及びワイヤを除く）平均断面積の平方根の２倍よりも大きく、又はより好ましくは通常動作中に大きく変形するばねの長さの部分に沿って計算される平均断面積の平方根の３倍より大きく、又はより好ましくは４倍より大きい。好ましくは、少なくとも１つ又は複数のねじれ部材は回転軸上又はその近くにマウントされ、組み合わされて、回転軸に垂直な任意の方向の小さくて純粋な振動板の並進が生じるときに、少なくとも５０％の復元力を直接提供する。

３．３．３ 実施例Ｄのオーディオ・トランスデューサ
簡単に図Ｄ１ｅを参照すると、本発明の代替のオーディオ・トランスデューサの実施例において実装された上述の原理による撓みヒンジ組立体が示されている。この実施例のオーディオ・トランスデューサは、ヒンジ・システムを介してトランスデューサ・ベース構造Ｄ１０４にヒンジ結合された振動板組立体Ｄ１０１を含む。ヒンジ組立体は、図Ｃ７に関連して説明したものと同様であり、少なくとも１つのフレキシブル・ヒンジ接続部Ｄ１１２（好ましくは、振動板組立体の両側に配置された２つ）を含み、各ヒンジ接続部Ｄ１１２は、互いに対して傾斜し、振動板組立体及びトランスデューサ・ベース構造Ｄ１０４に堅固に結合された一対のフレキシブル・ヒンジ要素Ｄ１１２ａ及びＤ１１２ｂを含む。図示されているように、ヒンジ要素Ｄ１１２ａ～ｂは、コイル巻線Ｄ１１６を一方の端部で振動板組立体に連結するように結合し、トランスデューサ・ベース構造の反対側の端部で連結ブロックＤ１１３を結合する。フレキシブル・ヒンジ要素の端部は、これらの領域の連結を強化するために厚くされ及び／又は広げられる。各ヒンジ要素は、材料の平面における圧縮力及び引張力に抵抗するように実質的に剛性の材料から形成される。また、各構造は、振動板組立体の意図された回転軸に直交する軸の周りの回転に抵抗することができるが、振動板組立体の回転軸の周りの回転に関して適合する。各ヒンジ要素はまた、実施例Ｂのヒンジ組立体Ｂ１０７について説明したように、一方の端部において振動板組立体と密接に関連し、他方の端部においてトランスデューサ・ベース構造と密接に関連して、トランスデューサのＦＲＯ内の望ましくない共振を最小限にする。

この特定の実施例では、振動板組立体は、半径方向に間隔を置いて配置された複数の振動板構造を含む。振動板組立体は、剛性のサイド・フレームＤ１０７及びＤ１０８によって、外側／外周部で連結された３つの振動板Ｄ１０１、Ｄ１０２及びＤ１０３を含み、剛性のサイド・フレームＤ１０７及びＤ１０８は、コイル巻線Ｄ１１６に連結される。各サイド・フレームは、アルミニウムから構成することができる。各振動板構造は、コアＤ１１８、Ｄ１１９及びＤ１２０と、各振動板本体の主面上の垂直応力補強材Ｄ１０９、Ｄ１１０、Ｄ１１１と、セクション２．２における構成Ｒ１～Ｒ４の振動板構造に記載されるような各振動板内に埋め込まれた内側せん断応力補強材と、を含む。振動板構造は、本明細書のセクション２．３で定義されるように物理的に連結しない外周部を含む。

トランスデューサ・ベース構造は、磁石Ｄ１０４、外側ポールピースＤ１０５及びＤ１０６、ベース・ブロックＤ１１３、及び内側ポールピースＤ１１７を含む。ヒンジ・システムの各フレキシブル・ヒンジ要素は、一方の端部Ｄ１１５がコイル巻線Ｄ１１６に堅固に取り付けられ、他方の端部Ｄ１１４がベース・ブロックＤ１１３に堅固に取り付けられている。Ｄ１２５は、振動板組立体の矢状面及び３つの振動板構造の全てを示す。Ｄ１２１は、振動板Ｄ１０１の冠状面を示す。Ｄ１２２は、振動板Ｄ１０２の冠状面を示す。Ｄ１２３は、振動板Ｄ１０３の冠状面を示す。垂直応力補強材Ｄ１０９、Ｄ１１０、Ｄ１１１は、回転軸線Ｄ１２４の遠位領域又は振動板組立体Ｄ１２６のベース領域の遠位領域の各振動板本体の主面を覆わない。本明細書のセクション２．２又は２．３に記載されている他の任意の振動板構造を利用することができることが理解されるであろう。各振動板本体Ｄ１１８、Ｄ１１９、及びＤ１２０のベース面には、各振動板の剛性を向上させるために、振動板ベース補強材Ｄ１２７、Ｄ１２８、及びＤ１２９を設けてもよい。

図Ｄ２は、実質的に円筒形の振動板組立体ハウジングが組み込まれた図Ｄ１のオーディオ・トランスデューサを示す。トランスデューサ・ベース構造は振動板ハウジングに堅固に取り付けられている。ハウジングは、振動板ハウジング本体Ｄ２０３と、２つの振動板ハウジング側部Ｄ２０４とを含む。各振動板ハウジング側の複数の通気孔Ｄ２０５は、動作中に振動板が一方向に回転するに従って空気が矢印Ｄ２０１の方向に一方の側に流れ、矢印Ｄ２０２に沿って他方の側から出ることを可能にする。振動板ハウジングは、コンパクトで剛性のジオメトリであり、トランスデューサのＦＲＯにわたって共振しないように設計されることが好ましい。このトランスデューサは、エンクロージャ又はバッフルにマウントして、トランスデューサの一方の側から発する正の音圧が他方の側から発する負の音圧で打ち消されるのを防ぐのを助けることができる。このトランスデューサは、振動板の機械的共振なしに大きな周波数帯域幅で動作することができるので、例えば、本明細書のセクション４に記載された本発明のデカップリング・マウンティング・システムを使用することによって、このトランスデューサをエンクロージャ又はバッフルから分離することも好ましい。

複数の振動板を使用すると、バス周波数での高い音圧レベル、コンパクトなフォーム・ファクタ、及び高音質（最小限のエネルギー貯蔵の結果）が必要な用途で有用である。

このドライバは、この明細書で説明されている任意の他のヒンジ組立体を使用するように構成することができる。ドライバのサイズは、用途に応じて、より多くの空気を移動させるためにサイズをスケール・アップすることができ、又は、高周波応答を改善するためにサイズをスケール・ダウンすることができる。

３．３．４ 個人用オーディオ用途
本明細書で説明されるフレキシブル・ヒンジ・システムの変形例を含む実施例Ｂのオーディオ・トランスデューサ、及び／又は実施例Ｄのオーディオ・トランスデューサは、個人用オーディオ・デバイスに組み込まれてもよい。セクション５で定義されているように、個人用オーディオ・デバイスは、使用中に耳の１０ｃｍ以内、例えばヘッドホン又はバッド・イヤホン内に位置するように構成することができる。例えば、セクション５の実施例Ｋ、Ｗ及びＸで説明されたオーディオ・デバイスのオーディオ・トランスデューサは、実施例Ｂ又はＤのオーディオ・トランスデューサによって置き換えられてもよく、及び／又は本明細書に記載されたフレキシブル・ヒンジ・システムのいずれか１つは、本発明の範囲から逸脱することなくこれらの実施例に実装されてもよい。

４．デカップリング・マウンティング・システム及びこれを内蔵するオーディオ・トランスデューサ
４．１はじめに
従来のオーディオ・ドライバをエンクロージャから分離することの欠点は、ドライバに固有の共振をエンクロージャ内に散逸することができないので、ドライバに固有の共振が実際に悪化し得ることである。また、薄膜振動板及びゴム周囲部サスペンションを有する典型的な従来のドライバを分離すると、動作帯域幅内の音声再生を不明瞭にする振動板及び周囲部共振が依然として存在するから、結果として生じるエンクロージャ共振励起の低減では、主観的な音質は劇的には改善しない。したがって、利益は限られており、分離の利点では、欠点及び関連するコストを埋め合わすことはできない。

同様に、小さい、例えばミッド・レンジ・ドライバ・エンクロージャ・システムを大きなバス・ドライバ・エンクロージャ・システムから分離することは、後者のシステムの励起が低減されるが、前者のシステムに固有の内部共振が散逸されないという欠点があることを意味する。

デカップリング・システムは、例えば輸送中の損傷の可能性の増大、及び、製品の複雑さ及びコストの増加を含む、オーディオ関連ではない欠点をさらに有する。

これは、全体的な利益ではデカップリング・システムが従来のドライバにおいて価値を持つのに十分でない可能性があることを意味する。

一方、本発明の設計特徴を組み込んだオーディオ・ドライバは、少なくとも動作帯域幅において、最小限に抑えられた内部共振のため、動作帯域幅内でのエネルギーの貯蔵を少なくし、又はなくすことができる。共振は典型的にはドライバのＦＲＯ内に僅かしか存在しない又は全く存在しないので、従来のドライバの場合のように、そのようなドライバからエンクロージャ内に内部共振を散逸させることは、ほとんど又は全く有益ではない。

内部共振が低いかゼロであるトランスデューサが、共振のないエンクロージャ（又はハウジング又はスタンド又はバッフルなど）に堅固にマウントされている場合、ドライバとエンクロージャは同じシステムの一部になり、ドライバは、エンクロージャの共振だけでなく、いくつかの新しいドライバ／エンクロージャの相互作用共振を起こし得る。これは、分離が、本発明の他のオーディオ・トランスデューサ設計の特徴と関連して有利であり、これらの特徴によって、内部ドライバの共振を除去する（ＦＲＯからシフトする）又は少なくとも緩和し、性能を改善するのを助けることを意味する。

例えば、（例えば本明細書のセクション２．２の構成Ｒ１～Ｒ４の振動板構造について定義されるように）共振制御に対する剛性アプローチを採用するかなり厚い剛性の振動板がオーディオ・トランスデューサのエンクロージャから十分に分離された場合、エンクロージャの共振も振動板の共振も、動作帯域幅内のオーディオ再生を不明瞭にしない。

同様に、（例えば本明細書のセクション２．３に記載されている構成Ｒ５～Ｒ７のオーディオ・トランスデューサについて定義されているように）周囲部と物理的に実質的に連結しない振動板構造の周辺部を有するオーディオ・トランスデューサがエンクロージャから十分に分離されている場合、エンクロージャの共振及び振動板サスペンションの共振の両方を動作帯域幅内で低減又は除去することができ、オーディオ再生が不明瞭になるのを防止するのに役立つ。そのようなオーディオ・トランスデューサのための振動板サスペンションは、全体の振動板の追従性及び可動域を過度に損なうことなく、共振に対して幾何学的により頑強にすることができる。また、振動板サスペンションは、発生する可能性のある共振が聞こえなくなるように縮小された面積を有する。

さらに、オーディオ・ドライバのベース構造が、剛性材料から作られ、（例えば、本明細書のセクション２．２で定義さたように）コンパクトで丈夫なジオメトリを有するために、比較的共振がなければ、エンクロージャの共振もベース構造の共振も動作帯域幅内でオーディオ再生を不明瞭にしない。

最後に、強磁性振動板サスペンションは、振動板サスペンションの共振が振動板の可動域及び基本共振周波数を損なうことなく実質的に除去されるから、デカップリング・システムと組み合わせると有用である。

４．２ デカップリング・マウンティング・システムの実施例
次に、図を参照して本発明のオーディオ・トランスデューサ・デカップリング・システムの複数の実施例を説明する。

４．２．１ 実施例Ａのトランスデューサ － デカップリング・システム
次に、図Ａ５～Ａ７を参照して本発明の例示のオーディオ・トランスデューサ・デカップリング・システム及び同システムを組み込むオーディオ・デバイスを説明する。図Ａ５ａ～Ａ５ｈを参照すると、本発明のオーディオ・トランスデューサの実施例（実施例Ａと称される）が示されており、これが、トランスデューサ基部構造Ａ１１５に枢動可能に接続される振動板組立体Ａ１０１を備える。オーディオ・トランスデューサが本発明の例示のデカップリング・システムＡ５００に接続される。この実施例のオーディオ・トランスデューサは回転動作トランスデューサであるが、示される例示のデカップリング・マウンティング・システムが、別法として、直線動作トランスデューサと共に使用されてもよいことが理解されよう。さらに、代替のデカップリング・マウンティング・システムが、本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書に記載されるデカップリング設計の原理及び考慮事項に従う回転動作オーディオ・トランスデューサ又は直線動作オーディオ・トランスデューサのために設計されてもよい。

実施例Ａのオーディオ・トランスデューサがコンフィギュレーションＲ１の振動板構造（本明細書ではセクション２．２．１で説明される）を組み込む振動板組立体Ａ１０１を備え、電気オーディオ信号（ｅｌｅｃｔｒｉｃ ａｕｄｉｏ ｓｉｇｎａｌ）（又は、音響電気トランスデューサの場合、音圧に相当する回転動作）を作動可能に変換するように構成される振動板組立体Ａ１０１に接続される変換機構（図示せず）をさらに備える。

デカップリング・システムＡ５００が、オーディオ・デバイスのハウジングＡ６１３（図Ａ６ａに示される）などの別の構成要素にオーディオ・トランスデューサＡ１００をマウントする。デカップリング・マウンティング・システムがまた、関連付けられたハウジングなどの他の構成要素からオーディオ・トランスデューサＡ１００を分離する。効果的には、デカップリング・マウンティング・システムＡ５００が、振動板組立体Ａ１０１とオーディオ・デバイスの少なくとも１つの他の部分との間に配置される。本文脈での「間に」という用語は、直接的な２つの構成要素の間及び間接的な２つの構成要素の間の両方を意味することを意図される。例えば、一連の連結された構成要素では、デカップリング・マウンティング・システムＡ５００は、一方の又は両方の構成要素とマウンティング・システムとの間に１つ又は複数の他の中間構成要素が存在する場合であっても、この一連のもののうちの２つの構成要素の間に位置すると言うことができる。例えば、トランスデューサ基部構造及びハウジングに直接に連結されるのみである場合であっても、デカップリング・マウンティング・システムが振動板組立体とハウジングとの間に配置される。これが、振動板組立体Ａ１０１とこの一連のもののうちのオーディオ・デバイスの少なくとも１つの他の部分との間の振動の機械的伝達を少なくとも部分的に軽減することになる。

デカップリング・マウンティング・システムＡ５００が、振動板組立体をオーディオ・デバイスの少なくとも１つの他の部分から効果的に分離するためにオーディオ・デバイスの２つの構成要素を追従的にマウントするように構成される。例えば、デカップリング・システムがデバイスの２つの構成要素を追従的にマウントする。好適には、オーディオ・デバイスの少なくとも１つの他の部分が、例えばマルチウェイ・スピーカ・システム内の別のトランスデューサの、別の振動板組立体ではなく、振動板組立体Ａ１０１から離れた、オーディオ・デバイスの別の部分である。この実例では、デカップリング・マウンティング・システムが、バッフル又はエンクロージャなどの関連付けられたハウジングからオーディオ・トランスデューサを分離するためにオーディオ・トランスデューサ基部構造Ａ１１５にマウントされる。好適には、デカップリング・マウンティング・システムＡ５００が２つの構成要素を追従的にマウントするように構成され、ここでは結果的に、構成要素が、関連付けられたトランスデューサの作動中、少なくとも１つの並進軸に沿って、しかし好適には直交する３つの回転軸に沿って、互いに対して動くことができる。別法として、しかしより好適にはこの相対的な並進運動に加えて、デカップリング・システムＡ５００が、関連付けられたトランスデューサの作動中における、少なくとも１つの回転軸を中心とした、しかし好適には直交する３つの回転軸を中心とした、互いに対しての構成要素の枢動を可能にするように、２つの構成要素を追従的にマウントする。このようにして、デカップリング・マウンティング・システムが、少なくとも１つの並進軸に沿う、又はより好適には実質的に直交する少なくとも２つの並進軸に沿う、又はさらにより好適には実質的に直交する３つの並進軸に沿う、振動板とオーディオ・デバイスの少なくとも１つの他の部分との間の振動の機械的伝達を少なくとも部分的に軽減する。加えて、デカップリング・マウンティング・システムが、少なくとも１つの回転軸を中心とした、又はより好適には実質的に直交する少なくとも２つの回転軸を中心とした、又はさらにより好適には実質的に直交する３つの回転軸を中心とした、振動板とオーディオ・デバイスの少なくとも１つの他の部分との間の振動の機械的伝達を少なくとも部分的に軽減する。

マウンティング・システムが、トランスデューサ基部構造の両側から側方に延びる１対のデカップリング・ピンＡ１０７、Ａ１０８を備える。デカップリング・ピンＡ１０７、Ａ１０８は、それらの長手方向軸をトランスデューサ組立体のノード軸（ｎｏｄｅ ａｘｉｓ）の位置Ａ５０６に実質的に一致させるように、配置される。ノード軸は、振動板の揺動中に見られる反力及び／又は共振力によりトランスデューサ基部構造が回転するときの中心となる軸である。実際には、ノード軸の位置は作動中に変化する可能性がある。デカップリング・ピンと一致する位置Ａ５０６は、仮想の非支持状態でのトランスデューサ組立体の作動時の、及び、望ましくない振動板の共振を引き起こす場合よりも実質的に低い周波数でのトランスデューサ組立体の作動時の、ノード軸の位置に対応する。この位置Ａ５０６を特定する方法を以下でさらに詳細に説明する。いくつかの実施例では、１つのデカップリング・ピンが、１対のデカップリング・ピンＡ１０７、Ａ１０８を形成するいずれかの端部において基部構造Ａ１１５を通って延びてよいことが理解されよう。デカップリング・ピンＡ１０７、Ａ１０８が、基部構造Ａ１１５の上側主面Ａ１１６と下側主面Ａ１１７との間の側面からのトランスデューサ組立体の長手方向軸に実質的に直交するように延び、基部構造Ａ１１５に強固に接続される及び／又は一体化される。ブシュＡ５０５が各ピンＡ１０７、Ａ１０８の周りにマウントされる。さらに、ワッシャＡ５０４がブシュＡ５０５とトランスデューサ基部構造Ａ１１５の関連付けられた側との間に接続され得る。ブシュ及びワッシャは本明細書では「ノード軸マウント（ｎｏｄｅ ａｘｉｓ ｍｏｕｎｔ）」と称されてよい。ノード軸マウントＡ５０４、Ａ５０５が、後でさらに詳細に説明されるように、トランスデューサ・ハウジングの対応する内側側面を接続するように構成される。

デカップリング・マウンティング・システムが、トランスデューサ基部構造Ａ１１５の一方の又は好適には両方の主面Ａ１１６及びＡ１１７上に配置される１つ又は複数のデカップリング・パッドＡ５０１をさらに備える。パッドＡ５０１が、構成要素を分離するのを補助するために、関連付けられた基部構造面とトランスデューサ・ハウジングの対応する内部壁／内側面との間にインターフェースを提供する。この実例では、１つのパッドＡ５０１が基部構造の各主面（上側面及び下側面）上に配置される。デカップリング・パッドが、好適には、ノード軸位置Ａ５０６から遠位であるトランスデューサ基部構造の領域のところに配置される。例えば、デカップリング・パッドは振動板Ａ１０１に隣接する基部構造Ａ１１５の縁部のところに又はその付近に配置される。各パッドＡ５０１が好適には縦長の形状であり、基部構造Ａ１１５の横方向縁部に沿って長手方向に延びる。図Ａ５ｆに示されるように、好適な形態では、各パッドＡ５０１が、本体の深さ方向に沿う先細りの幅を有するピラミッド形状の本体Ａ５０１を備える。好適には、ピラミッドＡ５０１の頂点Ａ５０２がトランスデューサ基部構造Ａ１１５の関連付けられた主面に接続され、ピラミッドの反対側の基部がトランスデューサ・ハウジングの関連付けられた面をその場で接続するように構成される。しかし、いくつかの実装形態ではこの向きは反転されてもよい。代替的実施例において、デカップリング・マウンティング・システムが、トランスデューサ基部構造Ａ１１５の主面Ａ１１６及びＡ１１７のうちの１つ若しくは複数の主面の周りに、並びに／又は、デカップリング・ピンがそこから延びている基部構造の側面の周りに、分布する複数のパッドを備えることもでき、当業者には明らかであろうが本発明がこの実例のコンフィギュレーションのみに限定されることを意図されないこと、が理解されよう。このようなマウントは本明細書では「遠位マウント（ｄｉｓｔａｌ ｍｏｕｎｔ）」と称される。

ノード軸マウントＡ５０４、Ａ５０５及び遠位マウントＡ５０１が、それらの各々を取り付けているところの２つの構成要素の間での相対運動に対して十分に追従的である。例えば、ノード軸マウント及び遠位マウントは、それらを取り付けているところの２つの構成要素の間での相対運動を可能にするのに十分にフレキシブルとなり得る。ノード軸マウント及び遠位マウントは、追従性（ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ）を得るための可撓性又は弾性の部材又は材料を備えることができる。これらのマウントは、好適には、それらを取り付けているところの少なくとも一方のしかし好適には両方の構成要素を基準として（例えば、トランスデューサ基部構造及びオーディオ・デバイスのハウジングを基準として）低いヤング率を有する。また、これらのマウントは好適には十分な減衰性を有する。例えば、ノード軸マウントＡ５０４、Ａ５０５がシリコーンゴムなどの実質的にフレキシブルなプラスチック材料から作られてよく、パッドＡ５０１もシリコーンゴムなどの実質的にフレキシブルな材料から作られてよい。好適にはパッドＡ５０１は、シリコーンゴムなどの、又はより好適には例えば粘弾性ウレタン重合体などの、衝撃振動吸収材料から形成される。別法として、ノード軸マウント及び／又は遠位マウントが、金属のデカップリングばねなどの可撓性及び／又は弾性の部材から形成されてもよい。トランスデューサを浮遊状態にする（ｓｕｓｐｅｎｄ）ために動きに対して十分な程度の追従性を有するような、実質的に高い追従性を有する（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ ｃｏｍｐｌｉａｎｔ）他の部材、要素、又は、磁気浮揚などの機構もまた、代替のコンフィギュレーションにおいて使用されてもよい。ノード軸マウント及び遠位マウントのための考えられる材料のいくつかの例は：
・約０．７ＭＰａのヤング率値を有する３０デュロメータの硬度（ショアＡスケール）のシリコーンゴム；
・約１．８ＭＰａのヤング率値を有する５０デュロメータの硬度（ショアＡスケール）のニトリルゴム；
・約０．３ＭＰａから１ＭＰａの間のヤング率値を有する３０デュロメータの硬度（ショア００スケール）のソルボセイン；又は、
・約１０ＭＰａのヤング率値を有する３０デュロメータの硬度（ショアＡスケール）の天然ゴム
である（本発明はこれらの例のみに限定されることを意図されない）。

ノード軸マウント及び遠位マウントは、例えば約０．５ＭＰａ～３０ＭＰａのヤング率値を有する材料から作られてよい。これらの値は単に例示であり、限定することを意図されない。追従性が例えば材料のジオメトリにも基づくことが理解されるであろうことから、他のヤング率値を有する材料が使用されてもよい。

好適な実施例では、デカップリング・システムが、ノード軸マウントＡ５０５のところで、遠位マウントＡ５０１のところのデカップリング・システムを基準としてより低い追従性を有する（すなわち、より高いスティフネスを有するか、又は、関連付けられた部分の間により高いスティフネスの連結部を形成する）。これは多様な材料を使用して達成され得、並びに／又は、この実施例の場合では、これは遠位マウントＡ５０１を基準としてノード軸マウントＡ５０５のジオメトリ（形状、形態及び／若しくはプロファイルなど）を変えることにより達成される。ジオメトリのこの差異は、遠位マウントＡ５０１を基準としてノード軸マウントＡ５０５が基部構造及びハウジングとのより大きい接触面積を有し、それによりこれらの部分の間の連結部の追従性を低下させることを意味する。

いくつかの用途では、基部構造とハウジングとの間に比較的高い剛性を有するデカップリングを有することが望ましい。その理由は、それにより、共振モード中の、及び、デバイスが十分に大きい衝撃を受けるときの、基部構造の動きを最小にするからである。しかし、高い剛性を有するデカップリングを有するというのは、例えば振動を原因とする基部構造の変位がより容易に伝達されることを意味する。この実施例のデカップリング・システムは高い剛性を有するデカップリング・システムのこれらの欠点を軽減するのを補助する。ノード軸位置Ａ５０６のところにデカップリング・システムのより低い追従性を有する部分を配置することは、作動中でのこの位置のところにおけるトランスデューサ基部構造Ａ５１５の動きが低減され、したがって、関連付けられたハウジングへの望ましくない振動の伝達が低減されることを意味する。また、ノード軸マウントＡ５０４、Ａ５０５のところでの及び遠位マウントＡ５０１のところでのデカップリング・システムの追従性（例えば、可撓性）の差異は、後でさらに詳細に説明されるように、トランスデューサの作動中にノード軸位置が変化することを妨げる、又はし得る量を少なくとも低減するのを補助する。ノード軸位置の変化することを妨げる、又はその量を低減するということは、トランスデューサのＦＲＯの全体を通して基部構造がノード軸マウント位置において最小変位を有し続けることを意味する。さらに、ノード軸マウント（より高い剛性を有するマウント）のところで変位を最小にするということが、比較的高い剛性を有する任意のデカップリングを介してのトランスデューサ・ハウジングへの振動又は他の望ましくない機械的な動きの伝達を低減することを意味する。

ピラミッドＡ５０１の接触頂点Ａ５０２を図Ａ５ｆ及びＡ５ｈで詳細に見ることができる。ここでは、非常に小さい／細い先端部がトランスデューサ基部構造に接触する。このように小さい接触面積が触れることを理由として、及び、材料が追従性を有することを理由として、これらの位置のところで実現される支持が、例えば支持の他の位置を基準として（ノード軸マウントなど）、非常に高い追従性を有することになる。これは重要である。というのは、これらの位置がトランスデューサ・ノード軸位置Ａ５０６から離れており、したがって、仮想の非支持状態においては（例えば、マウントが存在せず、無重力である）、使用時の共振モード中、トランスデューサのこれらの部分が必然的に大きい変位を受けることになるからである。比較的高い追従性を有するデカップリング・マウント（ｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇ ｍｏｕｎｔ）により、相応する高い荷重をハウジングへ伝達することなく、このような大きい変位が可能となる。

一方で、ブシュＡ５０５及びワッシャＡ５０４はトランスデューサ・ノード軸位置Ａ５０６に接近するように配置される、ここでは、仮想の非支持状態での変位が小さくなる。したがって、これらの構成要素は比較的低い追従性を有するように設計され（すなわち、遠位マウントＡ５０１と比較して相対的に低い追従性（例えば、可撓性）を有する）、これらの構成要素は、トランスデューサをトランスデューサ・ハウジング内に配置する支持の大部分を担うことになる。ノード軸位置のところに比較的低い追従性を有するマウントを提供することは、デカップリングがノード軸位置が動くのに抵抗するように機能し、さらには、トランスデューサの作動中に基部構造がこの軸を中心として回転するという性質を維持するのを補助することを意味する。これは、この高い剛性を有するデカップリング位置における変位／並進が最小であることを意味する。

次にさらに図Ａ６ａ～ｉを参照すると、オーディオ・トランスデューサ組立体Ａ１００が、デカップリング・システムＡ５００を使用してオーディオ・デバイスのトランスデューサ・ハウジングＡ６１３の内部で接続されるように構成される。ハウジングＡ６１３が、対応するトランスデューサ組立体を受けて収容するための凹形形状を有するハウジング本体Ａ６０１と、その場で開いた凹部の上に配置されてその開いた凹部を閉じるように構成される蓋Ａ６０２とを備える。蓋Ａ６０２が、例えばハウジングの角部に配置される固定具Ａ６０３などの適切な固定機構によりハウジングに強固に接続される。蓋Ａ６０２が、ハウジングＡ６１３内でオーディオ・トランスデューサ組立体が接続されているときに振動板組立体Ａ１０１の付近に配置されるように構成された領域のところにグリル又はアパーチャＡ６０４を備え、それにより音圧を伝達するのを可能にする。オーディオ・トランスデューサ組立体（この特定の実例の実施例Ａの）は図Ａ６ｃ及びＡ６ｇではトランスデューサ・ハウジングＡ６１３内にマウントされて示されている。遠位マウントのピラミッドＡ５０１が図Ａ６ｃに示されており、そのうちの１つが図Ａ６ｄに詳細に示されている。各マウントＡ５０１が、両側において、接着剤（例えば、エポキシ接着剤）を介してなどといったように、適切な固定機構を使用して、関連付けられた表面に連結される。遠位マウントＡ５０１のうちの一方の遠位マウントが基部側においてハウジングの蓋Ａ６０２の内側面に連結され、反対側の頂点側Ａ５０２においてトランスデューサ基部構造の関連付けられた主面Ａ１１６に連結される。もう一方の遠位マウントＡ５０１が基部側においてハウジング本体Ａ６０１の内側面Ａ６０９に連結され、反対側の頂点側Ａ５０２においてトランスデューサ基部構造の関連付けられた主面Ａ１１７に連結される（例えば、１つのマウントＡ５０１の連結部を示す図Ａ６ｄを参照されたい）。この実施例の場合、一方の遠位マウントＡ５０１が基部構造のポール・ピースＡ１０４に接続され（図Ａ６ｄに示されるように）、もう一方の遠位マウントが基部構造のポール・ピースＡ１０３に接続される（図Ａ５ｆに示されるように）。代替的実施例では、マウントＡ５０１の向きが反転されてもよく、各マウントの頂点がハウジング表面に接続され、マウントの基部がトランスデューサ基部構造に接続されてもよい、ことが理解されよう。

ワッシャＡ５０４及びブシュＡ５０５が、図Ａ７ａ～ｆで詳説されるデカップリング・システムの２つのスラグＡ６１０を介してトランスデューサ・ハウジング本体Ａ６０１に連結される。各スラグＡ６１０が、概略平坦の又は概略平面の表面と概略弓形の表面とを有する、切断された円筒形本体を備える。概略環状の凹部Ａ７０１が平面表面内に形成され、関連付けられたワッシャＡ５０４のための着座／当接表面を提供する。アパーチャが凹部内に配置され、スラグＡ６１０の本体の内部空洞Ａ７０４の中へと横方向に延びる（必須ではないが、好適には完全に通過するように延びる）。空洞Ａ７０４が、デカップリング・システムの対応するデカップリング・ピンＡ１０７、Ａ１０８及びブシュＡ５０５をその場で受けて収容するようにサイズ決定される。図Ａ６ｈに示されるように、アパーチャが、ブシュＡ５０５をその場で配置させるところのアパーチャの残りの部分を基準として縮小された直径の入口を備える。これにより内部リム又は停止部Ａ６１１が作られ、その上でブシュＡ５０５が静止する。この停止部Ａ６１１の目的は後でより詳細に説明される。各スラグの本体が、スラグの一方側に沿って長手方向に延びる狭いスリットＡ７０２をさらに備える。ねじ切りされたアパーチャＡ７０３がデカップリング・ピンのアパーチャ及び本体の長手方向軸に概略直交して本体の湾曲部分を通って延び、ねじ切りされた固定具を受けるように構成される。アパーチャＡ７０３がスリットＡ７０２に位置合わせされてスリットＡ７０２の中まで延び、その結果、挿入時、固定具が定位置まで完全にねじ込まれ得るようになり、アパーチャＡ７０３から最も遠位のスリットの側に係合されて力を作用させる。これにより本体の基部のサイズ／幅／直径が拡大することになり、それにより本体の基部がトランスデューサのハウジングの対応する凹部Ａ６１４内で摩擦係合されて定位置で係止されることが可能となる。

特に図Ａ６ｈ及びＡ６ｉを参照すると、ハウジングＡ６０１内に実施例Ａのオーディオ・トランスデューサを組み付けるために、最初にデカップリング・システムのワッシャＡ５０４がピンＡ１０７及びＡ１０８上まで摺動させられる。次いで、各ブシュＡ５０５が、内部停止部Ａ６１１上で静止するようになるまで、拡大した直径の端部から、関連付けられたスラグＡ６１０のそれぞれの空洞Ａ７０４の中まで摺動させられる。次いで、その中でブシュを保持するスラグＡ６１０が、各ワッシャを関連付けられたスラグＡ６１０のそのそれぞれの座部／凹部Ａ７０１に接触させるまで、ピンＡ１０７及びＡ１０８上まで摺動させられる。凹部Ａ７０１がワッシャの厚さの一部分を収容し、それにより、トランスデューサ基部構造の外周壁とハウジングＡ６０１との間に隙間Ａ６０７を形成する。さらに、デカップリング・パッドＡ５０１がトランスデューサ基部構造の関連付けられた主面に接着される（好適には、振動板の付近の横方向縁部の近く）。

次いで、その上でスラグＡ６１０を保持するトランスデューサ組立体Ａ１００がハウジング本体Ａ６０１の対応する凹部内に慎重に配置される。具体的には、スラグＡ６１０が本体Ａ６０１の対応する反対側の弓形チャネルＡ６１４に位置合わせされてその中まで摺動させられる。定位置にくると、グラブねじＡ６１２がハウジング本体Ａ６０１内の穴Ａ６０５の中に挿入されてスラグＡ６１０内のねじ切りされたアパーチャＡ７０３の中までねじ込まれる。定位置まで完全にねじ込まれると、各グラブネジが対応するスロットＡ７０２の遠位縁部／遠位に接触し、スロットの隣にあるスラグＡ６１０の関連付けられた狭い側を緩やかに曲げ、それによりスラグの基部の直径を拡大させ、ハウジング本体Ａ６０１の関連付けられたチャネルＡ６１４内でスラグを摩擦により動かないようにする。このようにして、トランスデューサ組立体がハウジングの関連付けられた凹部内で摩擦によりしっかりと係合される。

図Ａ６ｈが、スラグＡ６１０と、ピンＡ１０７と、トランスデューサ基部構造Ａ１１５の磁石体Ａ１０２との間でぴったりとマウントされたデカップリング・ブシュＡ５０５及びワッシャＡ５０４の詳細断面図を示す。スラグ・ストッパー（ｓｌｕｇ ｓｔｏｐｐｅｒ）表面Ａ６１１は、ピンＡ１０７から比較的短く正確な距離だけ離れる。このコンフィギュレーションは、通常の作動時にトランスデューサ組立体とトランスデューサ・ハウジングとの間で接触が起こらないことを意味する。しかし、衝突時又は落下時、ストッパー表面がピンＡ１０７に接触し、ハウジングを基準としてトランスデューサ組立体が大きく変位するのを一切防止する。これにより、さらに、振動板組立体Ａ１０１がトランスデューサ・ハウジングに接触してそのような場合に損傷することが防止される。

さらに、トランスデューサがハウジング内に組み付けられるとき、図Ａ６ｇ及びＡ６ｈで示されるような狭くて実質的に一様である隙間／スペースＡ６０７が、トランスデューサ基部構造／磁石Ａ１０２とハウジング本体Ａ６０１との間に形成される。この狭い隙間Ａ６０７は基部構造Ａ１１５の周長の少なくともかなりの部分（好適には、全周長）の周りを延びていてよい。隙間Ａ６０７も、落下などの衝撃時にいくつかの領域において縮小することができるか又は閉じることができる。横方向に有意に動く場合（回転軸Ａ１１４の方向）、ロバスト性を有するトランスデューサ基部構造Ａ１１５が、より脆い振動板組立体Ａ１０１がハウジング本体Ａ６０１に接触し得る前に、ハウジング本体Ａ６０１に当たるように構成され、したがって、追加的なストッパー／保護構造として機能する。これは、振動板組立体Ａ１０１の縁部及び側部とハウジングの隣接する内部壁との間の隙間と比較して、トランスデューサ基部構造Ａ１１５の縁部及び側部とハウジングの隣接する内部壁との間に相対的により狭い隙間を形成するのを可能にすることにより、達成され得る。

上述したように、トランスデューサ基部構造のストッパーが、特には異常な衝突又はオーディオ・デバイスへの落下の場合に、周囲に当たることから振動板組立体を保護するのを補助するのに使用される。これらのストッパーは、異常な衝突又は落下時にトランスデューサ・ハウジングのあるエリア又はポイントによって物理的に制限されるトランスデューサ基部構造のエリア又はポイントからなる。上で言及した事例では、デカップリング・ワッシャＡ５０４及びデカップリング・ブシュＡ５０５に接近するところでピンＡ１０７及びＡ１０８のところに配置されるマウントが、例えば製造公差が不十分である場合に又はマウントのクリープ時に、デカップリングの損失を生じさせるような望ましくない使用時の接触を受けることがないようにしてストッパーの公差を精密にするのを容易にする。

言い換えると、デカップリング・システムが、ノード軸デカップリング・マウントのところで振動板基部構造とハウジングとの間に極めて狭い隙間を提供するように構成される。狭い隙間は各デカップリング・ピンの長手方向軸の周りに配置され、振動板組立体とハウジングとの間の隙間よりも相対的に小さくなるようにサイズ決定され、その結果、スラグＡ６１０の内側表面Ａ６１１が、トランスデューサとハウジングとの間での有意な相対運動を防止するためのストッパーとして機能することができるようになる。それ以外の場合ではこの相対運動により振動板組立体がハウジングに接触することになる。デカップリング・システムにより（ワッシャの動作により）デカップリング・ピンの長手方向軸に平行である別の隙間Ａ６０７が提供され、この別の隙間Ａ６０７は、振動板組立体とハウジングとの間の隙間よりも大幅に狭く、それにより、デカップリング・ピンの長手方向軸に実質的に平行な方向にトランスデューサが動くときに振動板組立体がハウジングに接触するのを防止する。

図Ａ６ｉを参照すると、この実例では、オーディオ・デバイスが、一方側においてハウジング本体Ａ６０１のトランスデューサ・アパーチャの中の内壁に及びもう一方側において蓋Ａ６０２の内側壁に、例えばエポキシ接着剤などの接着剤を使用してやはり連結される振動板可動域（ｅｘｃｕｒｓｉｏｎ）ストッパーＡ６０６をさらに備える。１つ又は複数のこのようなストッパーが存在してよい。組立体Ａ１０１の振動板構造の近位の領域において各面に沿って概して一様に離間される、長手方向に延びる１つ又は複数のストッパーＡ６０６がその場で存在し得る（この実例では３つ）。図Ａ６ｃに示されるように、これらのストッパーＡ６０６が、デバイスが落下する又は非常に大きいオーディオ信号が提供されるなどの、振動板を過度に可動域させる可能性があるような任意の異常事象時に振動板に接触するように位置決めされる傾斜表面を有する。傾斜表面は、このポイントまで誤って振動板が回転させられる場合の振動板本体の角度に適合するように、振動板本体Ａ２０８の付近にその場で配置されるように構成される。ストッパーＡ６０６が、振動板に損傷を与えるのを回避するために発泡ポリスチレン・フォームなどの実質的に柔らかい材料から作られる。この材料は、好適には、損傷を軽減するために、例えば振動板本体の材料より相対的に柔らかい（例えば、振動板本体のポリスチレンより相対的に低い密度の材料であってよい）。ストッパーＡ６０６が、振動板を効果的に減速させるための、しかし、過剰な空気流れを阻止するような及び／又は共振する傾向のある閉鎖された空気空洞を作るような大きさではない、大きい表面積を有する。

再び図Ａ６ｇ及びＡ６ｈを参照すると、言及したように、トランスデューサの周囲の縁部のかなりの部分（また、好適には周囲の縁部の全体）の周りをその場で延びる小さい隙間Ａ６０７が存在する。この隙間は、使用時にトランスデューサの一方側の正圧である音圧がもう一方側の負圧である音圧と相殺するのを確実に制限するために、小さく、０．５ｍｍから１ｍｍ近くまでの範囲である。好適には、隙間のサイズは、最も高い剛性のデカップリング・マウントＡ５０４／Ａ５０５に接近する位置のところと比較して、最も高い剛性のデカップリング・マウントＡ５０４／Ａ５０５からより遠位にある位置のところでより大きい。その理由は、落下のシナリオでは、これらの位置が、Ａ６１１などのストッパー表面に接近する位置よりも大きく変位する傾向があるからである。

本発明のこの例示のデカップリング・システムでは、デカップリング・マウンティング・システムを介する場合を除いて、またいくつかの事例では、トランスデューサ組立体のモータ・コイル巻線Ａ１０９まで電流を送るワイヤ（図示せず）を介する場合を除いて、トランスデューサ組立体Ａ１００とトランスデューサ・ハウジングＡ６０１が接触しない。これらのワイヤは好適には、ワイヤが共振したり小さく動いたり（ｂｕｚｚｉｎｇ）するのを防止するために、例えばエポキシ接着剤などの接着剤を使用してトランスデューサに完全に接着される。ワイヤは、コイル巻線Ａ１０９の側部から、第１の湾曲部Ａ４０３（落下時にトーション・バーに張力が生じてワイヤが破損するのを回避するため）の周りを通り、トーション・バーＡ１０６の曲がりやすい中間領域Ａ４０２の屈曲部分の内側角部に沿い（使用時にこの位置が有意に伸びたり縮んだりすることがなく、ワイヤ疲労を引き起こす危険がないから）、第２の湾曲部Ａ４０３の周りを通り、接触バーＡ１０５の端部タブＡ３０３の上を通過し、磁石Ａ１０２に向かって接触バーに沿って延びるような、経路をとる。通常作動時の変位が最小になるような位置である、トランスデューサ・ノード軸位置Ａ５０６に最も接近する実際的な位置において、ワイヤがトランスデューサから離れ、空気間隙を横断してトランスデューサ・ハウジングまで通過し、さらにワイヤがトランスデューサ・ハウジングから増幅器及び音源につながる。

最も好適には、ワイヤが隙間の両側で動かないようにされ、中間部分が共振フリー（ｒｅｓｏｎａｎｃｅ－ｆｒｅｅ）となるように十分に短く、それにより、分離されないすべての要素の実質的な共振フリーの性質が維持されるようになる。

これらのワイヤが図面に示されていないことに留意されたい。また、説明されるワイヤ経路が共振管理（ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）及びさらには信頼性のいずれにおいても有利であると考えられるが、可能性として他のワイヤ・コンフィギュレーションも有効であり、本発明がこの実例のみに限定されることを意図されない、ことに留意されたい。

好適には、デカップリング・マウントＡ５０４、Ａ５０５及びＡ５０１が良好な減衰性を有する。その理由は、減衰が共振の制御を補助するからである。好適には、マウントが比較的低クリープ性の材料から作られ、例えば粘弾性ウレタン重合体から作られる。そうでない場合、重力による荷重などの長時間の荷重を受ける場合に、トランスデューサが経時的に変位する可能性があり、それにより可能性として、通常の作動時にハウジング又はストッパーに接触することになる。これにより、さらに、デカップリングの効果に損失が生じる可能性がある。ノード軸のブシュが、好適には、ブッシングに対しての長時間の応力を使用材料のクリープ応力限界の範囲内にするのに十分な接触面積（具体的には、デカップリング・ピンＡ１０７、Ａ１０８とブシュＡ５０５との間の接触面積）を有する。さらに、マウント及びマウントに対する連結部のジオメトリが、長時間のシチュエーションにおいて重量により材料に過度の応力が与えられることがないように、設計され得る。

上述のデカップリング・システムが任意の種類のオーディオ・トランスデューサ組立体を有するオーディオ・デバイスに組み込まれ得ること、及び、上記の説明で使用される実施例Ａのトランスデューサがデカップリング・システムの文脈を提供するための単に例示であることが理解されよう。次に、上述のデカップリング・システムと組み合わされることになるいくつかの好適なオーディオ・トランスデューサ組立体をさらに詳細に説明する。

好適には上述のデカップリング・マウンティング・システムは：
・本明細書のセクション２．２のコンフィギュレーションＲ１～Ｒ４の振動板構造で説明されるような、若しくは、セクション２．３のコンフィギュレーションＲ５～Ｒ７のオーディオ・トランスデューサのもとで説明した振動板構造の場合のような、共振制御に対して剛性によるアプローチ（ｒｉｇｉｄ ａｐｐｒｏａｃｈ）を採用する厚くて高い剛性を有する振動板、
・本明細書のセクション２．２．１のもとで実施例Ａのオーディオ・トランスデューサのために説明したような高い剛性及びロバスト性のジオメトリを有する基部構造、
・本明細書のセクション２．３のもとで説明したオーディオ・トランスデューサのところで定義されるような振動板組立体サスペンション、並びに／又は、
・本明細書のセクション３．２又は３．３のもとで定義されるような、ヒンジ・システムを有する回転動作オーディオ・トランスデューサ、
のうちの１つ又は複数（しかし、好適にはすべて）の任意の組合せを備えるオーディオ・トランスデューサに組み込まれる。

上記の組立体、構造又はシステムのうちの１つ又は複数と、本明細書で説明されるデカップリング・システムとを組み合せることにより、後でさらに説明されるＣＳＤ／ウォーターフォール・プロットによって示されるような、オーディオ・トランスデューサの作動帯域幅の範囲内でのエネルギー蓄積が無視できる程度となる。本発明の実施例Ａのオーディオ・トランスデューサは、例えば、このデカップリング・システムと、上記のオーディオ・トランスデューサのすべての特徴との組合せを組み込む。これは、本明細書のセクション４内の以降のサブセクションにおいてさらに詳細に説明される。

ノード軸デカップリング
図Ａ５及びＡ６を再び参照すると、上で言及したように、デカップリング・システムＡ５００のデカップリング・ピンＡ１０７、Ａ１０８が、それらが一体化されているか又は取り付けられているところの回転動作オーディオ・トランスデューサのノード軸と実質的に一致する長手方向軸を有する。オーディオ・トランスデューサのノード軸は仮想の非支持状態でのトランスデューサの作動時に観察され得、この仮想の非支持状態では、外部反力が見られず、構造に影響もしない（例えば、マウンティングにより見られるような反力など）。対象のノード軸位置Ａ５０６は、望ましくない振動板の共振を明らかに示すような周波数よりもはるかに低い周波数での仮想の非支持状態で振動板組立体及び基部構造が作動される場合での、振動板の揺動中に見られる反力によりトランスデューサ基部構造がそこを中心として回転する位置である。そこを中心として基部構造が回転する軸は本明細書では「トランスデューサ・ノード軸」と称される。トランスデューサの仮想の非支持状態中のノード軸の位置は本明細書ではノード軸位置Ａ５０６と称される。典型的なトランスデューサでは、このような軸はいずれも存在しないか、又は、基部構造組立体から離れた位置内にある。多くの回転動作トランスデューサ及び他のいくつかのドライバの場合、軸が基部構造組立体に接近して存在するか又は基部構造組立体内に存在する。上述の例示のオーディオ・トランスデューサでは、ノード軸が振動板組立体Ａ１０１のヒンジ軸に実質的に平行である。

通常、デカップリング・マウントは有効となるためには並進に対して追従性を有さなければならないが、通常作動の経過中に有意な回転成分を有する動作で動く（非拘束時）トランスデューサ基部構造を有する回転動作オーディオ・トランスデューサの場合、デカップリング・マウントＡ５０５／Ａ５０４が、そこを中心として上記の回転が起こるところのノード軸の位置Ａ５０６のところに又はそこに接近するところに配置され得るような特別な事例が存在する。この場合、これらのデカップリング・マウントは、ノード軸を中心とした回転を追従的に促進する限りにおいて、有意な程度の並進的追従性（ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎａｌ ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ）を提供する必要がない。通常作動の経過中、トランスデューサがこの位置Ａ５０６のところで有意に並進しようとしないことから、トランスデューサをマウントしているエンクロージャへの並進変位の伝達が最小となる。

さらに、振動がこれらのマウントＡ５０５／Ａ５０４の並進を介して外部源からトランスデューサに送られる場合、これにより振動板ヒンジポイントのところでの並進がわずかにすぎなくなり、これはひいては、振動板のいかなる励起もそのヒンジ軸を中心とした回転に実質的に限定されることを意味する。振動板基本モードはこのような励起に対しての良好な減衰性のデカップリングの形態として機能する。このような形でトランスデューサ基部構造が分離される場合、軽量の振動板を介してエンクロージャの共振及び他の外部振動を機械的に増幅するような上述の効果が大きく軽減されることになる。これはマイクロホン・トランスデューサの場合にも機能し、これは、そのマウンティングにおいてヒンジ接続部が効果的に存在するにもかかわらず、マイクロホンが外部振動に対してわずかにのみ反応することになる、ことを暗に意味する。

これは、このようなトランスデューサが、並進に対して抵抗ししたがって比較的高いロバスト性及び信頼性を有するようなマウンティング・システムを介して、分離され得ることを意味する。このようなマウントがある程度の追従性を実際に組み込むことが好ましく、また、このようなマウントが減衰も実現することがさらに好ましいことに留意されたい。その理由は、実際は、ノード・ポイントが、作動帯域幅にわたって、又はさらには１回の振動板の揺動の経過中にわたって、わずかに変化する可能性があるからである。

ＦＥＡ － ノード軸の決定
上述したように、トランスデューサ基部構造組立体のノード軸位置Ａ５０６は、オーディオ・トランスデューサが仮想の非支持状態で作動される場合に、並進をゼロにするか又は少なくとも最小にしてそこを中心として基部構造の回転が起こるところの位置である。仮想の非支持状態は、振動板の揺動により見られる力以外には、マウンティングからなどの外部反力が存在しないような状態である。この状況は、トランスデューサがマウントを必要としないことを理由として、無重力で達成され得る。しかし、実際に無重力を実現することは困難である。

ノード軸位置Ａ５０６を決定するための本発明の好適な方法は、トランスデューサのマウンティングを有さない、無重力でのトランスデューサ組立体の作動をシミュレートするための有限要素法分析（ＦＥＡ）を利用することである。

シミュレーションのための代替的アプローチは、ある周波数帯にわたっての、組立体の振動板に対しての正弦波入力の励起を用いて、オーディオ・トランスデューサを作動することであり、並進がゼロとなる位置を特定するために、結果として生じる基部構造の動きが分析される。

重力から得られる力に反応して実質的に一定の支持荷重を適用する、非常に高い可撓性を有して軽量であるマウンティングを使用してトランスデューサがマウントされる場合、ノード軸の位置Ａ５０６が実験的に決定され得る。したがって、正弦波励起に対するトランスデューサの反応がマウンティングから実質的に独立するようになり、その結果、加速度計などのセンサを使用して並進しない軸の位置Ａ５０６が決定され得る。ドライバと比較して軽量であるセンサを使用することが有利である可能性がある。例えば、トランスデューサの基部構造組立体は、高い追従性を有する薄いゴムバンドを介して浮遊状態にされ得るか、又は、連続気泡発泡体又はピロー・スタッフィング（ｐｉｌｌｏｗ ｓｔｕｆｆｉｎｇ）の高い追従性を有する軽量な部片上に載置され得る。ドライバの励起はマウンティングの追従性を無視できる程度にするように十分に高い周波数で行われなければならないが、この周波数は、実質的に１自由度でトランスデューサを挙動させるように十分に低いものである。

上記は、特定のトランスデューサ組立体のノード軸位置を決定するのに当業者が利用することができる例である。

ＦＥＡを使用する好適な方法を再び参照すると、行われ得る、ＦＥＡを利用するアプローチは複数存在し、これらには、１）モード解析（無重力でドライバのＦＥＡモード解析を実行する。ノード軸Ａ５０６は、基本の振動板共振周波数が観測される場合にわずかにのみ並進する基部構造の部分である）；２）動的線形有限要素法分析（ｌｉｎｅａｒ ｄｙｎａｍｉｃ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ）（これは、やはり無重力でのドライバの別のＦＥＡ分析であり、例えば２０Ｈｚから３０ｋＨｚの広い周波数範囲にわたって振動板及びトランスデューサ基部構造にそれぞれ加えられる正弦の励起力及び反力が用いられる）、が含まれる。基部構造上のシミュレートされるセンサの位置のところでの変位振幅が計算され得、その情報から、最も小さい変位を受ける基部構造上の位置を決定することが可能となり得る。これがノード軸Ａ５０６となる。

次に、モード解析の方法１）をより詳細に説明する。

この方法に従って実施されるコンピュータ・シミュレーションの結果が図Ａ１３ａからＡ１３ｍに示される。このコンピュータ・シミュレーションでは、上述の実施例Ａのトランスデューサ組立体と同じである及び／又はほぼ類似するトランスデューサのモデルが構築されて利用される。このモデルはハウジングを有さないトランスデューサ組立体を表す。

トランスデューサが自由空間中を浮遊するものとしてモデリングされる。様々な材料の密度、モジュラス及びポアソン比をモデリングした。トランスデューサの固有の共振モードを特定するためにモード解析が実施される。シミュレーションが無重力であることから、計算される最初の６つの共振モードはトランスデューサ全体の３つの並進及び３つの回転のモードからなり、０Ｈｚで発生する。これらは無視される。トランスデューサに固有の他の共振モードが図Ａ１３ａ～ｍに示される。

１１０Ｈｚで発生する関連性のある第１の共振モードは、トランスデューサ基部構造Ａ１１５に対して回転する振動板組立体Ａ１０１の基本作動モードであり、これは、図Ａ１３ａ、ｂ、ｃ、ｄ及びｅに示されている。図Ａ１３ａ～ｄが変位のベクトル・プロットを示しており、ここでは、数百の矢印が変位の向き及び大きさを示す。各矢印の向き及び長さが、矢印の後端部のところに配置されるトランスデューサのポイントの変位の向き及び大きさを示す。

トランスデューサ基部構造のノード軸Ａ５０６は回転軸Ａ１１４に概して平行であるとして見られ得るが、それらの間に約２．６度のわずかな角度Ａ１３０１が存在する。トランスデューサ基部構造が振動板本体Ａ２１７のサジタル平面を中心としてより対称であるような場合、これらの２つの軸がより平行に近づくことになる。図Ａ１３ｂが方向Ａ（図Ａ１３ａに示される）における図を示しており、ここでは、矢印ベクトルＡ１３０３の向きがトランスデューサ基部構造Ａ１１５上のポイントを中心としてすべて同心であり、したがって、トランスデューサ・ノード軸の位置Ａ５０６を示している。

やはり変位を示している矢印Ａ１３０２が矢印Ａ１３０３より概して大幅に大きい。その理由は、矢印Ａ１３０２は、より重いトランスデューサ基部構造の動きと比較して振動板の動きがより大きいことを示しているからである。個別の矢印を見ることが困難であるくらいに矢印Ａ１３０２が密集しており、また大きいこと、及び、振動板組立体Ａ１０１の外形が不明瞭であること、に留意されたい。

図Ａ１３ｄ及びＡ１３ｅが基本共振モードの変位の同じ等角図を示している。ただし、図Ａ１３ｄがベクトル・プロットを示しており、図Ａ１３ｅがグレーのシェードにより変位の大きさを示す変位プロットである、という点を除く。グレーのシェードが白に近づくほど変位が大きくなる。

図Ａ１３ｆ及びｇが、１８．２ｋＨｚでの第２の振動板共振モード（第１の振動板分割モードと呼ぶことにする）のベクトル・プロット及びグレー・スケール・スタイルの変位プロットを示しており、これは振動板ねじれモードであり、ここでは、左側の振動板先端部が前方に動き、右側の振動板先端部が反対の後方に動く。

図Ａ１３ｈ及びｉが１９．４ｋＨｚの第２の振動板分割モードのベクトル・プロット及びグレー・スケール・スタイルの変位プロットを示しており、これは振動板スライス（ｓｌｉｃｉｎｇ）・モードであり、ここでは、振動板の左側及び右側の先端部が同じ方向の横方向に動く。

図Ａ１３ｊ及びｋが１９．９ｋＨｚの第３の振動板分割モードのベクトル・プロット及びグレー・スケール・スタイルの変位プロットを示しており、これは振動板曲げモードであり、ここでは、振動板先端部の中間領域が前方及び後方に変位する。

図Ａ１３ｌ及びｍが２２ｋＨｚの第４の振動板分割モードのベクトル・プロット及びグレー・スケール・スタイルの変位プロットを示しており、これは、振動板先端部の中間領域が前方に変位し、振動板先端部の左側及び右側の両方が後方に変位するような振動板モードである。

トランスデューサ基部構造に強固に取り付けられた他の部分を有するようなトランスデューサをモデリングする場合、これらの他の部分が基部構造の質量部分に影響し、コンピュータ・モデルにさらに含まれるべきである、ことに留意されたい。したがって、軸の位置はトランスデューサ基部構造組立体の全体に対して決定されるべきである。

デカップリング・システムの性能
次に、デカップリングの特徴部分及び他の好適なトランスデューサ組立体の特徴部分を含む実施例Ａのオーディオ・トランスデューサの性能を別のシミュレーションを参照して説明する。

図１４ａが上述の同じオーディオ・トランスデューサ・モデルのコンピュータ・モデルを示しており、これはここではそのデカップリング・システム上にマウントされており、このデカップリング・システムは、図Ａ５ａの実施例Ａで使用されるデカップリング・システム及び上記のセクション４．２で説明されるデカップリング・システムに類似する。具体的には、ノード軸マウントＡ５０４、Ａ５０５が、上記の非支持のシミュレーションから決定されるノード軸位置Ａ５０６に一致するように配置され、遠位マウントＡ５０５が振動板ヒンジの近くの／付近の主面上に配置される。図Ａ１４ｂが同じモデルの別の図を示しており、６つのシミュレートされるセンサの位置Ａ１４０１、Ａ１４０２、Ａ１４０３、Ａ１４０４、Ａ１４０５及びＡ１４０６の位置を示す。トランスデューサのセンサ配置側の、デカップリング・ブシュＡ５０５、デカップリング・ワッシャＡ５０４及びデカップリング・ピンＡ１０７がコンピュータ・モデルに含まれるにもかかわらず、センサの位置Ａ１４０５を不明瞭にしないようにするために、この図が、トランスデューサのセンサ配置側のデカップリング・ブシュＡ５０５、デカップリング・ワッシャＡ５０４及びデカップリング・ピンＡ１０７を示していないことに留意されたい。

シミュレートされるセンサの位置が、振動板組立体Ａ１０１の先端部のところのＡ１４０１、振動板の側面のいくらか上方のＡ１４０２、振動板基部の近くのＡ１４０３、振動板に適度に接近するトランスデューサ基部構造Ａ１１５上のＡ１４０４、デカップリング・ピンＡ１０７のための取り付け用の穴に接近するトランスデューサ基部構造上のＡ１４０５、及び、振動板から最も離れた端部のところのトランスデューサ基部構造上のＡ１４０６、のところで、トランスデューサの側面に沿って特定される。

このコンピュータ・モデルを、トランスデューサ・ハウジングに通常触れるようなデカップリング・システムの表面を空間内で固定した状態で、調和／モーダルの有限要素法分析を使用して分析した。例えば、デカップリング・ブシュＡ５０５の外側円筒形表面、デカップリング・ワッシャＡ５０４の外側平坦表面、及び、デカップリング・ピラミッドＡ５０１の外側平坦表面をすべて空間内で固定した。これは、これらの表面がハウジング（図Ａ６ａで説明されるハウジングなど）の静止部分に取り付けられていることを意味する。振動の最初の８つのモードの変位プロットが図Ａ１４ｃからＡ１４ｒに示される。

さらに、５０Ｈｚから３０ｋＨｚの周波数範囲にわたって振動板及びトランスデューサ基部構造のそれぞれに加えられる正弦の力及び反力を用いて、動的線形有限要素法分析（ＦＥＡ）を使用して同じモデルを分析した。周波数に対しての、シミュレートされるセンサの位置のところの変位振幅を計算した。これらが図Ａ１４ｓのグラフに示される。

Ａ１４ｓは、センサＡ１４０１のためのプロットを示すＡ１４０７、センサＡ１４０２のプロットを示すＡ１４０８、センサＡ１４０３のためのプロットを示すＡ１４０９、センサＡ１４０４のためのプロットを示すＡ１４１０、センサＡ１４０６のためのプロットを示すＡ１４１１、及び、センサＡ１４０５のためのプロットを示すＡ１４１２、のトランスデューサのシミュレーション上の６つのシミュレートされるセンサの位置における、対数変位ｖｓ対数周波数のグラフである。

このシミュレーションでは、すべての材料に対して２％の減衰比を使用したことに留意されたい。この減衰比は低く、好適な実装形態では粘弾性ウレタン重合体及びシリコンゴムであるような使用されるデカップリング材料で示されることが見込まれるような減衰反応を示すものではない。低い比を使用する理由は、各モードに関連する共振ピークをより鋭利なものとしてより目立つようにして、その結果として図Ａ１４ｓのグラフにおいてこれらのモードが容易に特定され得るようにするためである。

図Ａ１４（ｃ～ｒ）は、トランスデューサ及びデカップリング・マウント・システムの種々の共振モードのための調和解析／モード解析の結果である。図Ａ１４ｃ及びｄが、６４Ｈｚの第１のデカップリング共振モードにおける、デカップリング・マウント上でのドライバ全体のベクトル・プロット及びグレー・スケール・スタイルの変位プロットをそれぞれ示す。これらのプロットは、デカップリング・ブシュＡ５０５及びデカップリング・ワッシャＡ５０４を概して通るように配置される軸を中心とした回転モードを示す。図Ａ１４ｓに示されるグラフでは、周波数位置Ａ１４１３が、トランスデューサ基部構造Ａ１１５上の３つのセンサに対応するプロットＡ１４１０、Ａ１４１１及びＡ１４１２での、並びに、振動板センサＡ１４０９のためのプロットでの、明確なピークを示す。振動板先端部に最も接近する２つのセンサのためのプロットＡ１４０７及びＡ１４０８は小さい偏差しか示していない。その理由は、トランスデューサ（Ｗｎ）の基本の共振に関連する振動板の変位が第１のデカップリング共振による変位よりも圧倒的に大きいからである。プロットＡ１４１２で示される変位は６４Ｈｚでは非常に小さく、これが、比較的高い剛性を有するノード軸デカップリング・マウントＡ５０４、Ａ５０５の位置における並進を最小にするような良好な性能を示している、ことに留意されたい。ノード軸位置Ａ５０６から離れた他の位置では比較的柔らかいデカップリング・マウントＡ５０１が使用される。その理由は、これらの位置が最大６４Ｈｚの周波数及び６４Ｈｚあたりの周波数において有意なエネルギー及び動きを伝達すると考えられるからである。

１１１Ｈｚでのトランスデューサ（Ｗｎ）の基本の振動板共振が周波数Ａ１４１４で示される図Ａ１４ｓ内のプロット上の次の共振である。関連のピークが６つのすべてのセンサの位置のプロットにわたって見られ得る。図Ａ１４ｅ及びｆがこの共振モードのベクトル・プロット及びグレー・スケール・スタイルの変位プロットを示しており、これは図Ａ１３ａ～ｄに示されるモードと同じモードである。プロットＡ１４１０、Ａ１４１１及びＡ１４１２に示される変位は絶対量的には６４Ｈｚに相当するが、振動板の変位を基準とする場合、これらのプロットは実際には１１１Ｈｚにおいてピークを示さない。これは、すべての周波数にわたって振動板の変位を一定にするために均一化されるプロットにおいてより明確となる。したがって、この周波数においてデカップリング・マウント上での変位を伴うような基部構造の共振が存在しない。通常作動時、基本の振動板共振周波数が電気的減衰により良好に制御されることになることに留意されたい。

図Ａ１４ｇ及びｈが周波数Ａ１４１５のところで示される２５９Ｈｚでの第２のデカップリング共振モードのベクトル・プロット及びグレー・スケール・スタイルの変位プロットを示しており、これは、トランスデューサが振動板の先端部に向かう及びそこから離れる方向に実質的に前後に動くような並進モードである。図Ａ１４ｉ及びｊが、２６６Ｈｚでの第３のデカップリング共振モードのベクトル・プロット及びグレー・スケール・スタイルの変位プロットを示しており、これは主として並進のモードである。これらの２つのモードに関連するピークを図Ａ１４ｓのグラフ上の位置Ａ１４１５のところで見ることができるが、これは、トランスデューサ基部構造Ａ１１５上に配置される３つのセンサの上のみである。これらの両方のモードの周波数が非常に接近していることから、２つのピークが１つに統合される。これらの両方のモードにより変位振幅が非常に小さくなること、及び、その理由が、これらの両方のモードが主マウントの配置によりほとんど励起されず、これが変位が小さくなるところの基部構造のノード軸のところのモードに影響するからであること、に留意されたい。これは、デカップリング・マウントの設計がこれらの２つの共振モードを成功裏に軽減していることを示している。このモデルでデカップリング減衰（ｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇ ｄａｍｐｉｎｇ）の実際値が使用される場合、変位がさらに低減されることになることにも留意されたい。

図Ａ１４ｋ及びｌが、回転モードである、３４５Ｈｚでの第４のデカップリング共振モードのベクトル・プロット及びグレー・スケール・スタイルの変位プロットを示している。この特定のモードは図Ａ１４ｓのグラフ内のプロットのいずれでも明確に見ることができない（したがって、この位置が示されない）。その理由は、コイルによって加えられる力及びトランスデューサ基部構造によって加えられる反力が一方向に作用し、トランスデューサを大きく励起しない位置のところに加えられるからである。やはり、これも、デカップリング・マウントの設計がこの共振モードを成功裏に軽減していることを示している。

図Ａ１４ｍ及びｎが、回転モードである、４６８Ｈｚでの第５のデカップリング共振モードのベクトル・プロット及びグレー・スケール・スタイルの変位プロットを示している。図Ａ１４ｏ及びｐが、主として並進のモードである、４７９Ｈｚでの第６のデカップリング共振モードのベクトル・プロット及びグレー・スケール・スタイルの変位プロットを示しているが、図Ａ１４ｐで見られる円形の変位線によって示されるような有意な回転動作も関連する。これらの両方のモードの周波数が接近していることから、２つのピークが１つに統合され、位置Ａ１４１６のところで示される。これは、これらの両方のモードにより変位振幅が非常に小さくなることの別の１つの事例であり、これは、デカップリング・マウント位置及び追従性の選択を通して、これらのモードが成功裏に軽減されていることを示している。

図Ａ１４ｑ及びｒが、１８．２ｋＨｚでの第２の振動板共振モード（第１の振動板分割モードと呼ぶことにする）のベクトル・プロット及びグレー・スケール・スタイルの変位プロットを示しており、これはねじれ振動板モードである（図Ａ１３ｆ～ｇにも示される）。図Ａ１４ｓのグラフ内のすべてのプロット上で、位置Ａ１４１７のところで、関連するピークを見ることができる。振動板のこの周波数帯では、トランスデューサが１自由度で挙動することはもはやなく、これは、トランスデューサがデカップリング・マウントの位置のところで又はその近くでノード軸を有することが見込まれないことを意味する。しかし、高周波数の変位（ｈｉｇｈ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ）が小さく、すべてのマウントがある程度の追従性を有することから、良好なデカップリング性能が維持されることになる。

このトランスデューサの場合、最も高いロバスト性／最も低い追従性を有するデカップリング・マウントの位置Ａ１４０５に対応するプロットＡ１４１２が、ＦＲＯ全体にわたって、すべてのセンサの位置の最も小さい変位を示す。

このデカップリング・システムの設計の利点は、６つのデカップリング・システムの共振モードのうちの１つのみが強く励起され、振動板の変位に有意に影響することである。他の５つのモードは振動板及びさらには基部構造のいずれに対しても小さい影響しか有さない。これは、すべての関連するピークが、等しい周波数での振動板の変位より低いオーダーの大きさである、ことから分かる。このデカップリング・システムの別の利点は、マウンティング・システムが他のいくつかのものより比較的高いロバスト性及び低い追従性を有するにもかかわらず、励起される１つのデカップリング・システムの共振モードが６４Ｈｚの比較的低い周波数（ただし、これは実際の実施例においてこの周波数ではなくともよいことに留意されたい）で発生することである。さらに、すべてのデカップリング・システムの共振モードが高い減衰性を有することになる。

説明されるシミュレーション結果
単純な形のサスペンション・システムは昔からある１自由度の質量－ばね－ダンパ・システムであり、ここでは、力が質量に加えられ、その意図は、ばね及びダンパを取り付けているところの基部への力の伝達を最小にすることである。通常、デカップリングは共振周波数より高い「質量制御」領域で達成される。共振周波数あたり（減衰制御領域）では、及び共振未満（スティフネス制御領域）では、通常、デカップリング・システムは効果を発揮しない。

デカップリング・システム上にある一般的な３次元トランスデューサまで進むと、デカップリング・システム上で動くトランスデューサは６自由度を有する（さらに、基本の振動板共振周波数に関連する低い周波数においては第７の自由度が発生する）。６自由度は３つの直交平面に沿う３つの並進及び直交する３つの回転軸を中心とする３つの回転である。実施例Ａの場合、６つの関連のトランスデューサ共振モードが図Ａ１４ｃ／ｄ、Ａ１４ｇ／ｈ、Ａ１４ｉ／ｊ、Ａ１４ｋ／ｌ、Ａ１４ｍ／ｎ及びＡ１４ｏ／ｐに示される。第７の基本の振動板共振周波数がＡ１４３ｅ／ｆに示される。

１自由度のシステムと同様に、デカップリング・システムを加えた一般的な３次元トランスデューサでは、通常、デカップリングは質量制御領域でのみ達成され、質量制御領域が最大周波数のトランスデューサの共振の下にある。実施例Ａのトランスデューサの場合、デカップリング・システムを使用してトランスデューサがマウントされている場合の最大周波数の共振モードが図Ａ１４ｏ／ｐに示されており、これはシミュレーションでは約４７９Ｈｚで発生する。これは通常、おそらく９５８Ｈｚ（最大共振周波数の２倍）超といったようなより高い周波数でのみデカップリング・システムが有効となり始めることを暗に意味する。しかし、このことに加えて、上記のセクション４．７で説明されるように、セクション４．２で説明されるシミュレートされたデカップリング・システムは、図Ａ１４ｃ／ｄに示される約６４Ｈｚで発生する最も低い共振モードに近い周波数まで下がっても有効となる。

これは、最も低い６４Ｈｚのモードを基準として質量制御領域へと下方に向かう他のすべての５つの共振モードを含めた、他のデカップリング・マウント上のトランスデューサの共振モードのうちの最も高い共振モード未満の周波数においてデカップリング性能が維持されるということを理由としてこのデカップリング・システムが新規性を有することを示している。このことは、作動中の振動板の意図される変位を基準として共振周波数において観測される変位レベルが相対的に低いということから明らかである。

その本質的な理由は、トランスデューサのほぼ並進しない（仮想の非支持状態の）ノード軸位置Ａ５０６のところに、比較的低い追従性を有するノード軸デカップリング・マウントＡ５０４、Ａ５０５が配置されることにより、トランスデューサが、高い剛性を有するマウントを縮めることなく実質上あたかも無重力中にあるかのように動くことが可能となることである。このデカップリング設計はトランスデューサの「無重力」挙動に対してのデカップリング・システムの挙動のアライメントとして見られてよく、したがって、変位がトランスデューサ・マウントの影響を受けるようなトランスデューサ／デカップリング・システムのスティフネス及び共振制御領域（「第１の作動状態」）の全体における周波数において、さらには、変位がトランスデューサ・マウントの影響を受けないか又はほとんど受けないようなトランスデューサの質量制御領域（「無重力」のような「第２の作動状態」）における周波数において、トランスデューサの変位に、実質的に同じ軸を中心とした回転が含まれることになる。このアライメントは、作動中に（ここでは、ノード軸マウントが、あたかも「無重力」状態であるかのようにデバイスを作動させる）、並進運動を有意に分離してデカップリング性能を向上させるのに、軸Ａ５０６から離れて配置されるより高い追従性を有する遠位マウントＡ５０１のみが利用されることを意味する。これらの遠位マウントＡ５０１は、実施例Ａのトランスデューサの場合においては関連する共振モードを６４Ｈｚの低い周波数で発生させるのに十分な追従性を有する。

作動周波数範囲（ＦＲＯ：ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｒａｎｇｅ ｏｆ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）
図Ａ１４ａに関連して上で考察したシミュレートされたドライバのコンピュータ・モデルは、２０Ｈｚ程度の低さにまで及ぶ作動周波数範囲を有することができるが、１１１Ｈｚの基本周波数ではボリュームが急激に減少することになる。このドライバの下限は、このドライバを中に配備するところの最終的なコンフィギュレーションに応じて変化する。

個人用オーディオ・ドライバ（ｐｅｒｓｏｎａｌ ａｕｄｉｏ ｄｒｉｖｅｒ）として実装される場合、耳に近接することによる「近接効果」がバス周波数のボリュームを上げる可能性がある。振動板の鼓膜側がある程度封止される場合、バス・レスポンスがさらに向上され得る。

トランスデューサの正圧の空気圧側である鼓膜側ともう一方の負圧の空気圧側との間の封止を制御することにより、可能性として、基本共振周波数及び基本モードの減衰が調節される、ことに留意されたい。

このドライバの周波数レスポンスの上限は、人間の可聴限界であると通常みなされるところの近くにまで及んでよい（２０ｋＨｚ）。第１の振動板分割モードは１８．２ｋＨｚであり、これはねじれモードである。このピークＡ１４１７は振動板の側部先端部のところのセンサＡ１４０１による変位プロットＡ１４０７（図Ａ１４ｓ）で明確に見ることができる。このモードが軸上のマイクロホンを用いて測定される場合、モードが強く励起されてはいないことを識別することは困難である。その理由は、振動板の左側で発生する正圧の音圧が振動板の右側の負圧の音圧によって相殺されるからである。図Ｈ２ａの実際のウォーターフォール・プロットでは、位置Ｈ２０３のところでこのモードがほぼ示されず、したがってＦＲＯがさらに高くにまで及ぶことができる。

１９．４ｋＨｚで発生するコンピュータ・シミュレーションの第２の振動板分割モードもやはりバランスがとれており、有意な量の空気を動かすことがなく、したがって、図Ａ１４ｓの変位プロットで実際に見ることはできない。

図Ａ１４ｓの変位プロットのピークＡ１４１８に対応する１９．９ｋＨｚで発生するコンピュータ・シミュレーションの第３の振動板分割モードは振動板の曲げモードであり、励起を受けやすいモードである。このモードはウォーターフォール・プロットさらには周波数レスポンス・プロットのいずれにおいても顕著なピークを作ることになる。ＦＲＯがこのモードの周波数未満であることが好ましい。その理由はこのモードの周波数が有意なオーディオ歪みを生じさせるからである。しかし、この事例では、歪みが可聴帯域幅から外れる。

４．２．２ 実施例Ｅのトランスデューサ － デカップリング・システム
図Ｅ１及びＥ２を参照すると、オーディオ・トランスデューサ・デバイスＥ２００の実施例（本明細書では実施例Ｅのオーディオ・トランスデューサと称される）が示されており、これが、適切なヒンジ組立体を介してトランスデューサ基部構造Ｅ１１８に枢動可能に接続される振動板組立体Ｅ１０１を備える。図Ｅ２に示されるように、トランスデューサ組立体Ｅ２００がトランスデューサ・ハウジングＥ１１８ｂ内に収容される。トランスデューサ・ハウジングが、基部構造上に、セクション４．２のデカップリング・システムで説明されるデカップリング・ピンと同様のデカップリング・ピンＥ２０８を備える。トランスデューサ・ハウジングＥ１１８ｂ、並びに、その中に収容される基部構造Ｅ１１８ａ及び振動板組立体Ｅ１０１を含めた、トランスデューサ基部構造のためのノード軸位置を決定するために図Ｅ２に示される組立体Ｅ２００のすべての部分をモデリングすることによりデカップリング・ピンの位置を決定した。これは、セクション４．６で既に説明したように、オーディオ・デバイスの別の部分からこの組立体を分離するための好適な位置を特定するのを補助する。この他の部分は、例えば、ヘッドホンの別のバッフル、エンクロージャ、ハウジング、又はヘッドバンドであってよい。デカップリング・ピンＥ２０８をこのノード軸のところ又はその近くに配置した。

この実施例のための好適なデカップリング・マウンティング・システムは、デカップリング・ピンＥ２０８のところに配置された図Ｅ２に示される組立体の支持の大部分を担うための、エラストマから作られるようなフレキシブル・マウントを備える。このシステムはまた、作動中にこの組立体を分離しているところのオーディオ・デバイスの部分から離れすぎてこの組立体が回転するのを防止することを目的として及び２つの部分が触れるのを防止することを目的として軽めに支持するための、セクション４．２のもとで説明したようにノード軸から離れて配置される追加の遠位マウントをさらに有する。説明されるデカップリング・マウンティング・システムは図面では完全には示されていないが、これは、図Ａ２に示されるような及びセクション４．２のもとで説明されるような実施例Ａのトランスデューサを分離するためのシステムに類似する。

４．２．３ 実施例Ｕのトランスデューサ － デカップリング・システム
構成
図Ｕ１を参照すると、本発明のデカップリング・システムＵ１０３を介してハウジング（若しくはハウジングの一部分）又は周囲Ｕ１０２の上にマウントされたオーディオ・トランスデューサＵ１０１を有するオーディオ・デバイスが示されている。デカップリング・システムＵ１０３が、トランスデューサＵ１０１の周辺部の周りに配置される可撓性及び追従性を有する複数のマウントＵ１０３ａ～ｃを備える。このデカップリング・マウンティング・システムは、トランスデューサＵ１０１とハウジングＵ１０２との間において、トランスデューサＵ１０１の周辺部のかなりの部分の周りに、また好適にはマウント位置から離れた周辺部全体の周りに、小さい隙間Ｕ１０４を維持するように構成される。さらに図Ｕ２を参照すると、トランスデューサＵ１０１が、トランスデューサ基部構造Ｕ２０２と、基部構造に移動可能に接続される振動板組立体Ｕ２０１とを備える直線動作トランスデューサである。基部構造Ｕ２０２が有意な厚さによる剛性を有する脚の短い（ｓｑｕａｔ）ジオメトリを有し、移動可能な振動板組立体Ｕ２０１を収容するための実質的に中空の開いたチャンバＵ２１５を一方側に有する。このトランスデューサ基部構造組立体が部分Ｕ２０２を備え、磁石Ｕ２０５及びポール・ピースＵ２０６ａ～ｃで構成される磁石組立体をさらに備える、ことに留意されたい。この実施例では、振動板組立体Ｕ２０１が、強磁性流体により、チャンバＵ２１５を基準とした定位置で支持される。当業者には明らかであるような代替的実施例において、チャンバＵ２１５内で振動板組立体を支持するのに他の機械的機構が使用されてもよいことが理解されよう。振動板組立体が音を変換するためにチャンバＵ２１５内で往復動可能に移動可能である。具体的には、変換機構が、振動板構造Ｕ２１２から、磁石Ｕ２０５によって発生される磁界の中まで及び関連付けられたポール・ピースＵ２０６ａ～ｃの中まで、側方に延びるコイルＵ２０９を有する電磁機構を備える。振動板組立体Ｕ２０１がチャンバに位置合わせされるが連結されず、その結果、振動板構造Ｕ２１２の外周部とチャンバＵ２１５の内周部との間で実質的に一様な隙間Ｕ２０３が維持される。したがって、本明細書のセクション２．３のもとで、コンフィギュレーションＲ５～Ｒ７のオーディオ・トランスデューサのところで定義されるように、この実施例のオーディオ・トランスデューサは、周囲の構造と実質的に物理的に連結しない振動板構造を備える。しかし、振動板構造がこの実施例において内側補強材及び／又は外側補強材を有してもよいし有さなくてもよい。

再び図Ｕ１を参照すると、デカップリング・システムＵ１０３が、オーディオ・トランスデューサの、また具体的にはトランスデューサ基部構造Ｕ２０２の、周辺部の周りに分布する複数のマウントを備える。この実施例では、１対のデカップリング・マウントＵ１０３ｂ及び１０３ｃが空洞Ｕ１０５周りに配置されて分布し、第３のマウントが基部構造Ｕ２０２の反対の端部／側に配置される。代替的実施例において異なる数のマウントが使用されてもよいことが理解されよう。マウントＵ１０３ｂ及びＵ１０３ｃが、振動板構造の付近の空洞Ｕ１０５の外側周囲壁とハウジングＵ１０２の内側周囲壁との間で接続される。ハウジングの内側壁が、関連付けられたマウントＵ１０３ｂ、Ｕ１０３ｃに対応してそれらを収容するように構成された凹部を備える。各マウントが、空洞Ｕ１０５の湾曲した外側周囲壁に一致する湾曲する内側端面を備える。また、マウントＵ１０３ｂ、１０３ｃの反対側の端面が関連付けられたハウジング凹部の内側壁に一致するように湾曲する。第３のデカップリング・マウントＵ１０３ａが、基部構造の端面とハウジングの内側壁との間で、空洞Ｕ１０５に対してのトランスデューサ基部構造Ｕ２０２の対向面上に配置される。マウントＵ１０３ａがハウジングの内側壁内の対応する凹部内に配置される。このマウントＵ１０３ａが、基部構造の実質的に平坦の端面及び凹部の平坦面に一致する実質的に平坦の対向する端面を備える。各マウントＵ１０３ａ～１０３ｃの一方の端部が対応する凹部内の対応する溝（図示せず）の中にその場で留まるためにフランジを有する。各マウントＵ１０３ａ～ｃが対応するハウジング凹部の深さより実質的に大きい厚さを有し、それにより、基部構造の外側周囲壁とハウジングの内側周囲壁との間で、トランスデューサ基部構造の周りに実質的に一様な隙間Ｕ１０４を作る。各マウントＵ１０３ａ～ｃが、好適には、例えばゴム材料又はシリコーン材料といったような柔らかいプラスチック材料などの、適切な可撓性及び追従性を有する材料から形成される。さらに、マウントは、好適には、両側において、当業者には明らかであろうような接着剤などの任意適切な方法を介して、基部構造及びハウジングに強固に接続される。

マウントＵ１０３ａがトランスデューサＵ１０１のノード軸のところに又はその近くに配置され、このノード軸は、振動板組立体の揺動中における仮想の非支持状態においてオーディオ・トランスデューサがそれを中心として枢動するような軸である。図Ｕ２ｈがこの実施例のオーディオ・トランスデューサのためのノード軸Ｕ２１４の位置を示す。この実例では、ノード軸マウントＵ１０３ａが、ノード軸から、トランスデューサ組立体／基部構造の長手方向の長さの約１０％の距離の範囲内に配置される。代替的形態において、マウントが上述の基部構造組立体の最大寸法の約２５％、２０％又は１５％の距離未満のところに配置されてもよいことが理解されよう。このマウントはいくつかのコンフィギュレーションにおいては遠位マウントＵ１０３ｂ及び１０３ｃより相対的に低い追従性を有してよい。遠位マウントＵ１０３ｂ及びＵ１０３ｃはノード軸から遠位である。遠位マウントＵ１０３ｂ及びＵ１０３ｃは、ノード軸から、基部構造の長さの約８０～９０％の距離のところに配置されるが、これらが代替的実施例において２５％又は４０％を超える距離のところに配置されてもよいことが理解されよう。遠位マウントＵ１０３ｂ及びＵ１０３ｃは上述のノード軸マウントＵ１０３ａより相対的に高い追従性を有することができる。

性能
本明細書のセクション４．４に記載される性能基準及び設計留意点に適合する追従性プロファイル（ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ ｐｒｏｆｉｌｅ）を有するように実施例Ｕのデカップリング・システムを設計した。このオーディオ・トランスデューサのこの性能をシミュレートした。その結果を以下で説明する。

図Ｕ２ｇ～ｍは、この実施例のオーディオ・トランスデューサが仮想の非支持状態でシミュレートされる場合の、約４１Ｈｚで発生する基本の振動板共振周波数のＦＥＭモード解析の描写である。この分析では、分析のセットアップをより容易にするために、振動板サスペンションが強磁性流体ではなく薄いシリコンとしてモデリングされることに留意されたい。

図Ｕ２ｉ及びＵ２ｊに見られ得るように、オーディオ・トランスデューサが、仮想の非支持状態の場合に基部構造Ｕ２０２がそこを中心として回転するノード軸Ｕ２１４を有する。これは、振動板が実質的な直線動作で動くにもかかわらず、オーディオ・トランスデューサが非対称のプロファイルを有することと、振動板組立体及びチャンバＵ２１５の位置が基部構造の一方側に配置されることとを原因とする。

図Ｕ３ｃ及びＵ３ｄが、デカップリング・マウントＵ１０３ａ～ｃ上にマウントされたドライバのＦＥＭモード解析の結果を示す。これらの図は、デカップリング・マウント上でのドライバ基部構造の動きを伴う最大周波数の共振モードを示す。シミュレーションでは、この共振モードが約１７３Ｈｚで発生した。この事例では、マウントが非対称であり、したがって、一般に、ここでの事例のように、振動板組立体の作動時にすべての共振モードが励起される、ことに留意されたい。また、このシミュレーションではマウントＮ１０３ａ～ｃの外側面が空間内で固定され、この仮定が、ドライバの周囲及び／又はエンクロージャが比較的高い剛性を有して重い場合に有効となる、ことに留意されたい。

デカップリング・マウント１０３ａ～ｃによって提供されるレベルの追従性は、このオーディオ・トランスデューサが例えば約１００Ｈｚ～１６００ＨｚのＦＲＯを有するようなミッドレンジのオーディオ・トランスデューサとして作動されるのに十分であることを意味する。このＦＲＯに相当するオクターブ値は４オクターブである。以下のセクション４．３．１で概説される追従性の基準の事例ｂ）を参照すると、ＦＲＯの下限（１００Ｈｚ）×２^{（４／４）}＝１００Ｈｚ×２^１＝２００Ｈｚである。２００Ｈｚはこのオーディオ・トランスデューサの１７３Ｈｚの最も高い共振モードの周波数より高い。これは、１７３Ｈｚのモードがデカップリング・マウント上の基部構造の最大周波数共振であることを理由として、デカップリング・マウント上での基部構造のすべての振動モードを２００Ｈｚ未満の周波数で発生させるのにデカップリング・マウンティング・システムが十分な追従性を有することを意味している。言い換えると、このオーディオ・トランスデューサの共振がＦＲＯの下１／４に制限され、それにより、オーディオ・トランスデューサがこの基準によるミッドレンジのトランスデューサとして適するものとなる。

４．３ 一般的なデカップリング － 設計留意点
上述のシミュレーションからいくつかの作動原理及び設計留意点が導かれる。効果的なデカップリング・システムを設計するのを補助するために、本明細書のセクション４．２．１～４．２．３で説明されるデカップリング・システムに関連させて、これらの作動原理及び設計留意点を以下で説明する。セクション４．２．１～４．２．３で説明されるデカップリング・システムに対しての代替のデカップリング・システムを設計するのにもこれらの原理及び考慮事項が使用され得ること、並びに、これらの原理及び考慮事項に基づくそのような代替の設計が本発明の範囲から排除されることを意図されないこと、が当業者には明白であろう。特に明記しない限り、本発明のデカップリング・システムを参照することは、セクション４．２で説明される実施例のみではなく、以下の考察に従って設計され得るようなデカップリング・システムも含むものとして解釈されるものとする。

４．３．１ ＦＲＯの限界の範囲外での又はその近くでの励起モード
妥当性のある性能を得るために、デカップリング・システムが、有意な（基部構造の）動きを引き起こす振動板構造の作動中に有意に励起される基部構造のすべての振動モードを、トランスデューサのＦＲＯの範囲外であるか又は少なくともＦＲＯの下側周波数範囲のほぼ範囲内にある周波数で発生させるように、設計され得る。

主要な考慮事項は、デカップリング・システムの追従性及び／又は追従性プロファイル、並びに、関連付けられた基部構造組立体（又は、デカップリング構造である他の構成要素）に対してのデカップリング・システムの位置である。デカップリング・システムに関連する「追従性プロファイル」というフレーズは、すべてのデカップリング・マウントに関連する追従性の程度の全体、及び／又は、トランスデューサ組立体上の多様な位置のところに分布するデカップリング・マウントの間での相対的な追従性の程度を含むことを意図される。

例えばいくつかの実施例では、効果的なデカップリングのために、デカップリング・マウンティング・システムの追従性及び／又は追従性プロファイル、並びに、関連付けられた基部構造組立体に対してのデカップリング・マウンティング・システムの位置は、振動板ではないオーディオ・デバイスの少なくとも１つの他の部分に対しての基部構造組立体の有意な動きを引き起こすための関連付けられたオーディオ・トランスデューサの振動板の作動中に有意に励起されるすべての振動モードを：
ａ）オーディオ・トランスデューサのＦＲＯ；
ｂ）ＦＲＯの下限×２^{（（ＦＲＯに相当するオクターブ値）／４）}；
ｃ）ＦＲＯの下限×２^{（（ＦＲＯに相当するオクターブ値）／２）}；
より低い周波数で発生させるようなものである。

例えば、ＦＲＯが１５０Ｈｚから９６００Ｈｚである場合、ＦＲＯはちょうど６オクターブである（９６００＝１５０×２^６である）。この場合、ＦＲＯに相当するオクターブ値は６である。

上述したように、振動板ではないオーディオ・デバイスの少なくとも１つの他の部分に対しての基部構造組立体の有意な動きを引き起こすための関連付けられたオーディオ・トランスデューサの振動板の作動中に有意に励起される唯一の共振モードが、６４Ｈｚで発生するモードである。これは、６４Ｈｚ＜オーディオ・トランスデューサのＦＲＯ（すなわち、＜１５０Ｈｚ）であることを理由として、事例ａ）が適用される、ことを意味する。この事例では、通常作動（１５０Ｈｚ～９６００Ｈｚ）時にデカップリング・モードが励起されないことを理由としてデカップリング性能が良好なものとなる。

トランスデューサが２０Ｈｚから１０，２４０Ｈｚで使用される場合、ＦＲＯに相当するオクターブ値は９オクターブである。これは、６４Ｈｚ＜ＦＲＯの下限×２^{（（ＦＲＯに相当するオクターブ値）／４）}＝２０Ｈｚ×２^{（９／４）}＝９５Ｈｚであることを理由として、上記の事例ｂ）が適用される、ことを意味する。９５Ｈｚから１０，２４０Ｈｚの周波数帯はＦＲＯの３／４を含むことから、ＦＲＯの大部分にわたってトランスデューサが依然として分離されることになり、これは、性能が依然としてごく良好なものであることを意味する。

４．３．２ ノード軸位置の変化を最小にする
実際には、高性能のデカップリング・マウンティング・システム内にマウントされるトランスデューサは、作動中に動くようなトランスデューサ・ノード軸位置を有する可能性がある。比較的低い周波数範囲では（ＦＲＯを基準として）、トランスデューサ基部構造及び存在する場合のノード軸位置の動きは、主として、デカップリング・マウンティング・システムの機械的制約（マウントＡ５０４、Ａ５０５及びＡ５０１のところの相対的な追従性）によって画定される（本明細書では、「第１の作動状態」と称される）。一般に、トランスデューサの仮想の非支持状態での動きと比較すると、トランスデューサ基部構造の動きは多様であり、ノード軸が存在する場合には変化する。

この低い周波数範囲から外れる周波数では、トランスデューサ基部構造及び存在する場合のノード軸位置の動きは、主として、トランスデューサ基部構造に加えられる力（振動板の揺動からの反力及び／又は共振力）の位置及び向きにより、並びに、基部構造組立体の質量分布により、画定される（本明細書では、「第２の作動状態」と称される（通常、仮想の非支持状態でのノード軸位置と同じ））。

上記のセクション４．２．１で説明されるデカップリング・システムは、ノード軸位置の変化の側面を含めた、このような動きの変化に抵抗するか又はこのような動きの変化を有意に低減する。デカップリング・システムは、より低い追従性を有するデカップリング位置のところでの並進運動を最小にするか又は防止するためにＦＲＯの範囲内でのノード軸位置の動きを最小にするか又はなくすように、設計される。

第１及び第２の両方の作動状態においてデカップリング・マウンティング・システム内にマウントされるすべてのトランスデューサがノード軸を有するわけではない。その理由は、関連の共振モードが一方の又は両方の状態において単純な並進である可能性があるからである。第２の作動状態はＦＲＯの大部分の帯域幅においての好適な作動モードであり、これは、具体的には、デカップリングが効果を発揮していない場合に、トランスデューサから分離されるハウジング又はバッフル又はエンクロージャなどが、励起される可能性がある共振を有するような周波数におけるものである。第２の作動状態のトランスデューサ・ノード軸が存在する場合、第１の作動状態においてこの軸の位置を大きく変化させないようにするように、又は、少なくとも、そのような軸のいかなる変化も比較的低い周波数（ＦＲＯを基準とする）において起こるようにするように、デカップリング・マウンティング・システムを設計することが好ましい。

これは、本発明の実施例Ａのオーディオ・トランスデューサの事例で説明したように、ノード軸マウントＡ５０４、Ａ５０５すなわち比較的低い追従性を有するマウントによってなされる支持の大部分が、仮想の非支持状態（この状態は「第２の作動状態」に相当する）において並進しないトランスデューサの軸のところに又は少なくともその近くに位置するような場合に、達成される。

実施例Ａのオーディオ・トランスデューサが、第２の作動状態のトランスデューサ・ノード軸位置の近くでなされる支持の大部分を有さないようなデカップリング・マウンティング・システムを使用する場合、より高い周波数のトランスデューサ／デカップリング・システムの共振モードのうちの１つ又は複数の共振モードが強く励起されることになり、さらに、このような励起により、第２の作動状態から第１の作動状態への移行時にノード軸位置が変化することになる。ノード軸マウントのところの回転追従性（ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ）が比較的低いままである場合、遠位マウントＡ５０１の追従性を基準として、ノード軸マウントＡ５０４及びＡ５０５のところでのデカップリング・システムの並進的追従性が十分に高いことにより、第１の作動状態さらには第２の作動状態においてこの位置がノード軸となる。これは、第２の作動状態から第１の作動状態への移行（及び、その逆も）が、より柔らかい遠位マウントの追従性の影響を主として受けるような低い周波数（ＦＲＯを基準とする）で起こることを意味する。

例えば、準最適なデカップリング・コンフィギュレーションは、並進的な振動板の作動を有して回転対称性を呈するが非対称のデカップリング・マウント追従性（ｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇ ｍｏｕｎｔ ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ）を有する標準的な円錐形の振動板ドライバであってよい。このシステムは、トランスデューサ・ノード軸を有さない第２の作動状態及びトランスデューサ・ノード軸を有する第１の作動状態を示すことができ、第２の状態から第１の状態への移行が比較的高い周波数において起こり得る。この事例では、デカップリング・システムが、比較的高い周波数で発生するような強く励起される１つ又は複数のモードを作り出し、この周波数を十分に超える場合以外では、ハウジング又はバッフル又はエンクロージャなどの中まで振動が通過するのを効果的に防止することができない可能性がある。

デカップリング・システムの有効性は、デカップリング・システムが伝達する振動の程度に関係する。デカップリング・システムの追従性により共振モードが作り出されるような周波数あたりで振動伝達が強まる可能性があり、さらには非デカップリング・システムの場合のレベルを超えるまで強まる可能性もある。デバイスがこのような周波数を超えて作動されることが最適であるが、これは常に実際的であるというわけではない。そのような周波数あたりで及びそれ未満で、トランスデューサ・ノード軸の位置がデカップリング・マウンティング・システムの機械的制約によって画定されるか又は部分的にその影響を受ける。

いくつかの実施例では、デカップリング・マウンティング・システムの追従性及び／又は追従性プロファイル、並びに、関連付けられた基部構造組立体を基準としたデカップリング・マウンティング・システムの位置は、基部構造組立体が：
ａ）オーディオ・トランスデューサのＦＲＯの下限；
ｂ）ＦＲＯの下限×２^{（（ＦＲＯに相当するオクターブ値）／４）}；
ｃ）ＦＲＯの下限×２^{（（ＦＲＯに相当するオクターブ値）／２）}；
のうちの任意の１つ又は複数よりも概略高い作動周波数を受けるときにオーディオ・トランスデューサが第２の作動状態で作動することになるようなものである。

これは、デカップリング・システムの共振と、マウンティング・システムが効果的に分離されないときの周波数とを、ＦＲＯと比較して、また好適には人間の耳が最も敏感である４００Ｈｚから４ｋＨｚの周波数帯域とも比較して、低い周波数のところで発生させるように、デカップリング・マウンティング・システムが十分に高い追従性を有する場合に、音質が改善される、ことを理由とする。

シミュレートされる実施例Ａのオーディオ・トランスデューサは、最大周波数の第６のデカップリング・モード（４７９Ｈｚ）より例えば１オクターブ高いといったようにそれより十分に高い周波数において第２の作動状態で作動し、したがって第２の作動状態では４７９Ｈｚより１オクターブ高くなり、すなわち９５８Ｈｚを超える。このシナリオは最適なデカップリング性能を維持する。しかし、示されるように、マウントがＡ１４などのように慎重に設計される特別な事例において、より低い周波数でも良好な性能が達成され得る。具体的には、システムＡ１４が例えば１２８Ｈｚの低さといったように６４Ｈｚの近くの低さで作動される場合、この帯域幅でデカップリング・モードがわずかにのみ励起されることになり、したがって、ドライバがその第１の作動状態へと移行するにもかかわらずオーディオの劣化はわずかなものにとどまる。

説明されるように、デカップリング・マウント及びデカップリング追従性（ｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇ ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ）が第１の作動状態でのトランスデューサ・ノード軸を第２の作動状態での位置と等しくするように構成される場合、デカップリング・システムによって最適な切り離しが実現される。実際には、公差が見込まれることから、第１の作動状態でのトランスデューサ・ノード軸を第２の作動状態の位置に非常に接近するもの／隣接するものとするようにデカップリング・マウント及びデカップリング追従性が構成される場合、デカップリング・システムにより十分な切り離しが実現されることになる。

いくつかの実施例では、デカップリング・マウンティング・システムが、第２の作動状態でのトランスデューサ・ノード軸から、基部構造組立体の最大寸法の２５％、より好適には４０％の距離を超えるところに配置される１つ又は複数の遠位マウントを有する。基部構造組立体をマウントするところの構成要素を基準とした基部構造組立体の動きが高い確実性で有意なものであることから、遠位マウントが追従性を有し、ノード軸マウントと比較してトランスデューサに対しての支持の大部分を提供しない、ことが好ましい。遠位マウントの目的は、主として、通常作動時にオーディオ・デバイスのハウジング又は何らかの他の部分にトランスデューサが触れるのを防止するような何らかのセンタリング能力を提供することである。好適には、遠位マウントは集合的に十分な追従性を有し、したがって、残りのすべてのデカップリング・マウンティング・システムのマウントが取り外される場合の、オーディオ・トランスデューサの作動の経過中に有意に励起される、基部構造組立体をマウントしているところの構成要素を基準とした基部構造組立体の動きを伴うような基部構造組立体のすべての共振モードの周波数が：
ａ）オーディオ・トランスデューサのＦＲＯ；
ｂ）ＦＲＯの下限×２^{（（ＦＲＯに相当するオクターブ値）／８）}；
ｃ）ＦＲＯの下限×２^{（（ＦＲＯに相当するオクターブ値）／４）}；
より低くなる。このような共振モードの周波数を計算する適切な方法は、有限要素法分析を使用するコンピュータ・モデルを介するものである。

４．４．３ 種々のデカップリング材料及びコンフィギュレーション
デカップリング・マウンティング・システムは、２つの部分の間での振動の機械的伝達を有益に軽減することを目的として、オーディオ・デバイスの１つの部分から別の部分への適切な追従性を有する支持を実現するための多種多様な材料及びコンフィギュレーションを有することができる。例えば、デカップリング・マウンティング・システムが、ゴム、シリコン若しくは粘弾性ウレタン重合体、又は、柔らかいプラスチック材料から形成される他の部材、などの可撓性及び／又は弾性を有する材料を有することができる。デカップリング・マウンティング・システムが強磁性流体を有することができ、この流体が磁界の適用により定位置で保持され得る。デカップリング・マウンティング・システムが磁気反発力を使用することができ、可能性として、１つの部分上の磁気要素が別の部分上の別の磁気要素と反発する。別のコンフィギュレーションでは、デカップリング・マウンティング・システムが、第１の構成要素と第２の構成要素との間での支持をなすための流体又はゲルを有することができる。流体又はゲルは可撓性材料を有するカプセルに入れられ得る。別法として又は加えて、マウンティング・システムのうちの少なくとも１つが、金属ばね又は他の金属弾性部材などの、可撓性及び／又は弾性を有する部材又は要素を有することができる。

いくつかの実施例では、デカップリング・マウンティング・システムが、摂氏２４度において、０．２を超える、又は０．４を超える、又は０．８を超える、又は最も好適には１を超える機械的な損失係数を有する可撓性材料を有する。これは、デカップリング・マウント上で動くドライバを伴う共振モードがより良好に制御され得ることを意味する。

４．４ デカップリングと組み合わされる好適なオーディオ・トランスデューサの特徴
上で言及したように、例えばセクション４．２の実施例のもとで説明したような本発明のデカップリング・マウンティング・システム、及び／又は、セクション４．３で概説される考察に従って当業者によって設計され得る任意の他のデカップリング・システムの実施例が、以下の特徴：
・本明細書のセクション２．２のコンフィギュレーションＲ１～Ｒ４の振動板構造で説明されるような、若しくは、セクション２．３のコンフィギュレーションＲ５～Ｒ７のオーディオ・トランスデューサのもとで説明した振動板構造の場合のような、共振制御に対して剛性によるアプローチを採用する厚くて高い剛性を有する振動板、
・本明細書のセクション２．２．１のもとで実施例Ａのオーディオ・トランスデューサに関して説明したような高い剛性及びロバスト性のジオメトリを有する基部構造、
・本明細書のセクション２．３のもとで説明したオーディオ・トランスデューサのところで定義されるような自由周辺部の（ｆｒｅｅ ｐｅｒｉｐｈｅｒｙ）振動板、並びに／又は、
・本明細書のセクション３．２若しくは３．３のもとで定義されるような、ヒンジ・システムを有する回転動作トランスデューサ、
のうちの１つ又は複数の特徴（ただし、好適にはすべての特徴）の任意の組合せを有するオーディオ・トランスデューサに好適には組み込まれる。

これらの特徴とデカップリング・システムとの組合せを、（主として）本明細書のセクション４．２．１で説明されるデカップリング・システムを組み込む実施例Ａのオーディオ・トランスデューサを参照して説明する。しかし、説明される以下のオーディオ・トランスデューサの特徴が、本発明の範囲から逸脱することなく、セクション４．２．２若しくは４．２．３で説明されるような又はセクション４．３で概説される基準に従って設計され得るような任意の他のデカップリング・システムに組み合わされ得ることが理解されよう。

４．４．１ 高い剛性を有する振動板と組み合わされるデカップリング
上で言及したように、共振制御に対して剛性によるアプローチを採用する有意に厚くて高い剛性を有する振動板構造（例えば、セクション２．２のもとでコンフィギュレーションＲ１～Ｒ４の振動板構造のために定義されるような）がドライバのエンクロージャから十分に分離される場合、エンクロージャの共振及び振動板の共振のいずれも作動帯域幅の範囲内でのオーディオ再生を不明瞭なものとしない。したがって、本発明のデカップリング・システムは、好適には、例えば本発明のコンフィギュレーションＲ１の振動板構造に関連して説明したような高い剛性を有する振動板構造を有するオーディオ・トランスデューサを有するオーディオ・デバイスに組み込まれる。このオーディオ・トランスデューサの実例のコンフィギュレーションＲ１の振動板構造の特徴及び態様は、参照により組み込まれる本明細書の高い剛性を有する振動板のセクションで詳細に説明される。以下では、簡潔さのために、この振動板構造の簡単な説明のみを行う。

図Ａ２及びＡ１５を参照すると、一実施例において、本発明の上述のデカップリング・システムのうちの１つを組み込むオーディオ・デバイスが、サンドイッチ型の振動板構成を有するコンフィギュレーションＲ１の振動板構造Ａ１３００を有するオーディオ・トランスデューサをさらに備える。この振動板構造Ａ１３００が、有意に軽量なコア／振動板本体Ａ２０８と、作動中の本体の面のところで又はその近傍で受ける圧縮－引張応力に抵抗するための、振動板本体の主面Ａ２１４／Ａ２１５のうちの少なくとも１つの主面に隣接して振動板本体に接続される外側垂直応力補強材Ａ２０６／Ａ２０７とで構成される。垂直応力補強材Ａ２０６／Ａ２０７が本体の外側の少なくとも１つの主面Ａ２１４／Ａ２１５上に接続され得るか（示される実例のように）、又は別法として少なくとも１つの主面Ａ２１４／Ａ２１５に直接に隣接して実質的に近位である形で本体内に接続され得、それにより作動中に圧縮－引張応力に十分に抵抗する。垂直応力補強材が、作動中にボディが受ける圧縮－引張応力に抵抗するために、振動板本体Ａ２０８の対向する前方主面Ａ２１４及び後方主面Ａ２１５の各々の上にある補強部材Ａ２０６／Ａ２０７を備える。

振動板構造Ａ１３００が、作動中に本体が受けるせん断変形に抵抗するために及び／又はそのせん断変形を実質的に軽減するために、コアに埋め込まれ、主面Ａ２１４／Ａ２１５のうちの少なくとも１つの主面に対してある角度で向けられる少なくとも１つの内部補強部材Ａ２０９をさらに備える。内部補強部材Ａ２０９が、好適には、外側垂直応力補強部材Ａ２０６／Ａ２０７のうちの１つ又は複数に取り付けられる（好適には、両側に（すなわち、各主面のところに））。内部補強部材が、作動中に本体が受けるせん断変形に抵抗するように及び／又はそのせん断変形を軽減するように機能する。好適には、振動板本体のコア内に分布する複数の内部補強部材Ａ２０９が存在する。

コアＡ２０８が、３次元的に変化する相互連結構造を備える材料から形成される。コア材料が、好適には、発泡体、又は、規則正しい３次元格子構造の材料である。コア材料が複合材料を含むことができる。好適には、コア材料が発泡ポリスチレン・フォームである。

振動板が、トランスデューサのＦＲＯを超えての作動中に実質的な剛体形態を維持する十分に高い剛性を有する振動板本体を備える。

好適には、振動板本体が、回転軸までの本体の最大長さ寸法の少なくとも１１％である最大厚さを有する。より好適には、最大厚さが、回転軸までの本体の最大長さ寸法の少なくとも１５％である。

いくつかの実施例では、振動板本体の厚さが先細りにされて、厚さを遠位領域に向かって減少させる。他の実施例では、振動板本体の厚さが段をつけられて、振動板組立体の質量中心の遠位である領域に向かって厚さを減少させる。

いくつかの実施例では、この例示のトランスデューサの振動板構造の内部応力補強材が、コンフィギュレーションＲ５～Ｒ７のオーディオ・トランスデューサのもとで説明される振動板構造の場合のように、排除されてもよい。

４．４．２ 自由周辺部タイプのオーディオ・トランスデューサと組み合わされるデカップリング
上で言及したように、例えばセクション２．３のもとで定義されるように、少なくとも部分的に周囲の構造と物理的に連結しない周辺部を備える振動板構造を有するオーディオ・トランスデューサが、オーディオ・ドライバのエンクロージャから十分に分離される場合、エンクロージャの共振及び振動板サスペンションの共振の両方が作動帯域幅内にて低減又は排除され得、それによりオーディオ再生を不明瞭なものとするのを防止するのを補助する。

少なくとも部分的に自由周辺部を有する（ａｔ ｌｅａｓｔ ｐａｒｔｉａｌｌｙ ｆｒｅｅ ｐｅｒｉｐｈｅｒｙ）振動板構造のための振動板サスペンションは、振動板全体の追従性及び可動域を必要以上に損なわせることなく、共振に対して幾何学的により高いロバスト性を有するように作られ得る。また、振動板サスペンションは小さい面積を有することから、発生する可能性のあるいかなる共振の可聴性も低減する。したがって、いくつかの実施例では、本発明のデカップリング・システムが、好適には、参照により組み込まれる本明細書のセクション２．３のもとで説明される自由周辺部タイプの振動板を備えるオーディオ・トランスデューサに組み込まれる。

以下では、簡潔さのために、好適な構造の簡単な説明のみを行う。好適なコンフィギュレーションでは、デカップリング・システムが、本明細書のセクション２．３のコンフィギュレーションＲ５～Ｒ７のもとで説明されるようなオーディオ・トランスデューサのコンフィギュレーションに組み込まれる。

図Ａ２を参照すると、この実例のオーディオ・トランスデューサが、振動板の周囲のサスペンションを排除すること及び振動板本体縁部の近くの外側垂直応力補強材の質量を低減することを同時に行うことにより、改善される振動板分割挙動を実現するように構成される。この実例のオーディオ・トランスデューサは、周囲の構造と少なくとも部分的に物理的に連結しない周辺部を備える振動板構造を有する振動板組立体である。また、振動板構造が、好適には、振動板組立体の質量中心から離れた関連付けられた主面の１つ又は複数の周辺縁部領域に向かって質量が低減するような外側垂直応力補強材を備える極めて軽量な振動板本体を備える。示される実例では、振動板組立体の質量中心がコイル巻線などの力伝達構成要素の近位に配置されるが、これが組立体の設計に応じて他の場所に配置されてもよいことが理解されよう。

振動板組立体Ａ１０１が、外側垂直応力補強材によって補強される１つ又は複数の主面を備える本体を有する振動板構造Ａ１３００を有する。振動板構造の垂直応力補強材が、振動板組立体の質量中心位置から遠位である１つ又は複数の領域のところの質量を比較的小さくするような質量分布を有する。垂直応力補強材内での質量の低減に加えて、振動板構造が、その場でハウジングＡ６０１の内部と実質的に物理的に連結しない周辺部を備える。この実例では、周辺部は概して全体がハウジングと物理的に連結しないが、いくつかの変形形態では、周辺部はまた、周辺部の長さの少なくとも２０％、３０％、５０％又は８０％に沿って連結しなくてもよい。

この実例では、補強されない表面の他の部分をそのままにして外側応力補強材を提供するのに一連の支柱が利用されるが、他の形態の補強材が利用されてもよいことが理解されよう。支柱は振動板構造の基部領域に接近するところでより幅広であり（組立体の質量中心位置の近位である回転軸の近く）、振動板本体の関連付けられた主面の長さの中間のところでは（例えば、振動板本体の主面のほぼ半分）、主面先端部の反対側の周辺縁部に向かっての垂直応力補強支柱の幅が縮小し、質量を低減する。

また、このオーディオ・トランスデューサは１つ又は複数の振動板構造の周辺領域のところで低減される質量を有し（ここでは、連結される振動板サスペンションが存在しないか又は最小となる）、それにより、振動板の残りの部分を通しての連続的な除荷が実現され、内部コアのせん断の問題に対してさらなる対処がなされることになる。

好適には、エンクロージャ内部と連結しない振動板構造の１つ又は複数の周辺領域とエンクロージャ内部との間に小さい空気間隙が存在する。好適には、空気間隙のサイズは振動板本体の長さの１／２０未満である。好適には、空気間隙のサイズは１ｍｍ未満である。

一実施例では、振動板が、本体の最大長さ寸法の少なくとも１１％、より好適には少なくとも１４％の最大厚さを有する振動板本体を備える。

これらの特徴により作動帯域幅で最小の共振を作り出すドライバが得られ、したがってこのドライバは作動帯域幅内において非常に低いエネルギー蓄積特性を有する。

４．４．３ コンパクトで高いロバスト性を有する基部構造と組み合わされるデカップリング
上で言及したように、オーディオ・ドライバの基部構造が、剛体材料から作られてコンパクトでロバスト性の高いジオメトリを有することを理由として比較的共振フリーである場合（例えば本明細書のセクション２．２．１で定義されるように）、エンクロージャの共振又は基部構造の共振のいずれも作動帯域幅内でオーディオ再生を不明瞭なものとしない。この基部構造Ａ１１５の特徴及び態様は、参照により組み込まれる本明細書のセクション２．２．１で詳細に説明される。以下では、簡潔さのために、基部構造を簡単にのみ説明する。

図Ａ１を参照すると、いくつかの実施例で、本発明のデカップリング・システムが、比較的高い比弾性率の特性を有する１つ又は複数の構成要素／部分から構成されるトランスデューサ基部構造Ａ１１５を備えるオーディオ・トランスデューサを有するオーディオ・デバイスに組み込まれる。トランスデューサ基部構造Ａ１１５が、それが有することになるいかなる共振モードもトランスデューサのＦＲＯの範囲外で好適には発生させるような著しく高い剛性を有するように設計される。このタイプの設計の例として、磁石Ａ１０２並びにポール・ピースＡ１０３及びＡ１０４で構成されるトランスデューサ基部構造Ａ１１５の主部分（基部構造の質量の大部分）がある。磁石Ａ１０２並びにポール・ピースＡ１０３及びＡ１０４が、好適には、トランスデューサ基部構造Ａ１１５の著しく高い剛性を有する脚の短いボディを作り上げる。

後でさらに詳細に説明されるように、基部構造組立体が実質的に非拘束であるとき、基部構造が、大きい回転成分を有する動作と共に動くような質量分布を有する。例えば、トランスデューサが十分に高い周波数で作動され、その結果、デカップリング・マウンティング・システムのスティフネスを無視しても構わないか又は無視しても構わない程度にするとき、基部構造組立体が実質的に非拘束である。

基部構造Ａ１１５が電磁アクチュエータ機構の部分を備え、これには、磁石体Ａ１０２、並びに、磁石体Ａ１０２の一方の端部のところで対向し且つ分離されるポール・ピースＡ１０３及びＡ１０４が含まれる。ポール・ピースが磁石体Ａ１０２の両側に接続される。細長い接触バーＡ１０５がポール・ピースの間に形成される隙間内で磁石体に跨って横方向に延びる。接触バーＡ１０５が一方側で磁石体に接続され、反対側で振動板組立体Ａ１０１に接続される。接触バーＡ１０５が、振動板組立体Ａ１０１に接続される側よりも、磁石Ａ１０２に接続される側でより大きい接触面積を有するように形成される。セクション４．２．１のデカップリング・システムの１対のデカップリング・ピンＡ１０７及びＡ１０８が磁石体Ａ１０２の両側から側方に突出し、その場で、基部構造Ａ１０５を、関連付けられたハウジングに枢動可能に接続するように構成される。基部構造Ａ１１５が、ネオジム（ＮｄＦｅＢ）の磁石Ａ１０２、鋼のポール・ピースＡ１０３及びＡ１０４、鋼の接触バーＡ１０５、並びに、チタンのデカップリング・ピンＡ１０７及びＡ１０８を備えることができる。トランスデューサ基部構造Ａ１１５のすべての部分が、例えばエポキシベースの接着剤などの、接着剤を使用して連結され得る。

この実例では、トランスデューサが、基部構造Ａ１１５を基準としてニュートラルな回転位置まで振動板組立体Ａ１０１を付勢するための、振動板組立体Ａ１０１に作動可能に接続される復元／付勢機構をさらに備える。好適には、ニュートラルな位置が、往復動する振動板組立体Ａ１０１の実質的に中央の位置である。この実施例の好適なコンフィギュレーションでは、トーション・バーＡ１０６の形態の振動板センタリング機構がトランスデューサ基部構造Ａ１１５を振動板組立体Ａ１０１にリンクし、トランスデューサ基部構造Ａ１１５を基準とした平衡位置へと振動板組立体Ａ１０１をセンタリングするのに十分な強さを有する復元力／付勢力を提供する。このコンフィギュレーションでは、復元力を提供するのにねじりばねが利用されるが、代替のコンフィギュレーションにおいて、回転復元力（ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ ｆｏｒｃｅ）を提供するのに、当技術分野でよく知られる他の付勢構成要素又は付勢機構が利用されてもよいことが理解されよう。

接触バーＡ１０５が端部タブＡ３０３（図Ａ３に見られるような）のところでトーション・バーＡ１０６に連結され、強固な形でのこの連結を促進するためには、接触バーＡ１０５が、トランスデューサ基部構造の高い剛性を有する脚の短いボディを作り上げている磁石Ａ１０２並びに外側ポール・ピースＡ１０３及びＡ１０４から離れて外向きに突出していなければならない。トーション・バーＡ１０６が、基部構造Ａ１１５に最も近い組立体Ａ１０１の端部のところ又はその付近で、振動板組立体Ａ１０１の側部から側方に実質的に直角に延びる。

接触バーＡ１０５は比較的細長く、したがってそれに応じて共振しやすい。これを最小にするために、接触バーＡ１０５が先細りにされ、屈曲するときに最大に変位するところの端部タブＡ３０３の近くの質量を減少させ、また、脚の短いボディによって提供される支持の相対的な剛性を、突出部の基部に向かう方向に増大させ、ここでは、いかなる変形も端部タブのエリアの変位を最大にする。接触バーはまた、接着性物質に関連する追従性を最小にするために磁石Ａ１０２に対してのその連結部のところで、多様な平面の向きにおいて、大きい表面積を有する。その理由は、接着性物質（エポキシ樹脂）が約３ＧＰａの比較的低いヤング率を有するからである。

トランスデューサ基部構造Ａ１１５が振動板の一方の端部に面するようにマウントされることから、振動板の前方主面Ａ２１４及び後方主面Ａ２１５の両方が障害物を有さず、それにより空気流れが最大となり、また、トランスデューサ基部構造、振動板及びハウジングＡ６０１などの、構成要素の間に含まれる多量の空気によって引き起こされる空気共鳴が最小となる。

４．４．４ 回転動作ドライバと組み合わされるデカップリング
回転動作及び力伝達構成要素
回転動作トランスデューサが固有の共振を有するエンクロージャ又は他の構造に強固にマウントされる場合、これらの共振は、線形の振動板の動作を有するドライバによる共振の場合とほぼ同じような形でドライバによって励起される可能性があり、それにより望ましくないエネルギー蓄積が起こる。回転動作ドライバの場合、この蓄積されるエネルギーが、振動板組立体ヒンジ・システムを介してエンクロージャから振動板に送られる可能性がある。その理由は、ヒンジ機構が、１つの回転基本モードに関して通常は非常に高い追従性を有するにもかかわらず、並進変位に対してのそれらの固有の抵抗性によりエネルギーを伝達するからである。

このプロセスでは、振動の振幅が、相対的に重いエンクロージャ・パネル及びトランスデューサ基部構造の構成要素と軽量の振動板との間のインピーダンス不整合により機械的に増幅される可能性がある。

したがって、共振傾向のある構造（ｒｅｓｏｎａｎｃｅ－ｐｒｏｎｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）から振動板構造への振動の伝達を低減するデカップリング・システムを備える回転動作オーディオ・デバイスを構成することには利点がある。例えば、１つの有用な実施例は、ロバスト性を有してコンパクトであるエンクロージャ内に強固にマウントされる回転動作トランスデューサを有するヘッドホンであり、ここでは、トランスデューサ／エンクロージャ全体が、共振傾向のある大きいヘッドバンドからトランスデューサ／エンクロージャ・システムを分離するためのデカップリング・システムにより、低共振システムであるか又は実質的に共振フリーである。このコンフィギュレーションは、（聴取者の耳から偶然に離れ、直接に音を発することができない）ヘッドバンドの中まで振動が通過し、内部のヘッドバンド共振モードを介して蓄積され、振動板を介して聴取者の耳の中へ解放される、のを防止する。

図Ａ１及びＡ２を参照すると、いくつかの実施例で、本発明のデカップリング・システムが、回転動作トランスデューサを有するオーディオ・デバイスに組み込まれる。組み立てられた状態では、トランスデューサが、振動板Ａ１０１がそこに接続されてそこを基準として回転するところの基部構造Ａ１１５を備える。基部構造Ａ１１５が、動作中に基部構造を基準として振動板を回転させるためのアクチュエータ機構の少なくとも一部分を有する。オーディオ・トランスデューサのこの実例では、電磁アクチュエータ機構が動作中に振動板を回転させ、基部構造Ａ１１５が磁石体Ａ１０２を備え、磁石体Ａ１０２が、振動板Ａ１０１の付近の磁石体Ａ１０２の端部のところで対向し且つ分離されるポール・ピースＡ１０３及びＡ１０４を備える。電磁機構のコイルがポール・ピースＡ１０３及びＡ１０４の間に位置し、振動板Ａ１０１の作動端部に接続される。

図Ａ２を参照すると、より厚い端部である振動板Ａ１０１の一方の端部がそこに取り付けられる力発生構成要素Ａ１０９を有する。本明細書で説明されるデカップリング・マウンティング・システムを使用することにやはり関連する、好適な一形態では、変換機構が、望ましくない共振モードの機会を最小にするために、振動板構造Ａ１３００に直接に強固に連結される力伝達／発生構成要素（例えば、モータ・コイル巻線Ａ１０９又は磁石）を備える。別法として、力伝達／発生構成要素が、１つ又は複数の中間構成要素を介して振動板構造Ａ１３００に強固に連結され、力伝達構成要素と振動板本体との間の距離が振動板本体の最大寸法の７５％未満である。より好適には、この距離が、振動板本体の最大寸法の、５０％未満、３５％未満又は２５％未満である。この近接性が構造の剛性を補助し、望ましくない共振モードの機会をやはり最小にする。

力発生構成要素に接続される振動板構造Ａ１３００が振動板組立体Ａ１０１を形成する。この実例では、力発生構成要素が、２つの長辺Ａ２０４及び２つの短辺Ａ２０５で構成される概略の長方形の中に巻かれるコイル巻線Ａ１０９である。スペーサが、振動板構造Ａ１３００のより厚い方の基部端部に対して相補的であるプロファイルを有し、したがって、オーディオ・トランスデューサ／振動板組立体の組み立てられた状態において、振動板構造の厚い端部の周辺縁部の周りを延びることになるか又はその付近で延びることになる。スペーサＡ１１０が、ヒンジ組立体Ａ３０１の一部分を形成する鋼のシャフトＡ１１１に取り付けられる／固定的に接続される。振動板本体Ａ２０８の基部端部／厚い端部のところに配置されるこれらの３つの構成要素の組合せが、実質的にコンパクトでロバスト性の高いジオメトリを有する振動板組立体の、高い剛性を有する振動板基部構造を形成し、それにより、振動板組立体のより軽量な方のウェッジ部分を強固に取り付けるところの頑丈で耐共振性を有するプラットホームを作る。

回転動作オーディオ・トランスデューサでは、変換機構が回転軸に比較的近いところに配置される場合、最適な効率が得られる。これは、望ましくない共振モードを最小にすることに基づく本発明の目的において良好に機能し、また具体的には、回転軸に接近させて励起機構を配置することにより、振動板組立体の回転の慣性を過度に増大させることなく、比較的重くてコンパクトな構成要素を介してのヒンジ機構への強固な連結を可能にする、という上で言及した考えにおいて、良好に機能する。この事例では、コイルの半径が約２ｍｍであってよいか、又は振動板本体の長さＡ２１１の約１３％であってよいが、効率を最適化するための他の半径も考えられる。

最大化される振動板の可動域を介して及び共振の受けやすさを低減することを介してハイファイ・オーディオ再生を実現するためのトランスデューサの能力を最大化するために、回転軸から測定される、振動板本体の長さＡ２１１に対しての、力伝達構成要素又は力発生構成要素Ａ１０９の取り付け位置の半径の比が、好適には０．５未満であり、最も好適には０．４未満である。これも効率を最適化するのを補助することができる。

高い剛性を有するヒンジ（少なくとも１方向において）
好適には、振動板組立体が、少なくとも１つの並進方向において高い剛性を有するヒンジ組立体により支持され、これには、振動板の分割周波数を実質的に増大させるのに必要な高い剛性を有する支持体が提供されることになるという利点がある。本明細書のセクション３．２及び３．３において本明細書で説明される接触ヒンジ（ｃｏｎｔａｃｔ ｈｉｎｇｅ）組立体及びたわみヒンジ組立体が、本発明のデカップリング・システムとの組合せで使用され得るような２つのヒンジ式機構である。

ヒンジ組立体は好適にはいくつかの方向において極めて高い剛性を有し、その結果、少なくとも１つの軸に沿っての、又はより好適には実質的に直交する少なくとも２つの並進軸に沿っての、又はさらにより好適には実質的に直交する３つの並進軸に沿っての、振動板組立体と関連付けられた基部構造との間での相対的な並進が十分に防止されることになる。

また、ヒンジ組立体は好適にはいくつかの方向において極めて高い剛性を有し、その結果、組立体の意図される回転軸を除いた、少なくとも１つの軸を中心とした、又はより好適には実質的に直交する少なくとも２つの軸を中心とした、振動板組立体と関連付けられた基部構造との間での相対的な回転が十分に防止されることになる。

接触ヒンジの形態
上記のセクション４．５．１で説明されるような回転動作オーディオ・トランスデューサ及び本発明のデカップリング・システムを有するこのオーディオ・デバイスの実施例の一形態では、オーディオ・トランスデューサが、振動板組立体Ａ１０１をトランスデューサ基部構造Ａ１１５に枢動可能に接続する、セクション３．２で説明されるような接触ヒンジ機構をさらに備える。接触ヒンジ・システムに関連する設計原理及び設計留意点並びに例示の実施例の完全な説明が本明細書のセクション３．２で提供される。本記述に基づいて設計される任意の接触ヒンジ機構が、当業者には明白な形で、このデカップリング・システムと共に使用され得ることが理解されよう。簡潔さのため、この説明が以下で繰り返されることはなく、実施例Ａのオーディオ・トランスデューサで示される１つの例示の接触ヒンジ・システムの簡単な説明のみを行う。

図Ａ１及びＡ２を参照すると、一形態において、回転動作トランスデューサが、ヒンジ・システムを介してトランスデューサ基部構造Ａ１１５に枢動可能に接続される振動板組立体Ａ１０１を備える。ヒンジ・システムが振動板組立体Ａ１０１とトランスデューサ基部構造Ａ１１５との間に転動接触（ｒｏｌｌｉｎｇ ｃｏｎｔａｃｔ）を形成し、その結果、振動板組立体Ａ１０１が基部構造Ａ１１５を基準として回転することができるか又はロック／揺動することができる。この実例では、ヒンジ・システムが、接触面を有する長手方向接触バーＡ１０５（図Ａ１ｆで最も良好に見られる）である接触部材に対して旋回する、長手方向ヒンジ・シャフトＡ１１１である少なくとも１つのヒンジ要素を有するヒンジ組立体Ａ３０１を備える。この実例では、ヒンジ要素Ａ１１１が、ヒンジ要素の一方側において接触領域Ａ１１２のところに実質的に凸形に湾曲した接触面又は頂点を備え、接触領域Ａ１１２のところの接触バーＡ１０５の一方側の接触面が実質的に平面又は平坦である。代替のコンフィギュレーションにおいて、ヒンジ要素Ａ１１１又は接触部材Ａ１０５のいずれか一方が、凸形に湾曲した接触面を一方側に備えることができ、接触バー又はヒンジ要素のもう一方の対応する表面が、平坦な表面、凹形表面、又は、より緩い凸形の表面（相対的により大きい曲率半径を有する）を備えることができ、それにより、もう一方の表面に対して一方の表面が旋回することが可能になることが理解されよう。

ヒンジ要素Ａ１１１及び接触部材Ａ１０５の構成要素が、ヒンジ・システムの付勢機構により一定程度の追従性を有するように加えられる力により、実質的に一定に接触する状態で保持される。付勢機構はヒンジ要素の一部であってよいか又はヒンジ要素とは別個の要素であってもよい。実施例Ａのオーディオ・トランスデューサの実例では、ヒンジ式システムの付勢機構が、対向するポール・ピースＡ１０３及びＡ１０４を備える磁石Ａ１０２を有する磁石ベースの構造であり、磁石Ａ１０２が、所望のレベルの追従性を有するような形で接触部材に対してヒンジ要素を押圧するように機能する。この付勢機構により、ヒンジ要素Ａ１１１及び接触部材Ａ１０５がオーディオ・トランスデューサの動作中に物理的接触を確実に維持するようになり、また好適には接触部材とヒンジ要素との間の相対運動に対して十分な追従性を確実に有するようにもなり、その結果、ヒンジ組立体が、また具体的には動いているヒンジ要素が、接触面の製造のばらつき若しくは欠陥部分などのファクタを原因とする、及び／又は、例えばヒンジ組立体の製造中若しくは組み立て中に組立体の中に誤って導入される可能性があるダスト若しくは他の異物を原因とする、動作中に存在し得る転がり抵抗を受けにくくなる。このようにして、ヒンジ要素Ａ１１１が、動作中の振動板の回転動作に有意に影響することなく接触部材に対して継続的に旋回することができ、それにより、それ以外の場合で起こり得るような音の乱れを和らげることができるか又は少なくとも部分的に軽減することができる。

付勢機構は、接触部材Ａ１０５に接触させた状態でヒンジ要素Ａ１１１を保持することを目的として、振動板構造の長手方向軸に実質的に平行である、及び／或いは、接触領域若しくは接触線（ｌｉｎｅ ｏｆ ｃｏｎｔａｃｔ）Ａ１１２又はヒンジ要素Ａ１１１の頂点に接する平面に対して実質的に垂直である、方向に力を加えるように構成される。また、付勢機構は、抵抗を最小にして、旋回するヒンジ要素がヒンジ組立体の接触面の間に存在する欠陥部分又は異物を越えて動くのを可能にするように、少なくともこの方向において十分な追従性を有し、それにより、動作中の、接触部材上でのヒンジ要素の滑らかで十分に平静な旋回動作が可能となる。言い換えると、付勢構造の追従性が向上することで、ヒンジが、完全に滑らかで干渉を受けない接触面を有するヒンジ組立体の場合と同様に作動することが可能になる。

図Ａ３ａを参照すると、この実施例で、ヒンジ組立体Ａ３０１が、接触平面に対して実質的に垂直な方向において振動板構造Ａ１０１を定位置で保持するように作動可能であるリガメントＡ３０６及びＡ３０７を備える。

ヒンジ要素Ａ１１１は、動作中、中央のニュートラルな回転位置の好適には両側に配置される２つの最大回転位置の間で接触部材に接触して枢動するように構成される。この実施例では、ヒンジ組立体Ａ３０１が、振動板に励起力が加えられない場合にヒンジ及び振動板組立体を、その基本共振モードを基準としての所望のニュートラルな回転位置又は所望の平衡回転位置まで復元するための復元機構Ａ１０６（図Ａ１ａに示される）をさらに備える。復元機構が、振動板組立体をニュートラルな回転位置に向かって付勢するための任意の形態の弾性手段を有することができる。この実施例では、トーション・バーＡ１０６が復元／センタリング機構として利用される。実施例Ｅに関連して本明細書で説明されるような形態などの、別の形態では、復元機構及び力の一部分又はすべてが、接触面のジオメトリにより、並びに、付勢機構によって加えられる付勢力の位置、向き及び強さにより、ヒンジ接続部内に提供される。同じ形態又は代替の形態で、復元／センタリング機構及び力のかなりの部分が磁気構造によって提供される。

可撓性ヒンジの形態
上記のセクション４．５．１で説明されるような回転動作オーディオ・トランスデューサ及び本発明のデカップリング・システムを有するこのオーディオ・デバイスの実施例の別の形態では、オーディオ・トランスデューサが、振動板組立体をトランスデューサ基部構造に枢動可能に接続するセクション３．３で説明されるような可撓性ヒンジ機構をさらに備える。可撓性ヒンジ・システムさらには例示の実施例に関連する設計原理及び設計留意点の完全な説明は本明細書のセクション３．３で行われる。本説明に従って設計される任意の接触ヒンジ機構が、当業者には明白な形で、本発明のデカップリング・システムと共に使用され得る、ことが理解されよう。簡潔さのため、この説明が以下で繰り返されることはなく、実施例Ｂのオーディオ・トランスデューサで示される１つの例示の可撓性ヒンジ・システムの簡単な説明のみを行う。

図Ｂ１を参照すると、本発明の例示のたわみヒンジ組立体を介してトランスデューサ基部構造Ｂ１２０に枢動可能に接続される振動板組立体Ｂ１０１を有する本発明の例示の回転動作オーディオ・トランスデューサが示される。ヒンジ組立体Ｂ１０７が一方側の端部においてトランスデューサ基部構造Ｂ１２０に強固に接続され、反対側の端部において振動板組立体Ｂ１０１に強固に接続される。たわみヒンジ組立体Ｂ１０７が、振動板組立体に取り付けられるコイル巻線Ｂ１０６を通して再生（ｐｌａｙ）される電気オーディオ信号に応答して、トランスデューサ基部構造Ｂ１２０を基準とした、おおよその回転軸Ｂ１１６を中心とした振動板組立体Ｂ１０１の回転／枢動の動き／揺動を促進する。

ヒンジ組立体Ｂ１０７が図Ｂ２ｂに示されるようなヒンジ要素Ｂ２０１ａ、Ｂ２０１ｂ、Ｂ２０３ａ及びＢ２０３ｂを備え、これらの各々が、それらのそれぞれの平面内で受けるような引張及び／又は圧縮及び／又はせん断の力に抵抗するために極めて高いスティフネスを有するように構成されるが、各々が、回転方向におけるたわみを可能にするために回転軸に対して実質的に直角の平面に沿って十分な可撓性を有する。

図Ｂ２（ａ～ｇ）が、振動板組立体Ｂ１０１に及びコイル巻線Ｂ１０６に連結されるヒンジ組立体Ｂ１０７を示す。分かり易いようにするために、これらの図からトランスデューサ基部構造が除かれている。図Ｂ３（ａ～ｄ）に示されるように、ヒンジ組立体Ｂ１０７が、実質的に長手方向の基部フレームと、振動板組立体及びトランスデューサ基部構造の両側にその場で配置されるように構成される、基部フレームの両端部から側方に延びる１対の等しいヒンジ構造とを備える。基部フレームが、振動板本体のより厚い基部端部のところの幅のかなりの部分に沿って延び、その場で振動板本体をコイル巻線に接続するように構成される。基部フレームの構成は後でさらに詳細に説明される。

図３（ａ～ｄ）がこの実例の可撓性ヒンジ組立体Ｂ１０７を詳細に示す。各ヒンジ構造Ｂ２０１／Ｂ２０３が、トランスデューサ基部構造Ｂ１２０の一方側に強固に接続されるように構成される連結ブロックＢ２０５／Ｂ２０６を備える。トランスデューサ基部構造Ｂ１２０が、構造の表面上に、これらの部分の接続を補助するための相補的な凹部を備えることができる。ヒンジ構造が、１対の可撓性ヒンジ要素Ｂ２０１及びＢ２０３をさらに備える。各対のヒンジ要素Ｂ２０１ａ／Ｂ２０１ｂ及びＢ２０３ａ／Ｂ２０３ｂが互いに対して傾けられる。この実例では、ヒンジ要素Ｂ２０１ａ及びＢ２０１ｂが互いに対して実質的に直角であり、ヒンジ要素Ｂ２０３ａ及びＢ２０３ｂが互いに対して実質的に直角である。しかし、例えば、各１対のヒンジ要素に対して、それらの間が鋭角であるといったことを含めて、他の相対角度も考えられる。各ヒンジ要素が実質的な可撓性を有し、その結果、要素に対しての実質的に垂直な力に反応して屈曲することができるようになる。このようにして、ヒンジ要素が、回転軸Ｂ１１６を中心とした振動板組立体の回転／枢動の動き及び揺動を可能にする。また、各対のうちの少なくとも１つの（しかし、好適には両方の）ヒンジ要素が、好適には、その場で、及び、トランスデューサの動作中に、振動板組立体をニュートラルな位置に向かって付勢することを目的としてニュートラルな位置に向かって付勢されるような、弾性を有する。各要素が、振動板組立体がニュートラルな位置のいずれかの方向に枢動するのを可能にするように屈曲することができる。

この実例では、各ヒンジ要素Ｂ２０１ａ、Ｂ２０１ｂ、Ｂ２０３ａ、Ｂ２０３ｂが、可撓性及び弾性を有する材料の実質的に平坦なセクションである。セクション３．３でさらに詳細に説明されるように、他の形状も可能であり、本発明はこの実例のみに限定されることを意図されない。

本明細書のセクション３．３のもとで詳細に説明されるように、このデカップリング・システムＡ５００との組合せにおいて、可撓性ヒンジ機構の他の変形形態も可能である。

４．５ 他の好適な組合せ及び／又は実装形態
上述したように、本発明の低共振オーディオ・デバイスはハイファイ・オーディオの用途で特に有用であり、これは、共振の問題に対処するのを補助するデカップリング・システムを組み込むコンフィギュレーションを含めた、本発明の複数の共振対処コンフィギュレーションが、ハイファイ・オーディオの配備を補助する特徴と組み合わされて有用に配備され得ることを意味する。このような特徴には、限定しないが、ステレオ再生又はマルチチャネル再生、広帯域幅又は好適には全帯域幅のオーディオ再生、並びに、個人用オーディオ・デバイスの場合の、使用者の片耳又は両耳を基準としてトランスデューサを（繰り返し且つ正確に）配置するためのマウント手段、が含まれる。

好適には、励起手段が、電気力学タイプのモータなどの、非常に線形的であり、ハイファイ・オーディオ再生に適するタイプのものである。

回転動作振動板を有する本発明のハイファイ・オーディオ・トランスデューサでは、回転軸から測定される、振動板本体の長さに対しての、力伝達構成要素の取り付け位置の半径の比が、好適には０．６未満、より好適には０．５未満、最も好適には０．４未満である場合、最大化される振動板の可動域を介して及び共振の受けやすさを低減することを介して、オーディオ再生が改善される。

４．５．１ ステレオの用途
本発明のデカップリング・マウンティング・システムを使用するラウドスピーカ・トランスデューサは、ハイファイ・オーディオの用途で特に有用である。したがって、好適には、セクション４．２で説明されるデカップリング・システム又はセクション４．３に従って設計され得るシステムが、モノラル・システムではなくステレオ・システム又は４チャネル・システムの一部分として、例えば２つ以上のオーディオ・トランスデューサ（例えば、ラウドスピーカ・トランスデューサ）のコンフィギュレーションを通る２つ以上の異なるオーディオ・チャネルを有するオーディオ・デバイスで使用される。この実例のオーディオ・トランスデューサは、好適には互いに独立する少なくとも２つの異なるオーディオ・チャネルを同時に再生するように構成される。

このような用途では、デカップリング・マウンティング・システムが、第１のトランスデューサの振動板組立体と第２のトランスデューサとの間の振動の機械的伝達を少なくとも部分的に軽減するように、マウントされ得る。

４．５．２ 個人用オーディオ
上で考察したように、オーディオ・トランスデューサの配備の調節の一実例が、個人用オーディオの用途においてこのようなオーディオ・トランスデューサを使用することである。その理由は、望ましくない共振が可聴範囲の範囲外に出されることによって、可能性として、ちょうど可聴帯域幅の上限までのエネルギーの蓄積が前例のない程度に低減され得るからである。したがって、セクション４．２で説明されるデカップリング・システムの別の好適な実装形態が、ヘッドホン又はイヤホンなどの使用者の耳のところに又はその近くに配置されるように構成される個人用オーディオ・デバイスの中にある。

例えば、実施例Ａのトランスデューサは、ミッドレンジ／高音のラウドスピーカ・ドライバ及びバス・ラウドスピーカ・ドライバの２つの形態で構成され得る。両方のユニットが、図Ｈ３ａで示されるように２ウェイ・サーカムオーラル・ヘッドホン内で、人の頭部Ｈ３０４の右側の定位置に実装され、ここでは、サーカムオーラルの当て物Ｈ３０５が耳の外側の周りを延びる。

図Ｈ３ｂが、頭部Ｈ３０４、耳Ｈ３０３、バス・ドライバＨ３０２、及び、高音ドライバＨ３０１を示すが、ヘッドホンの残りの部分は示していない。高音ドライバＨ３０１のこの位置決めは、振動板の先端部（音圧の大部分がここから発生する）が外耳道の近くでその正面にくるように配置される、ものである。その理由は、もう一方のドライバのバス周波数が比較的低い指向性を有するからである。

この実装形態で使用される交差周波数は３００Ｈｚであり、したがって、高音ユニットが周波数範囲の大部分を再生する（３００Ｈｚから２０ｋＨｚ）。バス・ドライバＨ３０２の振動板の先端部が、耳に接近するように及び高音ドライバの先端部に接近するように耳の上側部分の前に配置され、これは、外観を理由としてヘッドホン全体の幅を最小にしながら、この設計で達成され得る振動板の可動域の利用可能性を最大にするような位置である。

ヘッドホンから外した状態で高音ドライバＨ３０１及びバス・ドライバＨ３０２の両方を測定し、本発明の実質的に共振フリーの性能を示す累積スペクトル減衰（ＣＳＤ：ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ ｓｐｅｃｔｒａｌ ｄｅｃａｙ）プロットが得られた。

高音ラウドスピーカ・ドライバＨ３０１が、共に１５ｍｍである振動板本体の幅Ａ２１９及び振動板の本体の長さＡ２１１を有する。設計される最大可動域角度は＋／－１５度であり、これは振動板の先端部の約７．６ｍｍのピーク間可動域距離、及び、約８００ｍｍ^３のピーク間の空気の変位に相当する。

マイクロホンを振動板組立体Ａ１０１の中央先端部に近接させて（約５ｍｍの距離）、軸上での共振を測定した。得られた累積スペクトル減衰（ＣＳＤ）プロットを図Ｈ２ａに示す。ｙ軸が－６０ｄＢから０ｄＢの範囲の音圧に対応し、ｘ軸が約１００Ｈｚから２０ｋＨｚの範囲の周波数に相当し、ｚ軸が０ｍｓから２．０７ｍｓの範囲の時間である。

約１７０Ｈｚでの振動板の基本共振の幅広のピークＨ２０１が、時間の前方に延びる幅広の隆起部を有するものとして見ることができる。振動板の第１の分割周波数が約１５ｋＨｚのところに位置し、これが図Ａ１３ｇに示されるモードと同様のねじれモードである（図Ａ１４ｓに示されるグラフに関連して上で説明したセンサ・プロットのピークＡ１４１７に類似する）。マイクロホンが振動板の中央部分の近くに配置されることから、発生する正味の空気圧が小さく、図Ｈ２ａのＣＳＤプロット上でこのモードを特定することは困難であるが、位置Ｈ２０３まで延びる小さい隆起部は、高い可能性でこの共振モードを原因とする。

周波数圧力応答（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）に大きく影響する第１の分割モードに相当する隆起部が約２０ｋＨｚにおいてＨ２０４のところに位置する。ＣＳＤプロットを作るソフトウェアが約１７ｋＨｚからグラフのその部分にフィルターをかけることを開始していることに留意されたい。

このトランスデューサに応答するこのウォーターフォール・プロットは非常に良好なものである。約５ｋＨｚの領域の「クリフ（ｃｌｉｆｆ）」の高さは約５０ｄＢの低下であるが、このトランスデューサはＨ２０５によって示される帯域幅にわたって実質的に共振フリーであると考えられ、これは、実験的限界及び数学的限界が存在しない場合にはこのクリフがさらに高くなる、ことを暗に意味する。

バス・ラウドスピーカ・ドライバＨ３０２が、３６ｍｍの振動板本体の幅、及び、３２ｍｍの振動板本体の長さを有する。設計される最大可動域角度は＋／－１５度であり、これは、振動板の先端部の１６ｍｍのピーク間可動域距離、及び、約８９００ｍｍ^３のピーク間の空気の変位に相当する。

マイクロホンを振動板の中央先端部に近接させて（約５ｍｍの距離）、軸上での共振を測定した。得られたＣＳＤプロットを図Ｈ６ａに示す。ｙ軸が－５５ｄＢから０ｄＢの範囲の音圧に対応し、ｘ軸が約１００Ｈｚから２０ｋＨｚの範囲の周波数に相当し、ｚ軸が０ｍｓから２．０７ｍｓの範囲の時間を示す。

約４０Ｈｚでの振動板の基本共振がこのチャートの範囲の下にあり、時間の前方に延びる幅広の隆起部の要因となっており、Ｈ６０５がこの隆起部の一方側にある。振動板の第１の分割周波数Ｈ６０１が約６ｋＨｚで発生し、これが図Ａ１３ｇに示されるモードと同様のねじれモードである。Ｈ６０２のところに位置する、音圧応答に大きく影響する有意な分割モードに相当する隆起部が約７ｋＨｚのところに発生する。可能性として、このプロット上にある最も大きい分割モードライドが約１１ｋＨｚのＨ６０３のところに位置する。

バス・トランスデューサの性能はミッドレンジ／高音トランスデューサの性能に類似する。約４ｋＨｚの領域の「クリフ」の高さは約４５ｄＢである。

セクション５．２．２、５．２．３及び５．２．４で説明される実施例Ｋ、Ｗ及びＹは、本明細書で説明される原理に従って設計されるデカップリング・システムを利用する他の個人用オーディオ・デバイス・コンフィギュレーションである。

４．５．３ １つの構造に取り付けられる２つのトランスデューサ
いくつかの実施例では、オーディオ・デバイスが、セクション４．２～４．４のもとで説明される２つ以上のオーディオ・トランスデューサ（例えば、実施例Ａのオーディオ・トランスデューサ、実施例Ｅのオーディオ・トランスデューサ、及び／又は、実施例Ｕのオーディオ・トランスデューサ）を備えることができる。好適には、このような実例では、１つのトランスデューサの振動板と他のオーディオ・トランスデューサとの間の振動の機械的伝達を部分的に軽減する、セクション４．２で説明される任意のシステム又はセクション４．３で確認される原理に従って設計される他のシステムに類似のデカップリング・マウンティング・システムが組み込まれ、それにより、振動板からの振動により他のトランスデューサを励起するのを防止するのを補助する。図Ｈ３ａで示されるヘッドホンはこのような実施例の実例である。このデバイスは４つのラウドスピーカ・ドライバを組み込み、２つがヘッドホンの左側にあり、２つが右側にある。図Ｈ３ａでは右側のみが示されており、高音ドライバＨ３０１（実施例Ａのオーディオ・トランスデューサに類似する）及びバス・ドライバＨ３０２（より大きくなっていることを除いて、実施例Ａのオーディオ・トランスデューサのものに類似する）の両方を組み込んでいる。両方のドライバが、それぞれのドライバＨ３０１及びＨ３０２の振動板組立体の間の振動の機械的伝達を低減するのを補助するデカップリング・システム（上記のセクション４．２．１のもとで説明されるような）を有する。この実例では、両方のドライバが別個のハウジングを有し、デカップリング・システムがオーディオ・トランスデューサと関連付けられたハウジングとの間に配置される。また、振動板組立体の間の振動の機械的伝達をさらに軽減するために、セクション４．２．２及び４．２．３で説明されるようなマウント又はセクション４．３で説明される原理に従って設計されるマウントなどの可撓性マウントを有する１つ又は複数の他のデカップリング・システムがそれぞれのドライバのハウジングの間に組み込まれてもよい。ヘッドホンの左側は右側に対しての反対のバージョンである。４つのドライバのうちの任意の１つのドライバが、そのドライバの振動板と他の３つのドライバのうちの任意の１つのドライバの振動板との間の振動の機械的伝達を低減するのを補助するデカップリング・システムを有する。

４．５．４ 複数のデカップリング・システムのコンフィギュレーション
いくつかの実施例では、オーディオ・デバイスが２つ以上のデカップリング・マウンティング・システムを備えることができる。１つのオーディオ・トランスデューサが複数の層のデカップリング・マウンティング・システムを備えることができる。例えば、個人用オーディオ・ヘッドホン・デバイスが、トランスデューサを小さいバッフルにマウントするシステムと、バッフルをヘッドバンドにマウントする別のシステムとを有することができる。各システムが、各システムにより連結される部分の間の振動の機械的伝達を軽減するのに寄与する。各デカップリング・マウンティング・システムは、例えば、セクション４．２で説明されるもの又はセクション４．３で確認される原理に従って設計されるもの、のうちの任意のものと同じであっても異なっていてもよい。

例えば、図Ｈ３ａ及びＨ３ｂのオーディオ・デバイスの実装形態では、１対のオーディオ・トランスデューサＨ３０１及びＨ３０２がオーディオ・デバイス内に設けられ、これらが図Ｈ３ａに示されるような単一のハウジングＨ３０５内で保持されることになる。この実施例では、各オーディオ・トランスデューサが、トランスデューサ基部構造と各トランスデューサの関連付けられたサブハウジングとの間に、セクション４．２．１で上述したものに類似のデカップリング・システムを備えることができる。トランスデューサＨ３０１及びＨ３０２のサブハウジングの間に、並びに／或いは、各サブハウジングと、ヘッドホン・ハウジング、又は、使用者の片耳若しくは両耳Ｈ３０５のところ若しくはその近くにオーディオ・トランスデューサを配置するように構成される何らかの他の構成要素との間に、別のデカップリング・システムが存在してもよい。

一般に、振動板と、音圧に相当する電子オーディオ信号及び振動板の回転動作を作動可能に変換するように構成される変換機構とを有するオーディオ・トランスデューサを備えるオーディオ・デバイスが、さらに、オーディオ・トランスデューサを組み込む少なくとも第１の部分又は組立体とオーディオ・デバイスの少なくとも１つの他の部分又は組立体との間に配置されるデカップリング・マウンティング・システムを備え、それにより、第１の部分又は組立体と組立体の少なくとも１つの他の部分又は組立体との間の振動の機械的伝達を少なくとも部分的に軽減し、ここではこのデカップリング・システムが、第１の部分又は組立体をオーディオ・デバイスの第２の部分又は組立体に柔軟性を有するようにマウントする。第１の部分は、オーディオ・トランスデューサを収容するためのエンクロージャ又はバッフルなどの、ハウジングであってよい。デカップリング・マウンティング・システムが、オーディオ・トランスデューサと、セクション４．２で説明されるようなものなどの、エンクロージャ又はバッフルである第１の部分との間に存在してよい。第２の部分は、使用時に使用者の片耳又は両耳に近接してオーディオ・トランスデューサを配置するために使用者によって装着されるように構成されるヘッドバンドであってよい。いくつかの事例では、オーディオ・デバイスの少なくとも１つの他の部分が第１の部分の質量より大きい若しくは少なくともそれと同じである質量を有するか、又はより好適には第１の部分の質量の少なくとも６０％若しくは４０％であり、又は最も好適には第１の部分の質量の少なくとも２０％である。例えば、ハウジング又は周囲が、好適には、トランスデューサ基部構造より大きい質量を有する。

これらのデカップリング・システムのうちの任意の１つが、セクション４．２において既に説明された任意のものに類似してよいか、又は別の態様において、セクション４．３で概説される設計原理及び設計留意点に適合する別の設計に類似してよい。

このようなオーディオ・デバイスのデカップリング・システムが、セクション４．４．１のもとで説明されるようにオーディオ・デバイスの性能を改善するために高い剛性を有する振動板構造に組み合わされ得る。例えば、振動板が、本体の最大長さ寸法の少なくとも１１％、又はより好適には少なくとも１４％の最大厚さを有する本体を備えることができる。

このようなオーディオ・デバイスのデカップリング・システムは、別法として又は加えて、セクション４．４．２のもとで説明されるようにオーディオ・デバイスの性能を改善するために、振動板組立体に関して少なくとも部分的に自由周辺部を有する振動板構造の設計を有するオーディオ・トランスデューサに組み合わされ得る。例えば、オーディオ・トランスデューサの振動板が、第１の部分の内部と物理的に実質的に連結しない周辺部を有する振動板本体を備える。

さらに、オーディオ・デバイスが、２つ以上のこのようなオーディオ・トランスデューサ、及び／又は、２つ以上のこのようなデカップリング・マウンティング・システムを備えることができる。

４．５．５ デカップリングのためのオーディオ・デバイスのモジュール化
本発明の文脈では、デカップリングが、最も多くの場合、共振管理に関して非実際的である大きいオーディオ・デバイスをより小さいセクションへと分割するのに使用され、これらのより小さいセクションのうちの１つのセクションがドライバを含み、高い剛性を有する材料及びロバスト性を有するジオメトリを使用することを介して共振管理を実現可能にするのに十分な小ささを有する。

しばしば、トランスデューサがバッフル又はエンクロージャから分離されることになるが、他のコンフィギュレーションも可能であり、例えば、トランスデューサ基部構造が、「基部構造組立体」を形成するために、十分にコンパクトであるバッフル又はエンクロージャに強固に取り付けられ得、この基部構造組立体がさらにオーディオ・デバイスの残りの部分から分離される。

場合によっては、２つ以上のトランスデューサが、例えば、ヘッドホンのヘッドバンド、又は、図Ｚ１ａ～ｄの小さいパーソナル・コンピュータ・スピーカなどの２ウェイ・スピーカのエンクロージャなどの、同一のマウンティング構造に組み込まれ得る。これらの事例では、ドライバがヒンジ動作のドライバを利用する場合、１つのトランスデューサを他のトランスデューサから分離することにより利点が得られることがある。これらの利点には、１つのトランスデューサの振動が他のトランスデューサへ容易に伝達されず且つ他のトランスデューサを励起しないこと、並びに、例えば、連結されるより低い周波数のドライバの動作によって揺動させられるより高い周波数のドライバにより、ドップラ歪みが低減され得ること、が含まれる。コンピュータ・スピーカＺ１００の場合、高音ユニットＺ１０１及びバス－ミッドレンジ・ユニットＺ１０２である各スピーカ・ドライバが共にエンクロージャＺ１０４から分離される。一方のドライバからもう一方のドライバへと機械的振動が伝達される場合、機械的振動が、ドライバに関連付けられた両方のデカップリング・システムを通過しなければならない。加えて、エンクロージャＺ１０４が、エンクロージャを地面又はフロアＺ１０６から分離するゴム又は他の実質的に柔らかい脚部Ｚ１０５を有する。これは、オーディオ・トランスデューサの２つのドライバのうちの任意の１つのドライバＺ１０１又はＺ１０２からの機械的振動がフロアに到達する前に２つのセットのデカップリング・システムを通過しなければならず、それにより、フロア並びにフロアに取り付けられた壁及び家具の共振モードの励起が低減されることを意味する。

オーディオ・デバイスのより重い部分を分離することでより高い利益が得られる。有意な利益を得るために、デカップリング・システムにより、基部構造組立体の質量より大きい質量、又は基部構造組立体の質量の少なくとも６０％超、若しくは４０％超、若しくは２０％超の質量を有するオーディオ・デバイスの一部の部分を切り離すことが好ましい。

例えば、１つの考えられるコンフィギュレーションでは、分離されたオーディオ・トランスデューサが、強磁性流体によって支持される振動板を備える。好適には、振動板本体のコロナル平面に実質的に平行な方向においての、並進に逆らう、振動板に提供される支持のうちのかなりの割合が、強磁性流体によって提供される。このトランスデューサの設計はＦＲＯの範囲内において低レベルの又はさらにはゼロの共振を有するように作られ得ることから、トランスデューサをエンクロージャ（又は、バッフルなど）に組み合わせるのを防止してしたがって共振傾向のあるシステムを備えるようになるのを防止するトランスデューサ・デカップリング・システムと組み合わされることが有用である。

個人用オーディオ・デバイス
５．１ 導入
例えば、ヘッドホン、イヤホン、電話、補聴器及び携帯電話、を含めた個人用オーディオ・デバイスは、使用者への直接の音又は使用者からの直接の音を変換するために、使用者の頭部に近接するような範囲内に配置されるか又は使用者の頭部に直接に関連するように通常設計されるオーディオ・トランスデューサを組み込む。このようなデバイスは、通常、例えば使用時に使用者の頭部、耳又は口から約１０センチメートル以下の範囲内に配置されるように構成される。個人用オーディオ・デバイスは、通常、コンパクトで携帯可能であり、したがってさらに、中に組み込まれるオーディオ・トランスデューサが、例えば、ホーム・オーディオ・システム、テレビ、並びに、デスクトップ・コンピュータ及びラップトップ・コンピュータなどの、他の用途の場合よりも実質的によりコンパクトになる。組み込まれ得るオーディオ・トランスデューサの数などのファクタを考慮する必要があることを理由として、通常、このようなサイズの要求により、所望の音質を得るための柔軟性が制限される。大抵の場合例えば、デバイスの全オーディオ範囲を提供するのに１つのオーディオ・トランスデューサが必要とされる可能性が高いが、これは潜在的にデバイスの品質を制限する可能性がある。

また、個人用オーディオの用途で使用されるオーディオ・トランスデューサは、一般に、１つの折り合いのために、それらにより効果的に再生することのできるオーディオ帯域幅が制限されてしまう。この折り合いは、振動板可動域を増大すること及び基本周波数（Ｗｎ）を低減することであり、それにより、高い周波数においてロッキング及びゴングモード分割共振（ｇｏｎｇ－ｍｏｄｅ ｂｒｅａｋ－ｕｐ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）を発生させる傾向のある振動板屈曲ゾーン又は他の振動板周辺部が作られる。

上述したオーディオ・トランスデューサの設計は個人用オーディオの用途で特に有利となり得る（ただし、これに限定されない）。その理由は、こうしたオーディオ・トランスデューサの設計が、耳からさらに離れて配置されるように設計されるデバイス及び比較的安価に製造され得るようなデバイスにおいて達成することが困難又は不可能であるような、特定の重要な側面においての一定レベルの性能を達成することを可能にしながら、コンパクトな設計を可能にするからである。以下で、この用途で特に有利であるような、上述のオーディオ・トランスデューサの設計の特徴の特定の組合せを参照して、いくつかの個人用オーディオの用途の実施例を説明する。

５．２ 個人用オーディオの実施例
５．２．１ 実施例Ｐ － イヤホン
図Ｐ１～Ｐ３を参照すると、個人用オーディオ・デバイスＰ１００の第１の実施例がイヤホン・インターフェース・デバイスの形態で示されている。このデバイスは、使用者のそれぞれの耳のための１対のイヤホン・インターフェース・デバイスを備えるイヤホン装置の一部であってよい。以下の説明はイヤホンを参照するが、説明される同じシステム又は組立体が、ヘッドホン、携帯電話及び補聴器などを含めた（ただし、これらのみに限定されない）、任意の他の個人用オーディオ・デバイス内に実装され得ることが理解されよう。単一のイヤホンを参照して、示される図及び実施例を説明するが、この個人用オーディオ・デバイスが、使用者の耳のそれぞれの１つの耳のための、同じ又は同様の構成の１対のイヤホンを備えることができることが理解されよう。

特に図Ｐ１を参照すると、オーディオ・デバイスＰ１００が、オーディオ・トランスデューサ組立体を中に収容するための少なくとも１つのチャンバを有する実質的に中空の基部Ｐ１０２を備える。基部Ｐ１０２は一方の端部（空洞Ｐ１２０の方を向く）のところで実質的に開いており、小さい通気孔又は空気漏れ流体通路Ｐ１０５を除いて、反対側の端部のところで実質的に閉じている。両端部で開いているハウジング又は周囲部分Ｐ１０３が基部の開いた端部のところに接続され、トランスデューサ組立体からの空気通路を作る。ハウジング部分の反対側の端部が、通気孔Ｐ１０９を有するイヤ・プラグＰ１０１などの、耳マウンティング（ｅａｒ ｍｏｕｎｔｉｎｇ）・システム又はインターフェースＰ１０１に接続される。したがって、空気通路がトランスデューサ組立体から通気孔Ｐ１０９まで延びる。基部Ｐ１０２及びハウジング部分Ｐ１０３が、任意適切な機構（例えば、スナップ嵌合係合、接着剤、固定具など）を介して接続される別個の構成要素であっても又は一体に形成されてもよい、ことが理解されよう。これらの部分Ｐ１０２及びＰ１０３が、一体に、トランスデューサ組立体のためのハウジングを形成する。同様に、ハウジング部分Ｐ１０３及びプラグＰ１０１は、任意適切な機構（例えば、スナップ嵌合係合、接着剤、固定具など）を介して接続される別個の構成要素であっても又は一体に形成されてもよい。デバイスＰ１００が、好適には、使用者の甲介又は外耳道などといったように、使用者の耳の中に留まるように成形される本体を備え、その結果、デバイスＰ１００がオーディオ・トランスデューサを使用者の外耳道に隣接するところに又はその中に配置することができるようになる。プラグＰ１０１の本体は、シリコーン又は同様のもののような、柔らかいプラスチック材料などの、快適さのための柔らかい材料で形成されてよいか又は柔らかい材料で覆われてよい。イヤ・プラグＰ１０１は、好適には、使用中、その場で、例えば外耳道に接触するか又はその中に入る形で、外耳道を実質的に封止するように構成される。基部Ｐ１０２が内部の周囲部を備え、その中でオーディオ・トランスデューサのトランスデューサ基部構造が強固に接続されて支持される。

基部Ｐ１０２が中に電子部品を収容することができ、別のデバイスからのコネクタＰ１２４を中で受けるためのチャネルを備えることができる。

次に図Ｐ１ｇ～Ｐ１ｌ及びＰ２ａ～ｄを特に参照すると、オーディオ・トランスデューサ組立体が、励起／変換機構を介して基部Ｐ１０２に移動可能に接続される振動板組立体Ｐ１１０を備える。この実施例では、励起機構が電磁機構であるが、代替的実施例において、モータなどを使用するなどの、他の機構が利用されてもよいことが理解されよう。この実施例では、オーディオ・トランスデューサが直線動作トランスデューサであり、ここでは、振動板組立体が、音を変換するための動作中に実質的に線形に往復動／揺動するように構成される。代替的実施例において、オーディオ・トランスデューサが、基部構造に対して回転可能に揺動するように構成される回転動作トランスデューサであってもよいことが理解されよう。振動板組立体Ｐ１１０が湾曲状又はドーム状の振動板本体Ｐ１２５を備える。振動板本体が、好適には、例えばチタンなどの、適切に高い剛性を有する材料から形成される。この実施例では、振動板本体が、トランスデューサの動作中に往復動するときに屈曲又は曲げに抵抗するように有意に高い剛性を有する。しかし、代替的実施例において、振動板本体が大幅に可撓性を有してもよいことが理解されよう。振動板本体が両側に極めて滑らかな主面を備える。

長手方向の振動板基部構造が振動板本体の周辺部から延び、振動板本体に強固に取り付けられ、この長手方向の振動板基部構造が、振動板基部フレームＰ１１５と、振動板基部フレームに強固に接続される力伝達構成要素Ｐ１１４とを備える。この実施例の力伝達構成要素Ｐ１１４は、励起機構（又は、変換機構）の一部分を形成する１つ又は複数のコイル巻線Ｐ１１４である。振動板基部フレームＰ１１５が、そこを中心としてコイルを巻くための実質的に長手方向の巻型を形成する。この実施例では、第１のコイルＰ１１４ａが基部フレームのドームＰ１２５の端部の近くで巻かれ、第２のコイルＰ１１４ｂがもう一方の端部の近くで巻かれる。任意の数及び分布のコイル巻線が使用され得、本発明がこの実例のみに限定されることは意図されない、ことが理解されよう。この実施例では、突出ガイド部材Ｐ１１６ａ～Ｐ１１６ｃが、中の巻線を適切な位置で維持するのを補助するためにコイル巻線の両側に配置される。この実例では、基部フレームＰ１１５及びガイド部材Ｐ１１６が別の構成要素から形成され、任意適切な機構（例えば、スナップ嵌合、接着剤及び固定具など）を介して互いに接続されるが、これらが単一の一体構成要素として形成されてもよいことが理解されよう。基部フレームが振動板本体の周辺部から延び、振動板本体に強固に接続される。コイル巻線及びガイド部材との組合せで、これが振動板基部構造を形成する。振動板本体と組み合わされる振動板基部構造が振動板組立体を形成する。

永久磁石Ｐ１１２と、内側ポール・ピースＰ１１１ａ及びＰ１１１ｂと、外側ポール・ピースＰ１１１ｃとを各々が備える１対の磁気構造が、中央チャネル又は空気チャンバＰ１２１の両側で基部Ｐ１０２の内部周囲部に強固に接続され、耳マウンティング位置から離れる方を向く振動板本体の側に配置される。外側ポール・ピースＰ１１１ｃが、基部Ｐ１０２の対向する実質的に直立の内側壁を備える周囲によって境界を画定され、その周囲に強固に連結される。内側ポール・ピースＰ１１１ｂが基部部分Ｐ１０２の側方の内側壁Ｐ１０２ａ上に着座して強固に連結される。もう一方の内側ポール・ピースＰ１１１ａが磁石Ｐ１１２上に直接に着座して取り付けられる。内側ポール・ピースＰ１１１ａ及びＰ１１１ｂが外側ポール・ピースＰ１１１ｃから離間され、磁石Ｐ１１２の動作により、それらの間に磁界を発生させ、これらの２つの円形リングの位置に磁束を集中させる。これらの隙間はコイル巻線の数に適合する。この数がコイル巻線の数に応じて異なってよいことが理解されよう。ニュートラルな位置では、各コイル巻線Ｐ１１４ａ、ｂが１対の隙間のうちの１つの隙間に位置合わせされる。いくつかの実施例では、数が整合しない隙間及びコイルが存在してもよいが、隙間は、少なくとも、動作中にそれらの間を１つ又は複数のコイルが横切るような形となるように、分布する。いくつかの実施例では、オーディオ信号が、例えば振動板の可動域に応じて異なるコイルへと進路を変更され得る。

内側ポール・ピース及び外側ポール・ピースがコイル巻型Ｐ１１５及びコイル巻線Ｐ１１４ａ、ｂを含めた力伝達構成要素の一方側のためのチャネルをそれらの間に作り、動作中にその場でそれらを通るように延びてその中で往復動する。基部Ｐ１０２の側方の内側壁の中にある凹部Ｐ１０２ｃが、動作中に力伝達構成要素を中に延在させるのを可能にするための円筒形スペーサ・リングＰ１２２と同様に、これらのチャネルに位置合わせされる。

この実施例では、振動板組立体Ｐ１１０の力伝達要素の支持及びアライメントが強磁性流体Ｐ１１３ａ～ｄ（本明細書ではフェロ流体と称される）を使用して維持される。フェロ流体は、ここに集中する磁束に流体が磁気的に引き付けられることにより、内側ポール・ピースと外側ポール・ピースとの間に形成されるそれぞれの隙間の中で保持され、振動板基部構造がそこを通って延びる。それぞれの隙間の中でその場に、内側フェロ流体リング及び外側フェロ流体リングがそれぞれ内側ポール・ピース及び外側ポール・ピースの方に引き付けられて内側ポール・ピース及び外側ポール・ピースに接触するように配置される。動作中、振動板組立体Ｐ１１０がフェロ流体の中を及びフェロ流体を通るように往復動し、フェロ流体の動作により、ポール・ピースの間に形成される隙間に位置合わせされた状態で維持される。好適には、フェロ流体が振動板に近接し及び／又は振動板を実質的に封止し、その結果、フェロ流体がそれらの間を空気などの気体が流れるのを実質的に防止することになる。

後方通気孔又は空気漏れ流体通路Ｐ１０５が、振動板本体の一方側で、基部構造Ｐ１０２内に形成される。流体通路Ｐ１０５が、磁石Ｐ１０２の間を延びるチャネルに実質的に位置合わせされる。流体通路Ｐ１０５が、デバイスの中に他の異物が入るのを防止しながら、空気を含めた気体がそこを通って流れるのを可能にするための、基部Ｐ１０２に接続されるメッシュ又は連続気泡発泡材料又は布などの通気性又は多孔性の要素の材料Ｐ１２３を備えることができる。この要素又は材料Ｐ１２３は好ましいものであるが、任意選択である、ことが理解されよう。流体通路Ｐ１１８が周囲の一方側に配置され、使用者の耳のところ又はそれに隣接するところに配置されるように構成される振動板組立体の一方側の空気間隙Ｐ１２０に流体的に連結され、ここではこの空気間隙Ｐ１２１が振動板組立体の反対側（デバイスの耳マウンティング／インターフェースから離れる方を向く）に配置される。流体通路Ｐ１１８が、その中で起こる可能性があるいかなる望ましくない共振も減衰しながらこの通路を空気を含めた気体が流れるのを可能にするための、基部Ｐ１０２に接続される、メッシュ又は発泡ファブリック又は材料などの、通気性又は多孔性の要素又は材料Ｐ１２６を備えることができる。この要素又は材料Ｐ１２６は好ましいものであるが、任意選択である、ことが理解されよう。

動作中、励起機構の動作により振動板組立体が往復動するとき、音圧が発生して上側ハウジングＰ１０３のチャネルを横断してイヤ・プラグＰ１０１の通気孔Ｐ１０９の外に出る。いくつかの事例では、このチャネルが、耳マウンティングＰ１０１に繋がる細長いスロート又は導管を備えることができる。動作中、ハウジング部分Ｐ１０３のこの細長いスロート又は導管の中で、及び、空気空洞領域Ｐ１２１の中で、望ましくない共振が発生する可能性がある。発泡材料Ｐ１２７などの通気性又は多孔性の材料がスロート内に配置され得、動作中にこれらの領域の中で発生する可能性がある望ましくない空気共鳴を減衰するのを補助する。理解されるであろうが、この材料Ｐ１２７は好ましいものであるが、任意選択である。

自由周辺部
個人用オーディオの用途では、サイズが小さいことから、振動板組立体サスペンション・システムを設計することは非常に難しいことである。具体的には、高い高音周波数範囲あたりで振動板及びサスペンションの共振を発生させることなく、及び、必要以上の質量を追加することなく、非常に小さくて軽量な振動板構造を用いて、振動板の可動域を大きくすること及び基本の振動板共振周波数を低くすることを達成することが困難である。

振動板組立体を線形に往復動させるように構成するような、従来の直線動作タイプの個人用オーディオ・トランスデューサでは、比較的広い帯域幅が必要であり、これは、例えば同様のサイズのホーム・オーディオの高音ドライバの場合とは異なり、振動板の有意な可動域が必要とされること及びサスペンションの高い追従性が必要とされること、を意味する。これは、大きい可動域を達成するために屈曲に関与する有意な面積の周囲ゾーンが存在しなければならないこと、及び、一般的なヘッドホン・ドライバ又はイヤホン・ドライバの場合においては、約１／１０の周波数である振動板のための基本共振周波数を実現するために、この広いゾーンが一般的な高音ドライバ（例えば、Ｗｎ＝１０００Ｈｚの共振周波数を達成する）の周囲の約１００倍の追従性（例えば、例としてはＷｎ＝１００Ｈｚの共振周波数を達成するために１／１００のスティフネスを有する）をさらに有さなければならないこと、を暗に意味する。

そのため、ほとんどのヘッドホン及びイヤホンは、ホーム・オーディオで許容されるものよりもはるかに高い基本の振動板共振周波数を有し、約９０Ｈｚ未満で概してロール・オフするように応答し、一方で、同等のホーム・オーディオの高音ドライバよりも大きい共振を受ける高音性能をも有する。

例えば、ホーム・オーディオ・ステレオ・システムでは、バス・レスポンスが通常３５～４０Ｈｚ未満まで減少するが、フラッグシップ・モデルのダイナミック・ヘッドホンは、通常、約１００Ｈｚの基本の振動板共振周波数を有し、バス・レスポンスは通常は約８０Ｈｚ未満まで減少する。また、ハイ・エンドのホーム・オーディオ高音ドライバとフラッグシップのヘッドホンとのウォーターフォール・プロットを比較すると、通常、特には高音周波数において、ホーム・オーディオ高音ドライバには、エネルギー蓄積の歪みの問題が発生することは有意に少ないことが示される。

したがって、個人用オーディオの用途では振動板サスペンションが重要な設計上の特徴である。例えば本明細書のセクション２．３のもとで定義されるような、少なくとも部分的に自由周辺部を有するオーディオ・トランスデューサ組立体を使用することにより、動きに対して比較的高い追従性を有するサスペンションを必要とする個人用オーディオ・デバイスの作動を潜在的に改善することができる。例えば、個人用オーディオ・デバイスＰ１００が、振動板本体と、使用時に音を発生させるために電気信号に応答して本体を動かすように振動体本体に作用するように構成される励起機構とを備える振動板組立体Ｐ１１０を有するオーディオ・トランスデューサを備える。オーディオ・デバイスが、基部Ｐ１０２及びさらにはハウジング部分Ｐ１０３によって部分的に形成されるハウジングをさらに備え、このハウジングがオーディオ・トランスデューサを収容する。図Ｐ１ｈに示されるように、振動板本体／構造が、内部周辺部及び／又は基部構造Ｐ１０２などの周囲の構造と物理的に連結しない外周部を備える。この実施例では、振動板本体の周辺部が、周辺部のほぼ全体に沿って物理的に連結しない。この実施例では、振動板本体を有する振動板組立体Ｐ１１０が、励起機構の内側ポール・ピースＰ１１１ａ、ｂ及び外側ポール・ピースＰ１１１ｃと物理的に連結しない。これらの部分Ｐ１１１ａ～ｃがハウジングの内部（内側ポール・ピースＰ１１１ａが、磁石１１２及び内側ポール・ピースＰ１１１ｂを介して連結される）に強固に連結されることから、これらの部分が、振動板組立体が物理的に連結しない内部の一部分を形成する。

振動板本体／構造及び振動板組立体Ｐ１１０が、ハウジング部分Ｐ１０３の内部及び基部構造部分Ｐ１０２の内部と物理的に連結しない。振動板本体及び振動板基部構造を含めた振動板組立体Ｐ１１０のすべての可動部分が、完全に、ハウジング又は基部構造の内部と物理的に連結しない。本明細書で使用される完全に物理的に連結しないとは、少なくともほぼ完全に物理的に連結しないことを意味することを意図される、ことが理解されよう。いくつかの事例では、例えば、コイルに繋がるワイヤが周囲の構造に強固に連結されることを必要とする可能性があるが、これが、完全に又は実質的に物理的に連結しないというフレーズに関連することを意図される場合においては、振動板組立体のための支持体又はサスペンションを形成せず、またそのような支持体又はサスペンションを形成することを意図されないことが当業者には理解されよう。

部分的に自由周辺部を有する設計が採用されるような場合でも、屈曲に関与するサスペンション構成要素のエリアが著しく縮小され、これらの構成要素は、実現される追従性及び可動域との関連で比較すると、内部共振に対して幾何学的により高いロバスト性を有する。これは、従来のサスペンションによって課されるような、振動板の可動域と、振動板の基本共振周波数と、高周波数共振との間での３項目での折り合い（３－ｗａｙ ｃｏｍｐｒｏｍｉｓｅ）を解決するのを補助する。代替的実施例において、振動板本体／構造及び／又は振動板組立体が、例えば、外周部の長さの少なくとも２０パーセント又は少なくとも３０％に沿って、少なくとも部分的に、及び、実質的に、物理的に連結しなくてもよいことを理解されたい。より好適には、振動板本体／構造及び／又は組立体が、例えば、長さの少なくとも５０パーセントに沿って及び最も好適には長さの少なくとも８０パーセントに沿って、実質的に物理的に連結しない。

また、この実施例は、使用者の耳の甲介又は外耳道入口又は外耳道の中に配置されるように構成されるイヤ・プラグを備えるイヤホン・デバイスを示している。上述したような及びこの実施例で示されるような、完全に、実質的に、又は、部分的に、自由周辺部を有する振動板の設計の利益はイヤホンの用途においては、いくつかの点で、増大することになる。それは、デバイスのトランスデューサ部分が通常は耳の甲介若しくは外耳道の実質的に内部にフィットするのに十分な小ささでなければならないか又は少なくともヘッドバンドなしで保持され得るのに十分な小ささでなければならないということを理由として、低質量の振動板により、基本共振周波数を下げることが特に困難となるからである。また、小さい振動板組立体が必要であるということは、大きい可動域が特に有用であることを意味する。

この場合、トランスデューサは、可聴帯域幅の範囲内で発生する望ましくない共振を有さないか又はほぼ有さない。イヤホンの用途での、完全に、実質的に、又は、部分的に、自由周辺部を有する振動板のさらに別の利点は、サイズが小さいことにより、従来のサスペンションによって課される制約が緩和されるか又は排除され、それにより、振動板組立体、ドライバ、及び、デバイス全体が、望ましくない有意な共振モードをほぼ有さないか又はまったく有さないようになり得る、ことである。上述したように、ラウドスピーカ内での望ましくない共振モードは蓄積する傾向があり、遅延後、振動板の振動エネルギーを解放し、これがさらに再生されるオーディオを主観的には不鮮明にして濁らせる傾向がある。

フェロ流体の支持
この実施例では、ハウジングと物理的に連結しないすべての外周部領域を含めた、振動板組立体Ｐ１１０及び／又は構造が、流体により、また最も好適にはフェロ流体により、基部構造の励起機構を基準とした及びハウジング内部を基準とした作動位置で支持される。

周囲の本体と物理的に連結しないが、励起機構及び／又はトランスデューサ基部構造を基準として振動板組立体を浮遊状態にするように強磁性流体を使用して支持される振動板組立体及び／又は構造は、個人用オーディオの用途でも非常に効果的となり得る。その理由は、サスペンションの共振が実際的に排除されても、振動板の大きい可動域及び高い帯域幅が依然として実現され得るからである。加えて、可撓性である振動板領域及び／又は可撓性の周囲を取り除くことで、限定しないが、線形性を増すこと、高調波歪みを低減すること、及び、線形位相応答を増すことを含めた、改善がなされ得る。

フェロ流体は、好適には、例えば振動板組立体の周辺部のところにおいての、トランスデューサ基部構造又は励起機構に対しての接触又は摩擦を防止するような程度で振動板組立体を支持する。

代替的実施例において、オーディオ・トランスデューサの振動板本体が、ハウジングの内部と、完全に、実質的に、又は、少なくとも部分的に（例えば、例としては縁部の長さの少なくとも２０パーセントに沿って）、物理的に連結しない外周部を備えることができること、並びに、ハウジングの内部と物理的に連結しない振動板本体のセクション及び／又は振動板組立体の任意の他のセクションが、比較的小さい空気間隙又は比較的狭い空気間隙によりハウジングの内部から隔てられ得ること、が理解されよう。

振動板組立体が周長のところに取り付けられるモータ・コイルを有するタイプの振動板組立体であり、ここでは、振動板組立体が自己支持タイプであり、振動板本体を支持するのに周囲に一切依存しない。振動板サスペンションが磁気回路の隙間の中にあるモータ・コイルのサスペンションで構成され、これは、上記隙間に入れられている強磁性流体を介する。強磁性流体がモータ・コイルにセンタリング力を加え、モータ・コイルが振動板を適切な位置で浮遊状態にする。

上から突き出るモータのレイアウトが使用される場合、コイル巻線Ｐ１１４ａ及びＰ１１４ｂの各々が、それぞれ、ポール・ピースＰ１１１ａ及びＰ１１１ｂに隣接するそれらの磁界の隙間より幅広である。しかし、代替的実施例では、下から突き出る又は他のモータ・コイルのレイアウトが使用されてもよい。コイル巻線Ｐ１１４ａ及びＰ１１４ｂが、振動板の可動域の範囲を越える実質的に安定したモータ強さを維持するために磁界の隙間を越えて延びる。その理由は、振動板がいずれかの方向に動くとき、ポール・ピースＰ１１１ａ及びＰ１１１ｂに隣接する磁界の隙間の中に実質的に安定した数のコイル巻線が配置されることになるからである。

周長のところにモータ・コイルを備えるドームの振動板形態が、全体として極めて厚く共振に対して比較的高いロバスト性を有するような、膜ではあるが３次元のジオメトリを提供する。例えば従来の円錐形の振動板スピーカ・ドライバの場合のようには、ゴムの振動板周囲からの支持を必要とする支持されない膜縁部が存在しない。

振動板組立体
振動板組立体Ｐ１１０の振動板本体が実質的に高い剛性を有する。振動板組立体Ｐ１１０の振動板本体が、例えば、硬質プラスチック、高密度発泡体、金属材料、又は、補強構造などの、実質的に高い剛性を有する構成から形成される。いくつかの形態では、振動板組立体が、本明細書のセクション２．２で説明されるコンフィギュレーションＲ１～Ｒ４の振動板構造のうちの任意の１つを備えることができることが理解されよう。また、本明細書のセクション２．３で説明されるコンフィギュレーションＲ５～Ｒ７のオーディオ・トランスデューサのうちの任意のオーディオ・トランスデューサがこの実施例のいくつかの変形形態で使用されてもよいことが理解されよう。例えば、振動板本体が、１つ又は複数の主面と、主面のうちの少なくとも１つに隣接して接続されて、動作中に本体の面のところ又はその近傍で受ける圧縮－引張応力に抵抗するための、垂直応力補強材と、本体に埋め込まれ、主面のうちの少なくとも１つに対してある角度で向けられ、動作中に本体が受けるせん断変形に抵抗し、及び／又はそれを実質的に軽減する、任意選択の少なくとも１つの内部補強部材と、を備えることができる。しかし、代替的実施例において、振動板本体が実質的に高い可撓性を有することができることが理解されよう。

この実施例では、振動板本体が、薄いドーム状の膜又は何らかの他のタイプの比較的薄い振動板本体を備え、振動板全体の主要な曲げモードに対して実質的に高い剛性を有するジオメトリを有し、その結果、振動板本体が、オーディオ・トランスデューサの意図される作動帯域幅／ＦＲＯを超えて実質的に柔軟性のない挙動を維持するようになる。振動板は薄くてよく、さらには、励起機構に関連付けられた構成要素を排除した、主面に対して垂直な方向での全体寸法（例えば、ドームＰ２０４の深さ）を、主面に跨る最大距離（例えば、ドームＰ２０３の直径）の少なくとも１５％とするように、湾曲していてよい。これにより、振動板が厚くないか又は少なくとも湾曲していないようなより平坦なタイプの振動板の設計と少なくとも比較して、相対的に自己支持タイプであるような、この場合では３次元ドーム形状の曲面である３次元ジオメトリの実現が促進される。また、好適には、励起機構に関連付けられた構成要素を含めた振動板組立体全体の全体寸法が、主面に対して垂直な方向の主面に跨る最大距離の少なくとも２５％である。これは、３次元において有意な寸法を有する振動板組立体が共振モードに対してより高い構造的完全性を有する傾向があることを理由とする。

力伝達構成要素などの振動板組立体の残りの構成要素が、動作中の振動板本体の剛性を維持するのを補助することができる。

デカップリング・マウンティング・システム
さらに、本明細書のセクション４で説明されるような、本発明のデカップリング・マウンティング・システムが、オーディオ・トランスデューサのトランスデューサ基部構造とハウジング部分Ｐ１０３などのオーディオ・デバイスの少なくとも１つの他の部分との間に組み込まれ得、それにより、振動板とオーディオ・デバイスの少なくとも１つの他の部分との間の振動の機械的伝達を少なくとも部分的に軽減する。デカップリング・マウンティング・システムが、セクション４で説明されるように、第１の構成要素をオーディオ・デバイスの第２の構成要素に柔軟性を有するようにマウントするように機能する。セクション４．２で説明される実施例のうちの任意の１つの実施例又はセクション４．３の考察に従って設計されるデカップリング・システムが例えば使用され得る。

空気漏れ流体通路
上述したように、個人用オーディオ・デバイスＰ１００が、振動板組立体を有するオーディオ・トランスデューサと、トランスデューサＰ１００を収容するためのエンクロージャ又はバッフルとを備える。振動板組立体が、振動板と、使用時に音を発生させるために電気信号に応答して振動板組立体に作用するように構成される励起機構とを備える。振動板が、例えば、周辺部の長さの少なくとも２０パーセントに沿って、しかし最も好適には、周辺部のほぼ全体の部分に沿って、エンクロージャ又はバッフルの内部に実質的に（又は、少なくとも部分的に）物理的に連結しない外周部を備える。

イヤ・プラグ／インターフェースＰ１０１が、使用時に使用者の外耳道又は甲介のところ又はその近傍に配置されるデバイスの内部の前方空洞Ｐ１２０内の空気とデバイスの外部の空気（周囲の外気）との間に十分なシールを生み出すように構成される。イヤ・プラグに使用されるジオメトリ及び／又は材料が例えばシールの十分性に影響することができる。上で言及したように、プラグＰ１０１が、使用者の外耳道入口に接触するといったような形などで、使用者の耳の中にぴったりと留まるように成形される本体を有することができ、その結果、プラグＰ１０１がオーディオ・トランスデューサを使用者の外耳道に隣接するところに配置してこの位置を封止することができるようになる。本体が、シリコーン又は同様のもののような、柔らかいプラスチック材料などの、快適さのための及び十分な封止のための柔らかい材料で形成されてよいか又は柔らかい材料で覆われてよい。別法として、当業者には明らかであるような他のタイプのジオメトリ及び材料が十分な封止のために使用されてもよいことが理解されよう。

好適な実施例では、イヤ・プラグＰ１０１が、デバイスの外耳道側の前方空洞Ｐ１２０とデバイスの外部の空気との間をその場で十分に又は実質的に封止するように構成される。実質的なシールは、例えば、動作中の少なくとも低いバス周波数での音圧を改善する（すなわち、バス・ブーストを提供する）ように構成されるシールである。例えば、イヤ・プラグは、動作中に外耳道の内部で生じる音圧を増大させるように（少なくとも、低いバス周波数のところで）その場で使用者の耳を実質的に封止するように構成され得る。いくつかの実装形態では、音圧が、例えば、その場でオーディオ・デバイスにより十分なシールを作らない場合に生じる音圧を基準として、平均で、少なくとも２ｄＢ、又はより好適には少なくとも４ｄＢ、又は最も好適には６ｄＢ増大することができる（等しい電気入力が印加される場合）。前方空洞Ｐ１２０内に封入される空気は、動作中にバス・ブーストを提供するのも補助するために十分に小さくてよい。

オーディオ・デバイスＰ１００が、空気共鳴を減衰すること及び／又はバス・ブーストを抑えることを補助するために、動作中に第１の空洞から別の空気までの限定的な気体流れ経路を提供するように構成される少なくとも１つの流体通路Ｐ１１８をさらに備える。例えば、デバイスＰ１００が、デバイス・ハウジング部分Ｐ１０３内に含まれ、使用時に使用者の外耳道又は甲介のところに又はそれに隣接するように配置されるように構成される振動板組立体の側に配置される、第１の前方空気空洞Ｐ１２０を備える。デバイスＰ１００が、デバイス基部Ｐ１０２内に含まれ、使用時に使用者の外耳道又は甲介の反対側を向くか又はそこから離れるように振動板の反対側に配置される、第２の後方空気空洞Ｐ１２１をさらに備える。流体通路Ｐ１１８が前方空気空洞Ｐ１２０及び後方空気空洞Ｐ１２１を流体的に連結し、その結果、それ以外の場合では空洞Ｐ１２０内で封止可能に保持されるような空気が外部まで限定的に流れることができるようになり、それにより使用時に内部共振を減衰する及び／又はバス・ブーストを抑える。限定的な気体流れ経路を提供するための通路のために別個の流れ制限要素が使用されることは必須ではなく、通路は閉塞的なバリアを用いずに実質的に開放されていてよく、それでも、縮小されたサイズ、直径又は幅を有することから限定的である。後でさらに詳細に説明されるように、流体通路Ｐ１１８は、前方空洞Ｐ１２０との若しくは他の隣接する空洞との連結部分のところで縮小された直径若しくは幅を有することによるか、又は、流れ制限要素（当業界では抵抗体として知られる場合もある）を他の形で組み込むことによるかのいずれか、或いはその両方により、空気流れを制限するように構成される。この実施例では、流体通路Ｐ１１８が両方を備える。

別法として又は加えて、デバイスの流体通路Ｐ１０５が、流体通路Ｐ１１８及び後方空洞Ｐ１２１を介して、前方空気空洞Ｐ１２０をデバイスの外部の空気に流体的に連結することができ、例えば外部環境に流体的に連結することができる。この流体通路Ｐ１０５は、出力通気孔Ｐ１０９の通常は実質的に封止されている周辺部内で、実際に存在する可能性があるいかなる漏れ通路からも隔てられている。この実施例では、エア・ベント又はアパーチャＰ１０５が前方空洞Ｐ１２０に対してハウジングの反対側の端部のところに設けられ（後方空洞Ｐ１２１の近く）、それにより、流体通路Ｐ１１８及び後方空洞Ｐ１２１を介して前方空洞Ｐ１２０からデバイスＰ１００の外部の空気まで空気が通過するのを可能にする。流体通路Ｐ１０５が、前方空洞Ｐ１２０若しくは他の隣接する空洞Ｐ１２１との連結部分のところで縮小された直径若しくは幅を有することによるか、又は、流れ制限要素を他の形で組み込むことによるかのいずれか、或いはその両方により、空気流れを制限するように構成される。この実施例では、流体通路Ｐ１０５が、後方空洞Ｐ１２１から外部の空気までの限定的な流れ経路を提供する。

代替的実施例において、通常は封止されている空洞Ｐ１２０から空気が漏れるのを可能にするために、任意の数の１つ又は複数の流体通路が組み込まれ得る、ことが理解されよう。この実施例では、両方の通路Ｐ１１８及びＰ１０５が設けられ、これを達成するように集合的に仕事をする。しかし、代替の変形形態では、１つ又は複数のエア・ベントが例えば空洞Ｐ１２０のところに又はその近くに配置され得（例えば、空洞Ｐ１２０と同じ、振動板組立体の側）、外部環境などの、デバイスの外部の空気まで繋がる。

一般には、一定程度の空気の漏れを可能にするようなパッド又はプラグを作ることより、多様な耳形状及び頭部形状並びに多様な配置に対しても常に封止することができるようなイヤ・パッド又はイヤ・プラグを作る方がより単純である。そのため、本発明の個人用オーディオ・デバイスのこの実施例では、イヤ・パッド又はイヤ・プラグが実質的に封止することを可能にするように設計され、空気の漏れがデバイスに導入され、それにより共振の減衰が可能となる。漏れは、好適には、使用者の耳又は頭部とデバイスとの間のインターフェースから離れるように位置決めされ、その結果、位置及び抵抗さらには任意のリアクタンスなどの特性が、耳の形状及びデバイスの配置の多様性から実質的に独立することになる。

各流体通路が、動作中に、使用者の頭部とオーディオ・デバイスとの間を通過することなく使用者の耳又は頭部に隣接する第１の空洞Ｐ１２０から空気が流出するのを可能にし、それによりシールに影響する。

各流体通路Ｐ１１８又はＰ１０５が好適には流体流れ制限器を備える。流体流れ制限器が、例えば、縮小されたサイズ、幅若しくは直径を有する隣接する空洞からの入口若しくは流入口、及び／又は、多孔性若しくは通気性の材料などの、入口のところにあるか若しくは通路内にある流体流れ制限要素若しくはバリア、の任意の組合せを備えることができる。例えば、流体通路は、縮小された直径又は幅の入口を有する完全に開放された通路であってよい。別法として又は加えて、流体通路が、入口のところに又は通路内に、そこを通過する気体にいくらかの抵抗を受けさせるための、発泡体バリア又はメッシュ布バリアなどの流体流れ制限要素を備えてもよい。流体通路が１つ又は複数の小さいアパーチャを備えることができる。

好適には、流体通路Ｐ１１８及びＰ１０５が、動作中に外耳道内の音圧を有意に低下させるようにするための、十分な非制限性を有する。音圧の有意な低下は、例えば、２０Ｈｚから８０Ｈｚの周波数範囲にわたってのデバイスの動作中の音圧の、少なくとも１０％、又はより好適には少なくとも２５％、又は最も好適には少なくとも５０％の低下であってよい。この音の減少は、流体通路を一切有さずしたがって動作中に生じる音圧の漏れが無視できる程度であるような同様のオーディオ・デバイスを基準としたものである。音圧の有意な低下は、好適には、標準的な測定デバイス内にオーディオ・デバイスが装着されている時間の少なくとも５０％で観測される。しかし、それ以外の音圧の低下も考えられ、本発明はこれらの実例に限定されることを意図されない。

この実施例では、流体通路Ｐ１１８が、前方空洞Ｐ１２０（さらには、後方空洞Ｐ１２１）との連結部分のところに縮小された直径を有する。直径は通路の長さに沿って実質的に一様であるが、いくつかの代替形態においてこの直径が変化するものであってもよいことが理解されよう。流体通路Ｐ１１８が、そこを通る流れの圧力又は流量を制限しながら、空気を含めた気体がこの通路を通って流れるのを可能にもするための、メッシュ又は発泡ファブリックなどの、すなわち通路の内部にある、通気性又は多孔性の流れ制限要素又は材料Ｐ１２６をさらに備え、それにより、外耳道と、空気空洞Ｐ１２０と、流体通路Ｐ１１８と、空気空洞Ｐ１２１と、流体通路Ｐ１０５とを備える空気空洞システム内でそれ以外の場合において発生する可能性があるいかなる望ましくない共振も低減する。流れ制限材料はこの実施例では流体通路Ｐ１１８の入口／流入口のところに配置されるが、通路の流出口に及び／又は通路の中に配置されてもよいことが理解されよう。

さらに、流体通路Ｐ１０５が、後方空洞Ｐ１２１との連結部分のところに縮小された直径を有する。流体通路Ｐ１０５が、そこを通る流れの圧力又は流量を制限しながら、空気を含めた気体が通路を通って流れるのを可能にもするように構成されるメッシュ又は発泡材料Ｐ１２３の形態の流れ制限要素をさらに備え、それにより、上で言及した空気空洞システム内でそれ以外の場合において発生する可能性があるいかなる望ましくない共振も低減する。流れ制限材料はこの実施例では流体通路Ｐ１０５の流出口のところに配置されるが、入口／流入口に及び／又は通路の中に配置されてもよいことが理解されよう。

各流体通路は振動板組立体及び／若しくはオーディオ・トランスデューサ組立体の周辺部の近くなど、又はさらには、振動板組立体及び／若しくはオーディオ・トランスデューサ組立体内のアパーチャを通るといったように、デバイス内の任意の場所を延びていてよい。

この実施例では、流体通路の空気の漏れにより行われる減衰により、空気共鳴の制御が改善される。また、共振制御、さらには、バス・レベルの抑制（ｂａｓｓ ｌｅｖｅｌ ｍｏｄｅｒａｔｉｏｎ）が、多様な聴取者／使用者に対してさらには多様なデバイスの配置に対しても比較的一定なものとなり得る。

いくつかの実施例では、使用者の外耳道及び／又は甲介に直接に隣接するように配置されるように又はその内部に配置されるように構成されるオーディオ・デバイスのチャネルが細長い導管又はスロートを備えることができる。また、この設計は空気共鳴を受けやすい可能性がある。したがって、いくつかの実装形態では、音吸収材Ｐ１２７及び／又は流れ制限器がこの導管内に配置され、動作中の内部共振をさらに減衰する。

例えば、通気孔Ｐ１０９のスロート内に配置される発泡体挿入物Ｐ１２７が、空洞Ｐ１２０と外耳道との間を動く空気を含めた共振の減衰を達成することができる。発泡体はまた、周波数応答に影響することができる。その理由は、抵抗が高周波数と低周波数とで異なる形で影響するからである。別法として、デバイスのスロート内で共振を減衰するのに、空気流れを制限するように構成される他の多孔性又は通気性の要素が使用されてもよい。

イヤホンは耳の固有共振特性を修正することができ、これは、可能性として、外耳道及び甲介の系統の周波数応答に合わせるように脳を修正することがないようにするために、外耳道及び甲介の系統の周波数特性及び／又は共振特性を修正することができる。例えば、図Ｐ３を参照すると、（イヤホンの挿入後に）外耳道入口の位置Ｐ３０５のところでイヤ・プラグＰ１０１（及び、イヤホンＰ１００）により外耳道Ｐ３０１を実質的に封止するようなイヤホンの場合、これにより、外耳道の共振を開口管タイプの共振から閉管タイプの共振へと変化させることができる。加えて、共振がエネルギーを蓄積して幾分か遅れてエネルギーを解放し、これにより傾向として音が不鮮明となる。これらを理由として、このような共振の減衰を介することを含めて、耳／イヤホン・システムの共振を軽減することが有利である可能性がある。したがって、この実施例などのようなイヤホンの用途では、共振を減衰するために、使用者の耳をマウントするように構成される領域に隣接する振動板組立体の側に配置される空気空洞から、振動板組立体の反対側の別の空気空洞への及び／又はデバイスの外部の空気への、空気の漏れのための少なくとも１つの流体通路を導入することが特に有利である。この通路を通る限定的な流れ経路を提供することが、共振減衰及び／又はバス・ブーストの抑制を達成するのを補助することになる。しかし、セクション５．２．２で後でさらに詳細に説明されるような、ヘッドホンの用途でも、さらには補聴器の用途でも、これらの利点が見られ得ることが理解されよう。

したがって、この実施例では、流体通路Ｐ１１８及びＰ１０５が以下のことを含めた利点を提供する：振動板組立体を通過し、通気孔Ｐ１０５を介する漏れが、外耳道の共振（固有状態から修正される）、及び、外耳道と、空気空洞Ｐ１２０と、流体通路Ｐ１１８と、空気空洞Ｐ１２１と、流体通路Ｐ１０５とを備える空気空洞システムの他の共振モードを減衰すること；並びに、高い製造公差に依拠することなく多様な聴取者に対して、耳シールを通過する（すなわち、振動板組立体を通過し、通路を介する）漏れがデバイス内の漏れより少ないことを理由として、耳に対しての封止の程度が変化する場合でも、漏れの量、位置、及び、任意の固有リアクタンスが使用者間で一定となること。

この実施例では、上のセクションで説明したように、オーディオ・トランスデューサが、周囲／エンクロージャＰ１０２と実質的に物理的に連結しない周辺部を備える振動板本体を備える。これは、個人用オーディオの用途でしばしば必要となるような、大きく可動域する高い追従性を有する周囲に関連する望ましくない高周波数共振を低減しながら、強化される低音の拡張のための振動板の基本共振周波数を下げることを達成するのも促進する。

従来のダイナミック・ドライバ及びアーマチュア・ドライバに基づくイヤホンでは、このようなトレードオフは複数のドライバを使用することによって一般に解決されるが、これは、クロスオーバー回路に関連する歪みを導入することになり、デバイスの複雑さ、コスト及びサイズを増大させる可能性がある。

振動板周辺部が少なくとも部分的に物理的に連結しないことにより上記のように促進され得るような、下げられる基本の振動板共振周波数によりバスに対して種々の改善が達成され得、これには、限定しないが、バス・レベルが増すこと、可能性として位相応答が改善されること、ボリュームの変更に関しての線形性が増すこと、及び、高調波歪みを低減すること、が含まれる。しかし、バス・レスポンスのこれらの改善は、実装形態ごとに異なる形で見られ、これは特には、エンクロージャのジオメトリなどのファクタが応答に有意に影響する可能性を有するような、個人用オーディオ・デバイスにおいてである。これに留意して、流体通路が、バス・レスポンスを改善するように設計されたオーディオ・トランスデューサのコンフィギュレーションが実装される場合のデバイスのバス・レスポンスを制御、抑制又は微調整するのに使用され得る。

したがって、空気の漏れのための少なくとも１つの流体通路との組合せで、振動板が実質的に（又は、少なくとも部分的に）物理的に連結しないような、オーディオ・トランスデューサの設計が、エネルギー蓄積を低減する（例えば、過度応答及び累積スペクトル減衰のプロットで測定される）オーディオ・デバイスを提供することになる。その理由は、ドライバ及び空気空洞システムの共振が対処されて、従来の設計に対して周波数レスポンス特性が改善されるからである。

上述したように、この実施例のオーディオ・トランスデューサＰ１００が、フェロ流体により、組立体の周辺部のところで、基部構造Ｐ１０２に対して適切なアライメントで支持される振動板組立体Ｐ１１０を備える。振動板組立体の周辺部以外の場所に配置されるような空気通路を導入することにも利点がある。しかし、本発明はこのような実施例に限定されることを意図されない。この実施例などの、イヤホンの用途では、空気空洞のサイズが小さいことを部分的に理由として、及び、甲介内に配置されるのに十分なコンパクトさの非常に小さいトランスデューサを使用することを理由として、空気の漏れの小さい変化が大きな影響を有し得る。これは、空気の漏れの許容誤差及び一貫性を維持することが困難となり得ることを意味する。振動板組立体が、第１の空洞Ｐ１２０と別の空洞又は外部環境との間に流体空気漏れ通路を作るような空気間隙を周辺部の周りに有する場合、この間隙が、言及したようにデバイスの動作に大きく影響する可能性があるような、製造のばらつき、振動板マウンティングの変化、又は、使用時の振動板の動き、を原因とする、サイズ又は形状の非一貫性を有するように形成される可能性がある。空気間隙のサイズのこのような非一貫性は、例えば一貫しない及び／又は過剰な空気の漏れの原因となる可能性がある。これは個人用オーディオ・デバイスのいくつかの実装形態において不利である可能性があり、これは例えば、バス・レスポンスを増大させるのに十分な封止を必要とするコンパクトなトランスデューサが必要とされる場合などであるが、コンパクトなトランスデューサは、このような過度に大きい空気間隙又は一貫しない空気間隙の影響を有意に受ける。空気間隙ではなくフェロ流体を用いて周辺部を支持することにより、このような非一貫性が低減され得る。代わりに、例えば流体通路のサイズを制御することがより容易となり得るような振動板組立体の周辺部以外の位置に、カスタマイズされる空気漏れ流体通路が組み込まれてもよい。この実施例で示されるように、流体通路Ｐ１１８及びＰ１０５は振動板組立体及び励起／変換機構に隣接するように配置されるが、これらの組立体の周辺部のところには配置されない。代替的実施例では、振動板組立体の内部を通る流体通路が提供され得る。このような手法の各流体通路のサイズはより容易にカスタマイズされ得、所望のレスポンスを達成するように構成され得る。

作動周波数範囲
好適には、オーディオ・デバイスＰ１００が、１６０Ｈｚから６ｋＨｚの周波数帯を含む、又はより好適には１２０Ｈｚから８ｋＨｚの周波数帯を含む、又はより好適には１００Ｈｚから１０ｋＨｚの周波数帯を含む、又はさらに好適には８０Ｈｚから１２ｋＨｚの周波数帯を含む、又は最も好適には６０Ｈｚから１４ｋＨｚの周波数帯を含む、ＦＲＯを有する。

いくつかの変形形態
この実施例のオーディオ・トランスデューサは直線動作トランスデューサである。しかし、代替的実施例（例えば、実施例Ｘのところで説明される）において、個人用オーディオ・デバイス内で別法として回転動作トランスデューサが使用されてもよいことが理解されよう。

別法として、ヘッドホン・デバイス内で（例えば、実施例Ｙのところで説明されるような）、又は、例えば携帯電話又は補聴器などの他の個人用オーディオ・デバイス内で、インターナル・オーディオ・トランスデューサ機構が実装されてもよいことが理解されよう。

オーディオ・デバイスＰ１００が、他の実施例を参照して後でさらに詳細に説明されるように、複数のトランスデューサを備えることができる。

この実施例の振動板組立体は、フェロ流体以外の手法で、トランスデューサ基部構造及び周囲に対して浮遊状態にされ得、基部構造及び／又は周囲に連結されない周辺部の領域において空気間隙（フェロ流体の代わり）によって隔てられ得る。例えば、代替的実施例では、振動板周辺部が、コンパクトな板ばねにより、又は、発泡体の切り離されたセグメントにより、支持され得る。

５．２．２ 実施例Ｋ － ヘッドホン
次に図Ｋ１～Ｋ５を参照すると、ヘッドホン装置Ｋ２０３の形態の個人用オーディオ・デバイスの別の実施例（本明細書では、実施例Ｋのオーディオ・デバイスと称される）が、左側のヘッドホン・インターフェース・デバイスＫ２０４及び右側のヘッドホン・インターフェース・デバイスＫ２０５と（以下では、ヘッドホン・カップＫ２０４及びＫ２０５とも称される）、ブリッジ・ヘッドバンド（ｂｒｉｄｇｉｎｇ ｈｅａｄｂａｎｄ）Ｋ２０６（図Ｋ２）とを備えるものとして示されている。各ヘッドホン・インターフェース・デバイスが、カップ・ハウジングＫ２０４（図Ｋ３及びＫ４）の内部にマウントされるオーディオ・トランスデューサＫ１００（図Ｋ１）を備える。この実施例はヘッドホンのコンフィギュレーションを示すが、本発明の範囲から逸脱することなく、別法として、オーディオ・デバイスの種々の設計上の特徴が、例えばイヤホン又は携帯電話デバイスなどの、任意の他の個人用オーディオ・デバイスに組み込まれてもよいことが理解されよう。次に、左側のヘッドホン・カップＫ２０４の特徴をさらに詳細に説明する。右側のヘッドホン・カップＫ２０５が同じ又は同様のコンフィギュレーションを有し、したがって、簡潔さのためにその特徴が説明されない、ことが理解されよう。

図Ｋ１を参照すると、この実施例では、オーディオ・トランスデューサが、動作中に関連付けられた回転軸Ｋ１１９を中心として振動板を回転させるように構成されるヒンジ・システムを介してトランスデューサ基部構造Ｋ１１８に回転可能に接続される振動板組立体Ｋ１０１を備える回転動作トランスデューサである。振動板組立体が、好適には、極めて厚い振動板本体Ｋ１２０を備え、例えばここでは、振動板本体の最大厚さＫ１２７が振動板本体の長さＫ１２６の少なくとも１５％であり、又は、本体の長さＫ１２６の少なくとも２０％である。例えば示される実施例では、振動板本体の最大厚さＫ１２７が、１９ｍｍである振動板本体の長さＫ１２６の３０％である５．７ｍｍであってよい。また、この厚さは、振動板本体に跨る対角線の長さなどの、最大寸法の少なくとも約１１％、又はより好適には少なくとも約１４％であってもよい。例えば示される実施例では、振動板本体の最大厚さＫ１２７は、２７．５ｍｍである振動板本体の長さＫ１３９の２１％である５．７ｍｍであってよい。しかし、代替的実施例において、振動板本体がそれほど厚くなくてもよい。トランスデューサが、使用時に振動板本体に実質的な回転動作を加えることにより音を変換するための、電磁機構などの励起機構をさらに備える。関連付けられた振動板本体に連結されるオーディオ・トランスデューサの励起／変換機構の部分は、好適には強固に連結される。

高い剛性を有する振動板組立体
この実施例では、振動板構造が、音響による分割に抵抗するのに適するジオメトリを有する。

振動板組立体が、動作中に極めて高い剛性を有する振動板構造を備える。振動板構造は、好適には、本明細書のセクション２．２のもとで説明されるコンフィギュレーションＲ１～Ｒ４の振動板構造のうちの任意の１つである。この実施例では、振動板構造が、セクション２．２の実施例Ａのオーディオ・トランスデューサに関連して説明される振動板構造Ａ１５００と構成が類似し、本体の反対側にある主面Ｋ１３２上にあるか又はそれに隣接する外側垂直応力補強材Ｋ１１１／Ｋ１１２と、垂直応力補強材に対して実質的に垂直の向きの内側せん断応力補強材Ｋ１２１とにより補強される振動板本体Ｋ１２０を備える。外側応力補強材が一連の長手方向の支柱を備え、それらの一連の長手方向の支柱のうちの第１のグループＫ１１２が関連付けられた主面Ｋ１３２に沿って長手方向に方向づけられ、第２のグループＫ１１１が第１のグループに対して及び互いに対してある角度で向けられ、それにより交差する支柱の形を形成する。外側応力補強材Ｋ１１１／Ｋ１１２が、振動板組立体Ｋ１０１の質量中心位置から遠位である領域の質量を低減する（例えば、支柱の幅又は厚さを縮小させることにより）。

また、振動板本体Ｋ１２０が、質量中心位置から遠位である領域の質量を低減する（ウェッジ形状の構造を形成するようにその長さに沿って先細りになることにより）。振動板本体Ｋ１２０が極めて厚く、例えば、振動板本体の長さＫ１２６の少なくとも約１５％、又はより好適には長さの少なくとも２０％の振動板本体の最大厚さＫ１２７を有する。振動板本体の長さＫ１２６は、厚さ寸法に対して実質的に垂直の方向における（又は、例えば、回転軸Ｋ１１９に対して垂直な方向に沿う）、回転軸Ｋ１１９から振動板構造の最も遠位の周辺部までの総距離によって画定され得る。傾斜連結タブＫ１２２が振動板本体Ｋ１２０の基部端部のところに配置され、振動板基部を振動板組立体Ｋ１０１の他の構成要素に強固に連結するのを可能にする。別法として、本記述のセクション２．２のもとで定義されるコンフィギュレーションＲ１～Ｒ４に従って構成される任意の他の振動板構造がこの実施例で採用されてもよいことが理解されよう。

振動板組立体Ｋ１０１が、使用時に振動板を動かすために、振動板構造の基部に、ヒンジ組立体の一部分に、及び励起機構の力伝達構成要素に強固に連結される振動板基部フレームＫ１０７をさらに備える。図Ｋ１ｌ及びＫ１ｎに示されるように、振動板基部フレームＫ１０７が第１の垂直プレートＫ１０７ａ及び第２の傾斜プレートＫ１０７ｂを備え、これらの両方が実質的に平坦であり、振動板本体の主面Ｋ１３２のうちの１つの主面と振動板本体の基部面との間の相対角度に一致するように互いに対して傾けられる。これらの第１及び第２のプレートが、それぞれ、基部面及び上で言及した主面Ｋ１３２のところで、振動板本体に強固に連結される。主面Ｋ１３２に連結されるように構成される第２の傾斜プレートＫ１０７ｂが、１対の離間されるアパーチャＫ１０７ｅ（図Ｋ１ｇ、ｎ及びｍに示される）をさらに備え、これらの１対の離間されるアパーチャＫ１０７ｅが、トランスデューサ基部構造の基部ブロックＫ１０５から延びる接触部材Ｋ１３８に位置合わせされるように、さらには、振動板本体の基部端部のところに形成される凹部Ｋ１２０ａに位置合わせされるように、構成される。このようにして、オーディオ・トランスデューサの組み立てられた状態において、接触部材Ｋ１３８が基部フレームＫ１０７の対応するアパーチャを通って延びるようになり、さらには振動板本体Ｋ１２０の凹部Ｋ１２０ａの中まで延びるようになる。

振動板基部フレームＫ１０７が第１の実質的に垂直のプレートＫ１０７ａから延びる第３の弓形プレートＫ１０７ｃをさらに備え、第３の弓側プレートＫ１０７ｃが、第２のプレートＫ１０７ｂの反対の方向に延びる基部フレームの第４の傾斜した実質的に平坦なプレートＫ１０７ｄに連結される。弓形プレートＫ１０７ｃが、組み立てられた状態において、コイルＫ１３０などの力伝達構成要素に連結されるように構成される。コイルＫ１３０が弓形プレートＫ１０７ｃの外側面に強固に連結される。プレートの円弧が、トランスデューサ基部構造によって形成される変換機構の磁界の隙間Ｋ１４０ａ及びＫ１４０ｂの円弧に対応するように構成される。１つ又は複数の弓形プレートＫ１３６が、フレームＫ１０７の第１、第３及び第４のプレートによって形成される振動板基部フレーム空洞の中に挿入され得る。好適には、３つのプレートがこの空洞内で保持され、２つの内側空洞Ｋ１０７ｅを形成し、その中で、変換機構の内側ポールＫ１１３がコイルＫ１３０と作動可能に協働するように延びる。

図Ｋ１ｌ及びＫ１ｍに示されるように、組み立てられた状態において、基部フレームＫ１０７の第２のプレートＫ１０７ｂが、振動板本体／構造の関連付けられた主面をわずかに通過するように延びる。これにより、長手方向のコネクタＫ１１７を強固に連結するところの縁部が得られる。さらに、コネクタＫ１１７が基部端部のところで振動板本体の対応する面に強固に連結される。コネクタが、基部フレームＫ１０７の第２のプレートＫ１０７ｂのアパーチャＫ１０７ｅに位置合わせされる凹部を備える。コネクタの反対側（振動板本体に連結される側に対して）が、その長さに沿うコネクタの中央領域に、実質的に凹形に湾曲した表面（少なくとも、断面が）を備える。凹形に湾曲した表面が、ヒンジ・システム付勢機構（後でさらに詳細に説明される）の接触ピンを受けて収容するように構成される。基部フレームＫ１０７の第２のプレートＫ１０７ｂに連結されるコネクタの部分から傾斜部分が延びており、この傾斜部分が、振動板基部フレームＫ１０７の第４のプレートＫ１０７ｄに強固に連結されるように構成される。このようにして、コネクタＫ１１７がその長さに沿って基部フレームＫ１０７に強固に連結される。この部分が実質的に凹形に湾曲した表面（少なくとも、断面が）をさらに備え、この実質的に凹形に湾曲した表面がコネクタＫ１１７の長さのかなりの部分に沿って延び、ヒンジ・システム（後でさらに詳細に説明される）のヒンジ要素Ｋ１０８に接触して固定的に接続されるように構成される。ヒンジ要素Ｋ１０８が、後でさらに詳細に説明されるように、ヒンジ・システムの接触ブロックＫ１３８に係合されるようにコネクタの凹部に跨って延びるヒンジ要素Ｋ１０８のセクションにおいて少なくとも、実質的に凸形に湾曲した表面（少なくとも、断面が）を備える。

このようにして、組み立てられた状態において、振動板基部構造が基部フレームＫ１０７に及びコネクタＫ１１７に強固に連結される。次いで、基部フレームがさらに変換機構のコイルＫ１３０に強固に及び固定的に接続される。コネクタＫ１１７が、ヒンジ要素Ｋ１０８に及びヒンジ組立体の接触ピンＫ１０９に固定的に接続される。これらの構成要素が組合せで振動板組立体Ｋ１０１を形成する。

図Ｋ１ｆ、Ｋ１ｊ及びＫ１ｋを参照すると、基部フレームＫ１０７、ヒンジ要素Ｋ１０８及びコネクタＫ１１７が、好適には、構造の基部面に跨る振動板構造の全幅にわたって延びる。これらの構成要素のいずれかの端部が、好適には、実質的に弾性の連結部材Ｋ１２５及びスペーサ・ディスク又はワッシャＫ１３５を介してトランスデューサ基部構造側部ブロックＫ１１５に連結される。各側部ブロックＫ１１５が極めて高い剛性を有してよく、例えば、極めて高い剛性を有するプラスチック材料などから形成される。連結部材Ｋ１２５及び／又はワッシャＫ１３５が、関連付けられた側部ブロックＫ１１５の内側壁に強固に連結される。この構成は、トランスデューサ基部構造の基部構成要素Ｋ１０５に合わせて振動板基部フレーム組立体（コネクタＫ１１７及びヒンジ要素Ｋ１１８を含む）を追従的に位置決めする。この機構がヒンジ組立体の全体に寄与する。２つの連結部材Ｋ１２５が振動板組立体に復元力を提供し、この復元力が：
１）ニュートラルな位置又は静止位置へと振動板を位置決めすることに寄与し、したがって、最終的な振動板基本周波数Ｗｎの実質的な決定的ファクタとなり；
２）接触部材Ｋ１３８に対してヒンジ要素Ｋ１０８を位置決めすることに寄与し、その結果、衝突、ノッキング、又は、他に見られるような外力による異常時に、これらの部分がニュートラルな位置に再位置合わせされ、ここでは、振動板組立体の部分が周囲の部分に接触せず、それと摩擦しない。

したがって、この機構は、ヒンジ式組立体の全体に寄与することに加えて、振動板復元機構としても機能する。

自由周辺部
振動板構造が、周囲Ｋ３０１などの周囲の構造と物理的に連結しない外周部を備える。振動板構造に関連する自由周辺部は本明細書のセクション２．３で詳細に説明されており、これがこの実施例にも適用される。要するに、振動板構造周辺部が、いくつかの実施例では例えば周辺部の少なくとも２０パーセントに沿って、周囲と少なくとも部分的に物理的に連結しなくてよい。この実施例では、振動板構造が、周囲及びトランスデューサ基部構造を含む周囲構造とほぼ完全に物理的に連結しない（ヒンジ接続部を除く）。振動板構造の周辺部の連結されない自由な部分が、比較的小さい空気間隙Ｋ３２１及びＫ３２０により周囲から隔てられる。周辺部が、それ以外の方法によって、例えば、外周部の長さ又は周長の少なくとも５０％又は少なくとも８０％に沿って、実質的に物理的に連結されなくてもよい、ことが理解されよう。

好適には、振動板本体の外周部とハウジング／周囲Ｋ３０１との間の距離によって画定される空気間隙Ｋ３２１及びＫ３２０の幅が、振動板本体の長さＫ１２６の１／１０未満、またより好適には１／２０未満である。例えば、振動板本体の外周部と周囲との間の距離によって画定される各空気間隙の幅は、１．５ｍｍ未満、又はより好適には１ｍｍ未満、又はさらに好適には０．５ｍｍ未満である。これらの値は例示であり、この範囲の外にある他の値も適し得る。

ヒンジ・システム
回転動作オーディオ・トランスデューサが個人用オーディオ・デバイスに良好に適し得る。その理由は、振動板の大きい可動域及び低い基本の振動板共振周波数を介して、回転動作トランスデューサが、高周波数帯域幅を拡張することさらにはバスを拡張することの要求を満たす潜在能力を有するからである。

耳と振動板組立体との間の空気を完全に又は少なくとも部分的に封止するオーディオ・デバイス・インターフェースの設計と、回転動作オーディオ・トランスデューサとの組合せである、この実施例では、封止により、バスの拡張を強化することを促進することが補助され、それによりオーディオ・トランスデューサの体積可動域能力に対する要求が軽減され、より良質な高音再生を達成することがより容易になる、ことを理由として、性能が向上する。

ヒンジタイプの振動板サスペンションが、低周波数共振モードを排除するか又は少なくとも軽減するのを補助する。

このヒンジ・システムは、本明細書のセクション３．２．１で説明される設計原理及び設計留意点に従って構成される接触ヒンジ・システムである。したがって、代替的実施例において、このヒンジ・システムが、例えば、実施例Ａのオーディオ・トランスデューサに関連してセクション３．２．２で説明されるものなどの、本セクションで説明される原理に従って設計される任意の代替の機構に置き換えられてもよい、ことが理解されよう。例えば、少なくとも１つのオーディオ・トランスデューサが、１つ又は複数のヒンジ接続部を有するヒンジ組立体を有するヒンジ・システムを備えることができ、各ヒンジ接続部がヒンジ要素及び接触部材を有し、接触部材が接触面を提供し、ヒンジ接続部が、使用時に、接触面との安定した物理的な接触を維持しながら接触部材に対してヒンジ要素を動かすのを可能にするように構成される。例えば、ヒンジは、実施例Ａのオーディオ・トランスデューサＡ１００のところで説明したヒンジ又は実施例Ｅのオーディオ・トランスデューサのヒンジに類似してよい。さらに、別の代替的なコンフィギュレーションでは、ヒンジ組立体が、実施例Ｂ及びＤのオーディオ・トランスデューサのヒンジ組立体などの、本明細書のセクション３．３のもとで説明される可撓性ヒンジ組立体に置き換えられてもよく、又は、例えば、使用時に振動板を作動可能に支持する１つ若しくは複数の（好適には、薄い壁の）可撓性要素を備えるような、図Ｃ１からＣ１３を参照して説明されるコンフィギュレーションの可撓性ヒンジ組立体に置き換えられてもよい。このヒンジ・システムは、低い基本の振動板共振モードと、高周波数の振動板共振モードを低減するための、単純な並進に対しての低い追従性と、振動板の大きい可動域とを同時に実現する。これらはすべてが個人用オーディオの用途で必要なものである。

この実施例に関連するヒンジ・システムの完全な説明は本明細書のセクション３．２．５で行われる。以下は実施例Ｋのトランスデューサのヒンジ・システムの簡単な概説である。図Ｋ１ｇ～Ｋ１ｎを参照すると、この実施例では、ヒンジ・システムが、組立体の両側にある１対のヒンジ接続部を有するヒンジ組立体を備える。各ヒンジ接続部が、接触面を提供する接触部材と、接触面に当接して旋回するように構成されるヒンジ要素とを備える。各ヒンジ接続部が、接触面との安定した物理的な接触を維持しながら接触部材に対してヒンジ要素を動かすのを可能にするように構成され、ヒンジ要素が接触面に向かって付勢される。

ヒンジ・シャフトＫ１０８の形態であるヒンジ要素が振動板基部フレームＫ１０７に強固に接続される。反対側で、ヒンジ・シャフトＫ１０８が接触部材Ｋ１３８に旋回可能に又は枢動可能に接続される。図Ｋ１ｉに示されるように、各接触部材が凹形に湾曲した接触面Ｋ１３７を備え、この接触面Ｋ１３７がシャフトＫ１０８の自由側をそれに接触させて旋回させるのを可能にする。凹形表面Ｋ１３７がシャフトＫ１０８の曲率半径より大きい曲率半径を有する。１対の接触部材Ｋ１３８が基部構成要素Ｋ１０５の両側から延び、シャフトＫ１０８の両端部に旋回可能に又は枢動可能に接続され、それにより２つの別個のヒンジ接続部を形成する。これらのヒンジ接続部が、好適には、振動板構造及びトランスデューサ基部構造の両方にしっかりと結合される。

図Ｋ１ｌ～Ｋ１ｍを参照すると、ヒンジ・シャフトＫ１０８が、ヒンジ・システムの付勢機構により、弾性的に及び／又は追従的に、基部ブロックＫ１３８の接触面Ｋ１３７に接触して定位置で保持される。付勢機構が、圧縮ばねの形態の実質的に弾性の部材Ｋ１１０と、接触ピンＫ１０９とを有する。ばねＫ１１０が一方の端部のところで基部構造Ｋ１０５に強固に接続され、接触位置Ｋ１１６のところの反対の端部のところで接触ピンＫ１０９に係合される。弾性接触ばねＫ１１０が接触ピンＫ１０９に向かって付勢され、その場で少なくともわずかに圧縮した状態で保持される。この構成は、基部フレームＫ１０７と、コネクタＫ１１７と、ヒンジ接続部の接触基部ブロックＫ１３８に接触するヒンジ・シャフトＫ１０８とを含めた振動板基部構造を追従的に引く。追従性及び／又は弾性の程度は本明細書のセクション３．２．２のもとで説明した通りである。

トランスデューサ基部構造及び変換機構
好適には、振動板構造が、追従的に取り付けられる場合とは異なり、又は、特には他の構成要素のジオメトリが細長い場合において別の構成要素を介して取り付けられる場合とは異なり、力伝達構成要素Ｋ１０６に強固に取り付けられる。力伝達構成要素は、好適には、使用時に極めて高い剛性を維持するようなタイプのものであり、その理由は、それにより共振を最小にすることが補助されるからである。

電気力学タイプのモータが好ましい。その理由は、振動板の広範囲の可動域にわたってその挙動が非常に線形的であるからである。励起機構が、導電性の構成要素の形態の、好適にはコイルＫ１０６である力伝達構成要素を備えることができ、この力伝達構成要素が、オーディオ信号を表す電流を受け取る。好適には、導電性の構成要素が磁界内に配置され、磁界が好適には永久磁石によって提供される。

この実施例では、トランスデューサ基部構造Ｋ１１８が、極めて厚くて脚の短いジオメトリを有し、電磁励起機構の磁気組立体を有する。基部構造が、基部構成要素Ｋ１０５と、永久磁石Ｋ１０２と、振動板組立体の振動板基部フレームＫ１０７の空洞内に配置される対向する内側ポール・ピースＫ１１３から離間される、磁石Ｋ１０２に接続される外側ポール・ピースＫ１０３及びＫ１０４と、を備える。対向する外側ポール・ピース及び内側ポール・ピースが、それらの間に実質的に湾曲したチャネル又は弓形のチャネルを作るような対向する表面を有する。振動板基部フレームの弓形プレートが、この弓形の磁界チャネルに形状が対応する表面を備える。１つ又は複数のコイル巻線Ｋ１０６が振動板基部フレームの弓形プレートに接続され、その場でチャネルの中を延びる。好適には、ニュートラルな位置において、コイルが対応する内側ポール及び外側ポールの位置に位置合わせされ、それによりこれらの構成要素の間の協働を向上させる。動作中、各コイル巻線Ｋ１０６及び基部フレームＫ１０７の一部がこのチャネル内で往復動し、このとき、振動板組立体の残りの部分が回転軸Ｋ１１９を中心として揺動及び枢動する。

ハウジング
図Ｋ３を参照すると、オーディオ・トランスデューサが周囲Ｋ３０１内に収容されて示されている。周囲Ｋ３０１が外側キャップＫ３０２によって囲まれる。これらの２つの部分がトランスデューサのためのハウジングＫ２０４を形成する。周囲及び外側キャップが、例えば、スナップ嵌合係合、接着剤、又は、固定具Ｋ３１６を介するなどの、任意適切な方法を介して、互いに固定的に及び強固に接続され得る。周囲Ｋ３０１が、周囲Ｋ３０１（及び、ハウジングＫ２０４）へのトランスデューサのマウンティング並びに周囲Ｋ３０１（及び、ハウジングＫ２０４）からのトランスデューサのデカップリングを実現するのを補助するために、オーディオ・トランスデューサの一部分の近くでその上で延びている内側キャップＫ３０３を有する。内側キャップＫ３０３が周囲Ｋ３０１と一体に形成され得るか、又は、他の方法で別個に形成されて、例えば、スナップ嵌合係合、接着剤、若しくは、固定具Ｋ３１７を介するなどの、任意適切な方法を介して、周囲Ｋ３０１に固定的に及び強固に接続され得る。周囲がトランスデューサをその中で保持するための空洞を備え、空洞の両側のところで開いている。一方側で、開口部がアウトプット・アパーチャＫ３２５を形成し、動作中、音がこのアウトプット・アパーチャＫ３２５を通ってトランスデューサ組立体から伝播する。図Ｋ４を参照すると、アウトプット・アパーチャが、デバイスの使用時に使用者の耳Ｋ４１０のところに又はそれに隣接するところに配置されるように構成される。柔らかいイヤ・パッドＫ３０９が、外側キャップＫ３０２の反対側で周囲Ｋ３０１の周辺部の周りを及びアウトプット・アパーチャＫ３２５の周りを延びている。柔らかいイヤ・パッドＫ３０９が、使用者にとって快適である発泡材料などの当技術分野でよく知られる任意適切な材料から形成されてよい追従性を有するインナーＫ３１０を備える。インナーＫ３１０が非通気性のファブリック外側層Ｋ３１１さらには通気性のファブリック又はメッシュ内側層Ｋ３１２で裏打ちされていてよい。また、オープン・メッシュ・ファブリックＫ３１８がアウトプット・アパーチャＫ３２５の上を延びていてよい。

この実施例では、オーディオ・デバイスが、サーカムオーラル・ヘッドホンの場合では一般的であるように、人の頭部Ｋ４０８に圧力を加えるように、及び、耳Ｋ４１０の外側部分を越えるところにある位置Ｋ４０９を実質的に封止するように、構成される。頭部Ｋ４０８の１つ又は複数の他の部分及び耳Ｋ４１０に圧力を加えることもできる。限定しないがスープラオーラル・コンフィギュレーションなどの、他のパッドのコンフィギュレーションも可能である。柔らかいイヤ・パッドＫ３０９が、好適には、使用者の耳の周りに有意なシールを形成し、それにより、その場でデバイスの外部の空気Ｋ４１４からデバイスの内部の空気を実質的に封止する。イヤ・パッドＫ３０９が、使用時に使用者の耳Ｋ４１０のところに又はそれに隣接するところに配置される、デバイスの内部の前方空洞Ｋ４０６内の空気と、デバイスの外部の空気（周囲の外気）Ｋ４１４との間に十分なシールを提供するように構成される。パッド・インナーＫ３１０及び外側ファブリックＫ３１１に使用されるジオメトリ及び／又は材料が例えばシールＫ４０９の十分性に影響することができる。

実質的なシールとは、例えば、動作中の少なくとも低いバス周波数での音圧を改善する（すなわち、バス・ブーストを提供する）ように構成されるシールである。例えば、イヤ・パッドは、動作中に（少なくとも、低いバス周波数において）耳の内部で生じる音圧を増大させるようにその場で使用者の耳／頭部を実質的に封止するように構成され得る。いくつかの実装形態では、音圧が、例えば、その場でオーディオ・デバイスにより十分なシールを作らない場合に生じる音圧を基準として、平均で、少なくとも２ｄＢ、又はより好適には少なくとも４ｄＢ、又は最も好適には少なくとも６ｄＢ増大することができる。前方空洞Ｋ４０６内に封入される空気は、動作中にバス・ブーストを提供するのも補助するために十分に小さくてよい。

言及したように、この実施例のデバイスは、耳の周りの空気をデバイスの周りの空気から実質的に封止することによりバス・ブーストを提供する。いくつかの変形形態では、イヤ・パッドＫ３０９が、低弾性のポリウレタン・フォーム又はポリエーテル・フォームなどの例えば連続気泡発泡体といったような、発泡体などの材料から作られる多孔性の圧縮可能なインナーＫ３１０で構成され、インナーＫ３１０が、パッドＫ３０１の外部周辺部（例えば、外側を向いており、その複数の部分が使用中に使用者の頭部／耳に接触するように構成される）のところにある実質的に非多孔性の外側ファブリックＫ３１１によって覆われる。デバイスの内部の方を向くイヤ・パッドＫ３０９の内部部分は、覆われないままであるか、又は、多孔性である内側ファブリックＫ３１２で覆われ、その結果、耳の周りの音波が多孔性発泡体の内部で伝播することができるようになり、ここでは、それらのエネルギーが、内部の空気共鳴を制御するのを補助するために消散し得る。

これはまた、空気空洞Ｋ４０６が、多孔性のイヤ・パッド・インナーＫ３１０の容積に連結され、したがってその容積を含むようにそこまで延びている、ことを意味する。これにより、周囲騒音のパッシブ減衰の改善を含めた別の利点を得られる。その理由は、例えばイヤ・パッドＫ３０９と装着者の頭部Ｋ４０８との間での漏れを介して又は他には空気通路Ｋ３２０、３２１、３２２及び３２４を介して、周囲空気Ｋ４１４から空気空洞Ｋ４０６まで移動する音圧が、容積Ｋ３１０に連結されるより大きい空気体積Ｋ４０６のところに広がるにはより長時間かかるからである。

この変形形態は、減衰を介して内部の空気共鳴に対処しながら同時に、トランスデューサの、特には振動板及び周囲の、望ましくない機械的共振に対処し、振動板の可動域及び基本の振動板共振周波数を改善するのを可能にする。内部の空気共鳴は、前方空洞Ｋ４０６、後方空洞Ｋ４０５、並びに、デバイス及び／若しくは使用者の頭部の中に含まれる任意の他の空洞又はデバイス及び／若しくは使用者の頭部による任意の他の空洞、の中で対処され得る。

好適には、追従性を有するインターフェース／イヤ・パッドＫ３０９が、アウトプット・アパーチャＫ３２５を覆う通気性のファブリックＫ３１８を備える。通気コットン・ベロア又はポリエステル・メッシュが、適する材料の例である。

外側キャップＫ３０２が、好適には、ヘッドバンドＫ２０６のそれぞれの端部に枢動可能に接続される。例えば、外側キャップＫ３０２が、ヘッドバンドＫ２０６のそれぞれの端部のピボット・ナットＫ４０１に回転可能に接続されるピボットねじＫ３０８を備えることができる。これにより、ヘッドバンド位置が快適となるように使用者によって調整されることが可能となる。任意適切なヒンジ式機構が使用され得る。別法として、ヘッドバンドがヘッドバンドに固定的に接続されてもよい。

デカップリング・マウンティング・システム
この実施例では、オーディオ・トランスデューサが、デカップリング・マウンティング・システムを介して周囲Ｋ３０１内にマウントされる。デカップリング・マウンティング・システムは、本明細書のセクション４で説明されるデカップリング・マウンティング・システムのうちの任意の１つであってよい。例えば、デカップリング・マウンティング・システムが、本明細書のセクション４．２で説明されるシステムのうちの任意の１つであってよいか、又は、本明細書のセクション４．３に記載される設計原理及び設計留意点に従って設計される別のデカップリング・マウンティング・システムであってもよい。この実施例では、実施例Ａのオーディオ・トランスデューサに関連して本明細書のセクション４．２．１で説明されるものに類似するデカップリング・マウンティング・システムが使用される。デカップリング・マウンティング・システムが、オーディオ・トランスデューサ基部構造Ｋ１１８を周囲Ｋ３０１に追従的にマウントするように構成され、その結果、構成要素が、関連付けられたトランスデューサの動作中、少なくとも１つの並進軸に沿って、しかし好適には直交する３つの並進軸に沿って、互いに対して動くことができる。別法として、しかしより好適にはこの相対的な並進運動に加えて、デカップリング・システムが、関連付けられたトランスデューサの動作中、少なくとも１つの回転軸を中心として、しかし好適には直交する３つの回転軸を中心として、２つの構成要素を互いに対して枢動させるのを可能にするように、２つの構成要素を追従的にマウントする。このようにして、デカップリング・マウンティング・システムが、振動板及び周囲Ｋ３０１と、内側キャップＫ３０３及び外側キャップＫ３０２との間の振動の機械的伝達を少なくとも部分的に軽減する。

図Ｋ３ｄ～ｆに示されるように、マウンティング・システムが、トランスデューサ基部構造の両側から側方に延びる１対のデカップリング・ピンＫ１３３を備える。デカップリング・ピンＫ１３３が、それらの長手方向軸をトランスデューサ組立体のノード軸の位置に実質的に一致させるように、配置される。ノード軸は、振動板の揺動中に見られる反力及び／又は共振力によりトランスデューサ基部構造が回転するときの中心となる軸であり、本明細書のセクション４でさらに詳細に説明される。この実施例では、ノード軸が基部構造要素Ｋ１０５のところ又はその近くに配置される。デカップリング・ピンＫ１３３が、基部構造Ｋ１１８の上側主面と下側主面との間で側部からトランスデューサ組立体の長手方向軸に対して実質的に垂直に延びており、基部構造Ｋ１１８に強固に接続され、及び／又は、一体化される。ブシュＫ３０４が各ピンＫ１３３の周りにマウントされる。さらに、いくつかのコンフィギュレーションでは、ワッシャがブシュとトランスデューサ基部構造の関連付けられた側との間に接続され得る。ブシュ及びワッシャは本明細書では「ノード軸マウント」と称される。ノード軸マウントが、例えば、セクション４．２．１のもとで説明される方法又は接着剤を介する方法などの、任意適切な方法を介して、周囲Ｋ３０１の対応する内側側面に接続されるように構成される。

デカップリング・マウンティング・システムが、トランスデューサ基部構造Ｋ１１８の対向する面上に配置される１つ又は複数のデカップリング・パッドＫ３０５及びＫ３０６をさらに備える。パッドＫ３０５及びＫ３０６が、構成要素を分離するのを補助するために、関連付けられた基部構造面と周囲Ｋ３０１（内部キャップＫ３０３を含む）の対応する内部壁／内側面との間にインターフェースを提供する。デカップリング・パッドが、好適には、ノード軸位置から遠位であるトランスデューサ基部構造の領域のところに配置される。例えば、デカップリング・パッドが、振動板の回転軸に接近してノード軸が配置されるときにこの実施例では振動板組立体Ｋ１０１から遠位である基部構造Ｋ１１８の縁部、側部又は端部のところに又はそれに隣接するように配置される。各パッドが好適には縦長の形状である。好適な形態では、各パッドＫ３０５、Ｋ３０６が、本体の深さ方向に沿う先細りの幅を有するピラミッド形状の本体を備える。好適には、ピラミッドの頂点がトランスデューサ基部構造Ｋ１１８の関連付けられた面に接続され、ピラミッドの反対側の基部がトランスデューサの周囲の関連付けられた面にその場で接続されるように構成される。しかし、いくつかの実装形態ではこの向きは反転されてもよい。代替的実施例において、デカップリング・マウンティング・システムが、トランスデューサ基部構造の面のうちの１つ又は複数の面の周りに分布する複数のパッドを備えることもできる、ことが理解されよう。このようなマウントは本明細書では「遠位マウント」と称される。

ノード軸マウント及び遠位マウントが、それらの各々を取り付けているところの２つの構成要素の間での相対運動に対して十分に追従的である。例えば、ノード軸マウント及び遠位マウントは、それらを取り付けているところの２つの構成要素の間での相対運動を可能にするのに十分にフレキシブルとなり得る。ノード軸マウント及び遠位マウントは、追従性を得るための可撓性又は弾性の部材又は材料を備えることができる。これらのマウントは、好適には、それらを取り付けているところの少なくとも一方のしかし好適には両方の構成要素を基準として（例えば、トランスデューサ基部構造及びオーディオ・デバイスのハウジングを基準として）低いヤング率を有する。また、これらのマウントは好適には十分な減衰性を有する。例えば、ノード軸マウントがシリコーン・ゴムなどの実質的にフレキシブルなプラスチック材料から作られてよく、バッドもシリコーン・ゴムなどの実質的にフレキシブルな材料から作られてよい。好適にはパッドは、シリコーン・ゴムなどの、又はより好適には例えば粘弾性ウレタン重合体などの、衝撃及び振動吸収材料から形成される。別法として、ノード軸マウント及び／又は遠位マウントが、金属のデカップリングばねなどの可撓性及び／又は弾性の部材から形成されてもよい。トランスデューサを浮遊状態にするために動きに対して十分な程度の追従性を有するような、実質的に高い追従性を有する他の部材、要素、又は、磁気浮揚などの機構が代替のコンフィギュレーションにおいて使用されてもまたよい。

この実施例では、ノード軸マウントのところで、デカップリング・システムが、遠位マウントのところのデカップリング・システムを基準としてより低い追従性を有する（すなわち、より高いスティフネスを有するか、又は、関連付けられた部分の間により高いスティフネスの連結部を形成する）。これは多様な材料を使用して達成され得、並びに／又は、この実施例の場合では、これは遠位マウントを基準としてノード軸マウントのジオメトリ（形状、形態及び／若しくはプロファイルなど）を変えることにより達成される。ジオメトリのこの差異は、遠位マウントを基準としてノード軸マウントが基部構造及び周囲とのより大きい接触面積を有し、それによりこれらの部分の間の接続部の追従性を低下させることを意味する。

トランスデューサが周囲の中に組み付けられるとき、狭くて実質的に一様である隙間／スペースＫ３２２が、トランスデューサ基部構造Ｋ１１８と周囲Ｋ３０１／内側キャップＫ３０３との間に形成される。いくつかの実施例では、隙間は一様でなくてもよい。この狭い隙間Ｋ３２２は基部構造Ｋ１１８の周長の少なくともかなりの部分（好適には、全周長）の周りを延びていてよい。トランスデューサ基部構造Ｋ１１８の外周部と周囲Ｋ３０１／内側キャップＫ３０３との間の距離によって画定される各空気間隙の幅は、１．５ｍｍ未満、又はより好適には１ｍｍ未満、又はさらにより好適には０．５ｍｍ未満である。これらの値は例示であり、この範囲の外にある他の値も適し得る。

狭い隙間／スペースＫ３２１が、振動板組立体Ｋ１０１の一部分又は全周長と周囲Ｋ３０１との間に存在する。

オーディオ・デバイスが、周囲Ｋ３０１又は内側キャップＫ３０３にやはり連結される振動板可動域ストッパーＫ３２３をさらに備える。１つ又は複数のこのようなストッパーが存在してよい。組立体Ｋ３０１の振動板構造の近位の領域において各面に沿って概して一様に離間される、長手方向に延びる１つ又は複数のストッパーＫ３２３がその場で存在し得る（この実例では３つ）。これらのストッパーＫ３２３が、デバイスが落下する又は非常に大きいオーディオ信号が提供されるなどの、振動板を過度に可動域させる可能性があるような任意の異常事象時に振動板に接触するように位置決めされる傾斜表面を有する。傾斜表面は、このポイントまで誤って振動板が回転させられる場合の振動板本体の角度に適合するように、振動板本体の付近にその場で配置されるように構成される。ストッパーＫ３２３が、振動板に損傷を与えるのを回避するための発泡ポリスチレンフォームなどの実質的に柔らかい材料から作られる。この材料は、好適には、損傷を軽減するために、例えば振動板本体の材料より相対的に柔らかい（例えば、振動板本体のポリスチレンより相対的に低い密度の材料であってよい）。ストッパーＫ３２３が、振動板を効果的に減速させるための、しかし、過剰な空気流れを阻止するような及び／又は共振する傾向のある閉鎖された空気空洞を作るような大きさではない、大きい表面積を有する。

空気漏れ流体通路
各ヘッドホン・カップＫ２０４が、共振を減衰すること及び／又はバス・ブーストを抑えることを補助するために、動作中に第１の空洞から別の空気までの限定的な気体流れ経路を提供するように構成される任意の形態の流体通路をさらに備えることができる。例えば、図Ｋ３ｄ、Ｋ３ｅ及びＫ４ａを参照すると、このデバイスが、その場で使用者の耳に隣接するように配置されるように構成される第１の前方空気空洞Ｋ４０６を、その場で使用者の耳の遠位に配置されるように構成される第２の後方空気空洞Ｋ４０５に、又は、デバイスの外部の空気Ｋ４１４に、流体的に連結する少なくとも１つの流体通路を備える。前方空気空洞Ｋ４０６が、グリル・メッシュＫ３１８／アウトプット・アパーチャＫ３２５の両側に２つの空洞Ｋ４０６ａ及びＫ４０６ｂを備えることができる。この実施例では、デバイスが、周囲Ｋ３０１のアウトプット・アパーチャＫ３２５に隣接するように及び／又はアウトプット・アパーチャＫ３２５の方を向くように配置されるように構成される振動板組立体の側にある前方空気空洞Ｋ４０６を、周囲Ｋ３０１のアウトプット・アパーチャＫ３２５から離れる方を向く及び／又はアウトプット・アパーチャＫ３２５の遠位に配置される振動板組立体の反対の側にある後方空洞Ｋ４０５に流体的に連結する流体通路Ｋ３２０、Ｋ３２１及びＫ３２２を備える。周囲の外側キャップＫ３０２が、後方空洞Ｋ４０５から外部の空気Ｋ４１４までの空気通路Ｋ３２４を作る２つの小さいホールを有する。これらの空気通路が、流体通路Ｋ３２０／Ｋ３２１／Ｋ３２２との組み合わせで、前方空気空洞Ｋ４０６、後方空気空洞Ｋ４０５及び外部空気空洞Ｋ４１４を流体的に連結し、その結果、それ以外の場合では前方空洞Ｋ４０６内で封止的に保持されるような空気が後方空洞Ｋ４０６の中まで限定的に流れて、さらには後方空洞から外部の空気Ｋ４１４まで流れることができるようになり、それにより、使用時に内部の空気共鳴を減衰する及び／又はバス・ブーストを抑える。限定的な気体流れ経路を提供するための通路Ｋ３２０及びＫ３２４のために別個の流れ制限要素が使用されることは必須ではなく、通路は閉塞的なバリアを用いずに実質的に開放されていてよく、それでも、縮小されたサイズ、直径及び／又は幅を有することで限定的である。後でさらに詳細に説明されるように、少なくとも１つの流体通路Ｋ３２０／Ｋ３２１／Ｋ３２２は、前方空洞Ｋ４０６との連結部分のところで縮小された直径若しくは幅を有することによるか、又は、流れ制限要素を他の形で組み込むことによるかのいずれかで、或いはその両方により、空気流れを制限するように構成される。

この実施例のいくつかの変形形態では、前方空洞を外部の空気に流体的に連結するための、代替の又は追加の流体通路が提供される（例えば、実施例Ｐの通路Ｐ１０５に類似する）。

少なくとも１つの流体通路Ｋ３２０／Ｋ３２１／Ｋ３２２／Ｋ３２４が、好適には、流体流れ制限器を備える。流体流れ制限器が、例えば、縮小されたサイズ、幅若しくは直径を有する隣接する空洞からの入口若しくは流入口、及び／又は、多孔性若しくは通気性の材料などの、入口のところにあるか若しくは通路内にある流体流れ制限要素若しくはバリア、の任意の組み合わせを備えることができる。例えば、流体通路は、縮小された直径又は幅の入口を有する完全に開放された通路であってよい。別法として又は加えて、流体通路が、入口のところ又は通路内に、そこを通過する気体にいくらかの抵抗を受けさせるための、発泡体バリア又はメッシュ・ファブリック・バリアなどの流体流れ制限要素を備えてもよい。流体通路が１つ又は複数の小さいアパーチャを備えることができる。

好適には、さらに、流体通路Ｋ３２０／Ｋ３２１／Ｋ３２２／Ｋ３２４が、集合的に、動作中に外耳道内の音圧を有意に低下させるようにするために、十分な程度でガスがそこを通って流れるのを可能にする。音圧の有意な低下は、例えば、２０Ｈｚから８０Ｈｚの周波数範囲にわたってのデバイスの動作中の音圧の、少なくとも１０％、又はより好適には少なくとも２５％、又は最も好適には少なくとも５０％の低下であってよい。この音の減少は、流体通路を一切有さずしたがって動作中に生じる音圧の漏れが無視できる程度であるような同様のオーディオ・デバイスを基準としたものである。音圧の有意な低下は、好適には、標準的な測定デバイス内にオーディオ・デバイスが装着されている時間の少なくとも５０％で観測される。しかし、それ以外の音圧の低下も考えられ、本発明はこれらの実例のみに限定されることを意図されない。

この実施例では、流体通路Ｋ３２０、Ｋ３２１及びＫ３２２が、前方空洞Ｋ４０６（さらには、後方空洞Ｋ４０５）との連結部分のところに縮小された幅を有する。通路の幅は等しくても異なっていてもよい。各流体通路Ｋ３２０／Ｋ３２１／Ｋ３２２は実質的に開放されているが、前方空洞を基準としてサイズが縮小されており、それにより、それ以外の場合で空気空洞Ｋ４０６及び／又は空気空洞Ｋ４０５内で発生する可能性があるいかなる望ましくない共振も低減する。

各流体通路は、振動板組立体及び／若しくはオーディオ・トランスデューサ組立体の周辺部の近くなど、又はさらには、振動板組立体及び／若しくはオーディオ・トランスデューサ組立体及び／若しくはイヤ・パッドＫ３０９内のアパーチャを通るといったように、デバイス内の任意の場所を延びていてよい。この実施例では、通路Ｋ３２１が振動板組立体の周辺部の周りを延びており、また具体的には、振動板構造の側面及び終端面／終端縁部の周りを延びている。

この実施例では、流体通路の空気の漏れにより行われる減衰により、空気共鳴の制御が改善される。また、共振制御、さらには、バス・レベルの抑制が、多様な聴取者／使用者に対してさらには多様なデバイスの配置に対しても比較的一定なものとなり得、これは、具体的には、イヤ・パッドＫ３０９と使用者の頭部との間で起こり得る流体の漏れと比較して、デバイス内で実現される流体通路の漏れが有意である場合である。

Ｋ４０５又はＫ４０６などの空洞内の固有の空気共鳴を減衰するために、空気漏れ流体通路が、好適には、それ以外の場合において空洞を別の空気空洞又は周囲の空気Ｋ４１４に効果的に連結することができるような通路を通る高い空気流量を回避することなどを目的として、空気流れに対しての十分な抵抗を提供しなければならない。その理由は、このような状況が望ましくない新たな有意な共振モードを作り出す可能性が高いからである。多量の空気流れが発生する場合、好適には、流れ経路が、関連する共振を迅速に減衰させるための、発泡体プラグなどの抵抗体を含むことになってしまう。このような新たな共振モードの例は、空気流体通路内での空気の動きを伴うＨｅｌｍｈｏｌｔｚタイプの共振である可能性があり、このシナリオでは、これが、連結された空洞内に含まれる空気によって提供される復元力に逆らって通路内での質量の往復動を構成し、これが追従性として働く。

さらに、Ｋ４０５又はＫ４０６などの空洞内の固有の望ましくない空気共鳴を減衰するために、空気漏れ流体通路が、対象のモードに関連して、好適には、流体通路入口のところで空気圧の有意な低下を引き起こすような十分な空気流体流れを可能にする。一般に、これを行うために、通路が、好適には、対象のモードに関連付けられる圧力ノードのところに配置されず、そうしない場合、このモードが流体通路を通して空気を移動させることがなく、共振が影響を受けない。好適には、低減を最大にするために、空気通路が、望ましくない空気共鳴モードの圧力アンチノードのところに又はそれに接近するところに配置される。

空気空洞Ｋ４０６内の広範囲のスペクトルの望ましくない空気共鳴モードを低減するために、好適には、Ｋ３２０、Ｋ３２１及びＫ３２２などの空気漏れ流体通路が空気空洞Ｋ４０６の容積に跨って広く分布する。これにより、Ｋ４０６などの空洞内での所与の望ましくない空気共鳴に対して、圧力ノードから離れて、また好適には圧力アンチノードに接近して、空気漏れ流体通路が配置されることになる可能性が上がる。例えば、空気漏れ流体通路Ｋ３２０、Ｋ３２１及びＫ３２２が、集合的に、周囲構成要素Ｋ３０１に跨る最大寸法に近い距離にわたって延びる（分布する）。好適には、空気漏れ流体通路Ｋ３２０、Ｋ３２１及びＫ３２２が、集合的に、振動板本体の主面Ｋ１３２に跨る最小距離よりも大きい距離に沿って延び、又はより好適には、振動板本体の主面Ｋ１３２に跨る最小距離より５０％大きい距離に沿って延び、又は最も好適には、振動板の主面Ｋ１３２に跨る最小距離より２倍大きい距離に沿って延びる。これが、より明瞭な内部空気共鳴をより徹底的に減衰するのを達成するのを補助する。

代替的実施例では、通気性又は多孔性のファブリックを介する、空洞Ｋ４０６から外側の空気Ｋ４１４までの空気流体通路が提供される。しかし、本発明のコンフィギュレーションの利点は、耳に隣接する空洞Ｋ４０６内の共振を減衰する流体通路が、外側の空気Ｋ４１４ではなく、後方空洞Ｋ４０５に通じていることであり、これは、周囲騒音が外側の空気Ｋ４１４から空洞Ｋ４０６ａ内の耳まで移動するためには後方空洞Ｋ４０５を通過しなければならないことを理由として、パッシブ騒音減衰が改善されることを意味する。

空気漏れ流体通路Ｋ３２０、Ｋ３２１、Ｋ３２２及びＫ３２４は、実質的に、後方空気空洞Ｋ４０５の容積の全体にわたって分布する。これにより、前方空洞Ｋ４０６の場合と同様の形で、空洞Ｋ４０５内での所与の望ましくない空気共鳴に対して、圧力ノードから離れた、また好適には圧力アンチノードに接近した、空気漏れ流体通路が存在することになる可能性が上がる。

５．２．３ 実施例Ｗ
図Ｗ１～Ｗ３を参照すると、ヘッドホン装置Ｗ１０１の形態の本発明の個人用オーディオ・デバイスの別の実施例（本明細書では、実施例Ｗと称される）が、ヘッドバンドＷ１０４によって連結される、左側のヘッドホン・インターフェース・デバイス（以下では、ヘッドホン・カップとも称される）Ｗ１０２及び右側のヘッドホン・インターフェース・デバイス（以下では、ヘッドホン・カップとも称される）Ｗ１０３を備えるものとして示されている。

オーディオ・トランスデューサ
この実施例に組み込まれるオーディオ・トランスデューサは、実施例Ｋのデバイスの場合のセクション５．２．２で説明されるオーディオ・トランスデューサＫ１００に類似する。上のセクションでの、振動板組立体、ヒンジ組立体、デカップリング・マウンティング・システム、並びに、トランスデューサ基部構造及び励起／変換機構に関連する説明は、このセクション及び実施例にも適用されることから、簡潔さのために繰り返されない。

ハウジング
オーディオ・トランスデューサが周囲Ｗ２０１内に収容されて示されている。周囲Ｗ２０１が外側キャップＷ２０２によって実質的に囲まれる。これらの２つの部分がトランスデューサＫ１００のためのハウジングを形成する。周囲及び外側キャップが、例えば、スナップ嵌合係合、接着剤、又は、固定具Ｗ２１６を介するなどの、任意適切な方法を介して、互いに固定的に及び強固に接続され得る。周囲がトランスデューサＫ１００を中で保持するための空洞Ｗ２２５を備え、空洞の両側のところで開いている。一方側で、開口部がアウトプット・アパーチャＷ２２４を形成し、動作中、音がこのアウトプット・アパーチャＷ２２４を通ってトランスデューサ組立体から伝播する。アウトプット・アパーチャＷ２２４が、デバイスの使用時に使用者の耳Ｗ３１０のところに又はそれに隣接するところに配置されるように構成される。周囲の空洞が、好適には、トランスデューサＫ１００の外周部の形状に対して実質的に又は概して相補的である内側壁を備える。柔らかいイヤ・パッドＷ２１０が、外側キャップ２０２の反対側で周囲Ｗ２０１の周辺部の周りを、及び、アウトプット・アパーチャＷ２２４の周りを、延びている。柔らかいイヤ・パッドが、使用者にとって快適である発泡材料などの当技術分野でよく知られる任意適切な材料から形成され得る。パッドＷ２１０が、耳Ｗ３０８及び外側の空気Ｗ３１４の方を向く非通気性のファブリック層Ｗ２１１と、空洞Ｗ３０６の方を向く通気ファブリック層Ｗ２１２とで裏打ちされていてよい。また、オープン・メッシュ・ファブリックがアウトプット・アパーチャＷ２２４の上を延びていてよい。

この実施例では、オーディオ・デバイスが、耳の外側部分に、及び／又は、耳Ｗ３１０を越えるところにある頭部Ｗ３０８の１つ若しくは複数の部分に、圧力を加えるように構成される。加えて、オーディオ・デバイスが、耳Ｗ３１０を越えるところにある、及び／又は、耳Ｗ３１０の周りにある、頭部Ｗ３０８の１つ又は複数の部分に圧力を加えるように構成される。柔らかいイヤ・パッドＷ２１０が、好適には、使用者の耳の周りに実質的なシールを形成し、それにより、その場でデバイスの外部の空気Ｗ３１４からデバイスの内部の空気を実質的に封止する。イヤ・パッドＷ２１０が、使用時に使用者の耳Ｗ３１０のところに又はそれに隣接するところに配置される、デバイスの内部の前方空洞Ｗ３０６内の空気と、デバイスの外部の空気Ｗ３１４（周囲の外気）との間に十分なシールを提供するように構成される。パッドＷ２１０が、使用者の耳の上及びその周りでタイトに留まってこの位置を封止するように成形される本体を備えることができる。示される好適な実装形態では、デバイスは、その場で耳を完全に囲んで閉じ込めるように構成されるサーカムオーラル・ヘッドホンである。

この好適な実施例では、その場で、イヤ・パッドＷ２１０が、デバイスの耳側の前方空洞Ｗ３０６とデバイスの外部の空気Ｗ３１４との間を十分に又は実質的に封止するように構成される。実施例Ｋに関連して上で言及したように、実質的なシールとは、例えば、動作中の少なくとも低いバス周波数での音圧を増強する（すなわち、バス・ブーストを提供する）ように構成されるシールである。

周囲Ｗ２１０が、好適には、ヘッドバンドＷ１０４のそれぞれの端部に枢動可能に接続される。例えば、各ヘッドホン・カップＷ１０２及びＷ１０３の周囲Ｗ２０１が、枢動アームＷ１０７を介してヘッドバンドＷ１０４のそれぞれの端部に接続され得る。これにより、ヘッドバンド位置が快適となるように使用者によって調整されることが可能となる。任意適切なヒンジ式機構が使用され得る。別法として、ヘッドバンドがヘッドバンドに固定的に接続されてもよい。快適さのために、柔らかい内側パッドＷ１０８がヘッドバンドＷ１０４の内部面上に設けられてよい。

組み立てられた状態において、各ヘッドホン・カップが、使用時に使用者の耳Ｗ３１０に隣接するように配置されるように構成される振動板組立体の側に、アウトプット・アパーチャＷ２２４のところに又はそれに隣接するように配置される第１の前方空気空洞Ｗ３０６を備える。ヘッドホン・カップが、アウトプット・アパーチャＷ２２４の反対側にあり、また使用時に使用者の耳の反対側にある、振動板組立体の側に配置されるように構成される第２の後方空洞Ｗ３０５をさらに備える。外側キャップＷ２０２が、オーディオ・トランスデューサＫ１００及び後方空洞Ｗ３０５に隣接するように配置されるように構成される開口部Ｗ２０８又はグリルＷ２２６を備える。好適には、デバイスが、使用時に前方空洞から使用者の耳Ｗ３１０に向かって音圧が通過するのを可能にするための、並びに、さらには、デバイスの内部をダスト及び他の異物から保護するための、前方空洞Ｗ３０６に隣接するアウトプット・アパーチャＷ２２４を覆う通気性のファブリック・カバーＷ２０７をさらに備える。好適には、デバイスが、使用時に後方空洞から外部の空気Ｗ３１４に向かって音圧が通過するのを可能にするための、並びに、さらには、デバイスの内部をダスト及び他の異物から保護するための、後方空洞Ｗ３０５に隣接する後方開口部／グリルＷ２２６を覆う通気性のファブリック・カバーＷ２０８をさらに備える。通気コットン・ベロア又はポリエステル・メッシュが両方のファブリック・カバーＷ２０８及びＷ２０７に適する材料の例であるが、当技術分野で知られるような他の材料も適し得ることが理解されよう。Ｗ２０８及びＷ２０７のいずれの場合も、カバーが好適には高い通気性を有し、空気流れに対して非常にわずかな抵抗のみを提供する。空洞Ｗ３０５は、好適には、周囲の外側の空気Ｗ３１４に対して上記空洞が実質的に開いている場合に高周波数において内部共振を発生させるのに十分な小ささ及びコンパクトさを有するように設計され、その結果、カバーＷ２０８を抵抗性にすることにより得られる、共振管理に関する利点が最小となる。空洞Ｗ３０６ｂが空洞Ｗ３０６ａに効果的に組み合わされる。したがって、これらの開口部Ｗ２２４及びＷ２２６が実質的に限定的な流体通路を形成することはない。

周囲Ｗ２０１が放射状に離間される複数のグリル・アームＷ２０１ａを有し、これらのグリル・アームＷ２０１ａが周囲の中においてそれらの間に開口部を形成する。外側キャップＷ２０２が対応するセットの放射状に離間されるグリル・アームＷ２０２ａを有し、周囲の開口部に対応するような開口部を各グリル・アームの両側に有する。キャップの組み立てられた状態において、グリル・アームＷ２０１ａ及びＷ２０２ａ並びに開口部が、ハウジングの周りに分布する複数の開口部を有するグリルを形成するように位置合わせされる。具体的には、これらの開口部は、オーディオ・トランスデューサの空洞Ｗ２２５の周辺部の周りに分布する。これらの開口部の面積及び／又は体積は、キャップのサイズを基準として、及び／又は、その場で耳に直接に隣接するように含まれる空気Ｗ３０６ａを基準として、実質的に大きい。その理由を次のセクションで説明する。

メッシュ・ファブリックＷ２０９が外側キャップＷ２０２と周囲Ｗ２０１との間に挟まれ、トランスデューサＫ１００の周りに分布する開口部を覆う。この実施例では、メッシュＷ２０９がステンレス鋼のクロス・ウィーブのファブリックである。メッシュＷ２０９が実質的に限定的であり、前方空洞Ｗ３０６からデバイスの外部の空気Ｗ３１４までの限定的な気体流れ経路を形成するように実質的に低い通気性を有する。グリル及びメッシュ内のアパーチャの材料特性及びジオメトリを調整することにより、例えばバス・レスポンスを最適化するために及び空気共鳴を減衰するために、といったように、オーディオ性能を最適化するために、空気流れの制限が変更され得る。他のタイプの流体通路の制限が置き換えられ得、例えば、通気コットン・ベロア、紙、ポリエステル・メッシュ、又は、ポリカーボネートの中実の有孔シートが使用され得るが、当技術分野で知られる他の通気性の材料が利用されてもよいことが理解されよう。次のセクションでさらに詳細に説明されるように、好適には、メッシュのこの面積が、その場で耳に隣接するように含まれる空気Ｗ３０６ａを基準として、比較的大きい。前方空洞Ｗ３０６ｂを外部の空気Ｗ３１４から分割する限定的なメッシュＷ２０９の面積は例えば約１０～２０ｃｍ^２であってよいが、実装形態に応じて他のサイズも考えられる。メッシュＷ２０９の面積がシステムの特性に寄与する。

外側キャップＷ２０２に対して反対の周囲Ｗ２０１の側に配置される薄い層の当て物Ｗ２１３が、その場で耳Ｗ３１０に直接に隣接するように及び／又は接触するように配置されるように構成される。パッドＷ２１３が、コットン・ファブリックによって覆われる連続気泡ポリウレタン・フォームなどの、任意適切な通気性材料から形成され得る。これにより、プラスチックの周囲Ｗ２０１の部分が耳に触れるのを防止してそれにより使用者の快適さを向上させるのを、補助する。やはり、代替的実施例において、当技術分野で知られるような当て物のための他の形態及び材料も適し得、利用され得る、ことが理解されよう。

空気漏れ流体通路
実施例Ｋのところで言及したように、各ヘッドホン・カップが、共振を減衰すること及び／又はバス・ブーストを抑えることを補助するために、動作中に第１の空洞Ｗ３０６から別の空気までの限定的な気体流れ経路を提供するように構成される１つ又は複数の流体通路をさらに備えることができる。例えば、図Ｗ２ｇ及びＷ３ａを参照すると、このデバイスが、その場で使用者の耳Ｗ３１０に隣接するように配置されるように構成される第１の前方空気空洞Ｗ３０６を、その場で使用者の耳の遠位に配置されるように構成される第２の後方空気空洞Ｗ３０５に、又は、デバイスの外部の空気に、流体的に連結する少なくとも２つの流体通路Ｗ２２１及びＷ２０９を備える。この実施例では、デバイスが、周囲Ｗ２０１のアウトプット・アパーチャＷ２２４に隣接するように及び／又はアウトプット・アパーチャＷ２２４の方を向くように配置されるように構成される振動板組立体の側にある前方空気空洞Ｗ３０６を、周囲Ｗ２０１のアウトプット・アパーチャＷ２２４から離れる方を向く及び／又はアウトプット・アパーチャＷ２２４の遠位に配置される振動板組立体の反対の側にある後方空洞Ｗ３０５に流体的に連結する流体通路Ｗ２２１を、振動板組立体の周辺部の周りに備える。流体通路Ｗ２２１が前方空気空洞Ｗ３０６ｂ及び後方空気空洞Ｗ３０５を流体的に連結し、その結果、それ以外では前方空洞Ｗ３０６内に封止可能に含まれるような空気が外部まで限定的に流れることができるようになり、それにより、使用時の、内部共振を減衰し、及び／又は、バス・ブーストを抑える。

限定的な気体流れ経路を提供するための通路のために別個の流れ制限要素が使用されることは必須ではなく、通路は閉塞的なバリアを用いずに実質的に開放されていてよく、それでも、縮小されたサイズ、直径及び／又は幅を有することにより限定的である。

流体流れ制限器が、例えば、縮小されたサイズ、幅若しくは直径を有する隣接する空洞からの入口若しくは流入口、及び／又は、多孔性若しくは通気性の材料などの、入口のところにあるか若しくは通路内にある流体流れ制限要素若しくはバリア、の任意の組み合わせを備えることができる。例えば、流体通路は、縮小された直径又は幅の入口を有する完全に開放された通路であってよい。別法として又は加えて、流体通路が、入口のところ又は通路内に、そこを通過する気体にいくらかの抵抗を受けさせるための、発泡体バリア又はメッシュ・ファブリック・バリアなどの流体流れ制限要素を備えることができ、これは例えば、グリル流体通路Ｗ２０９内に配置されるメッシュＷ２０９などである。流体通路が１つ又は複数の小さいアパーチャを備えることができる。この実施例では、流体通路Ｗ２２１が、前方空洞Ｗ３０６ｂ（さらには、後方空洞Ｗ３０５）との連結部分のところに縮小された幅を有する。通路の幅は等しくても異なっていてもよい。流体通路Ｗ２２１は実質的に開放されているが、前方空洞Ｗ３０６を基準としてサイズが縮小されており、したがって、それ以外の場合においてこの空気空洞内で発生する可能性があるいかなる望ましくない共振も低減するように機能する。

加えて、デバイスのメッシュＷ２０９によって覆われる、グリル・アームＷ２０１ａ及びＷ２０２ａの両側にある流体通路が、前方空気空洞Ｗ３０６ａ／Ｗ３０６ｂを、例えば外部環境といったように、デバイスＷ３１４の外部の空気に流体的に連結することができる。この流体通路は、境界部分Ｗ３０９のところでイヤ・パッド・カバーＷ２１１と装着者の頭部Ｗ３０８との間に実際に存在する可能性があるいかなる漏れ通路からも隔てられている。この実施例では、グリル又は開口部が前方空洞Ｗ３０６ａに対してハウジングの反対側の端部のところに設けられ（後方空洞Ｗ３０５の近く）、それにより、前方空洞Ｗ３０６ａからデバイスの外部の空気Ｗ３１４まで空気が通過するのを可能にする。流体通路が、流れ制限要素Ｗ２０９を組み込むことにより空気流れを制限するように構成される。この実施例では、流体通路が、前方空洞Ｗ３０６から外部の空気までの非常に限定的な流れ経路を提供する。加えて、この気体経路の断面積が、特には、振動板のサイズ及び／又は空洞Ｗ３０６ａのところで耳に直接に隣接するように含まれる空気のサイズを基準として、極めて大きい。この構成により、音圧をある程度下げること及び望ましくない共振を減衰することを可能にすることを目的として空気の漏れを可能にしながらなお、デバイスのバス・レスポンスを有意に改善するのを可能にする。実施例Ｋのところで説明されるように、限定的な気体流れ通路のこの面積及び分布により、Ｗ３０６などの空洞内での所与の望ましくない空気共鳴に対して、圧力ノードから離れるように、また好適には圧力アンチノードに接近するように、配置される空気漏れ流体通路が存在することになる可能性が上がる。好適には、空気空洞Ｗ３０６内の広範囲のスペクトルの望ましくない空気共鳴モードを低減するために、空気漏れ流れ通路が空気空洞３０６の容積に跨って広く分布することが好ましい。やはり、流体通路Ｗ２２１及びＷ２０９が、集合的に、周囲構成要素Ｗ２０１に跨る最大寸法に近い距離にわたって延びる（分布する）。これが、より明瞭な内部空気共鳴をより徹底的に減衰するのを達成するのを補助する。

好適には、空気漏れ流体通路Ｗ２２１及びＷ２０９が振動板本体の周りに分布し、有意な距離に沿って延びる。例えば、空気漏れ流体通路Ｗ２２１及びＷ２０９が、振動板本体の主面Ｋ１３２に跨る最小距離より大きい距離にわたって分布し、又はより好適には、振動板本体の主面Ｋ１３２に跨る最小距離より５０％大きい距離に沿って分布し、又は最も好適には、振動板の主面Ｋ１３２に跨る最小距離より２倍大きい距離に沿って分布する。空洞Ｗ３０６の容積にわたって流体通路がこのように広範囲に分布することにより、空洞Ｗ３０６のより明瞭な内部空気共鳴をより徹底的に減衰するのを達成することが補助される。

いくつかの実施例では、それ以外の場合では封止されるような空洞Ｗ３０６から空気が漏れるのを可能にするために、流体通路Ｗ２２１又はグリル流体通路Ｗ２０９のうちのいずれか１つが組み込まれ得ることが理解されよう。

好適には、流体通路Ｗ２０８、Ｗ２０９、Ｗ２２１が、やはり、集合的に、動作中に外耳道の空洞内での音圧を有意に低減するのに十分な程度でそこを通って気体が流れるのを可能にする。音圧の有意な低下は、例えば、２０Ｈｚから８０Ｈｚの周波数範囲にわたってのデバイスの動作中の音圧の、少なくとも１０％、又はより好適には少なくとも２５％、又は最も好適には少なくとも５０％の低下であってよい。この音の減少は、流体通路を一切有さずしたがって動作中に生じる音圧の漏れが無視できる程度であるような同様のオーディオ・デバイスを基準としたものである。音圧の有意な低下は、好適には、標準的な測定デバイス内にオーディオ・デバイスが装着されている時間の少なくとも５０％で観測される。しかし、それ以外の音圧の低下も考えられ、本発明はこれらの実例に限定されることを意図されない。

この実施例は、実質的に支持されない振動板周辺部及び他のトランスデューサの特徴を使用することを介して、トランスデューサの、特には振動板及び振動板サスペンションの、望ましくない機械的共振に対処する。振動板可動域及び基本の振動板共振周波数も改善され得る。連結されない振動板周辺部の設計によって実現される大きい振動板可動域及び低い基本の振動板共振周波数は、十分なバス・レスポンスを維持しながら適切な程度の空気の漏れが実現され得ることを意味する。抵抗性の空気漏れ流体通路Ｗ２２１及びＷ２０９が、減衰を介して、前方空洞Ｗ３０６、後方空洞Ｗ３０５、並びに、デバイス及び／若しくは使用者の頭部の中に含まれる任意の他の空洞又はデバイス及び／若しくは使用者の頭部による任意の他の空洞、の内部の空気共鳴に対処する。また、共振制御、さらには、バス・レベルの抑制が、多様な聴取者／使用者に対してさらには多様なデバイスの配置に対しても比較的一定なものとなり得る。さらに、連結されない振動板周辺部の設計が、振動板周辺部及び関連の共振が存在しないことにより正確なオーディオ再生応答を促進するのを補助する。最終的に、バッフル／ヘッドホン・カップ及びヘッドホンのヘッドバンドの機械的共振が、デカップリング・マウンティング・システムによって対処される。

５．２．４ 実施例Ｘ
図Ｘ１及びＸ２を参照すると、イヤホン装置Ｘ１００のインターフェース・デバイスの形態の本発明の個人用オーディオ・デバイスの別の実施例が、イヤホン・ハウジングＸ１０１～Ｘ１０３内に収容されるオーディオ・トランスデューサ組立体Ｋ１００を備えるものとして示されている。イヤホン装置が、使用者のそれぞれの耳のための１対のこのようなインターフェース・デバイスを備えることができる。オーディオ・トランスデューサＫ１００は、セクション５．２．２の実施例Ｋに関連して説明されるものと同じであるか又は同様の回転動作トランスデューサであるが、例えばより小さくてもよい。簡潔さのためにさらに詳細には説明しない。上のセクションでの、振動板組立体、ヒンジ組立体及び励起機構に関連する説明は、このセクション及び実施例にも適用される。デカップリング・マウンティング・システム及びトランスデューサ基部構造に関連する説明は、Ｘ１００のコンフィギュレーションに対しての代替のコンフィギュレーションに適用され得る。しかし、この実施例では、トランスデューサ基部構造がイヤホンのハウジング／本体Ｘ１０１に強固に接続される。したがって、このコンフィギュレーションでは、イヤホンの本体Ｘ１０１がトランスデューサ基部構造の一部を形成する。

この実施例は回転動作トランスデューサに基づくイヤホンである。外耳道の入口に挿入されて外耳道の入口を封止する、例えばシリコン又はゴム又は柔らかい発泡体の、可撓性を有するプラグＸ１０４が存在する。空気が２つの経路を介して外耳道と外側の空気との間を動くことができ、最初に振動板周辺部空気間隙Ｘ１０９を通り、次に専用の（例えば、２ｍｍの直径）通気孔Ｘ１１４ｂを通る。ドライバの後方に大きいグリルが存在し、したがって、実質的に、後方チャンバが存在しなくなるか又は非常に小さくなり、振動板を通過する空気の漏れが外部に到達することになる。通気孔が、管内の空気流れに対して抵抗を提供する小さい連続気泡発泡体のスラグＸ１０７で構成されるダンパを含む。管及び管内の発泡体が存在することが、空気空洞システムの音響共振モードを減衰するように機能する。さらに好適には、バス性能を向上させるために、追従性を有するインターフェースが、デバイスの外耳道側の空気とデバイスの外部側の空気との間にシールを作る。これらの特徴は後でさらに詳細に説明される。

オーディオ・デバイスＸ１００が、オーディオ・トランスデューサを中で保持するために、オーディオ・トランスデューサＫ１００のプロファイルに対してそのプロファイルが実質的に相補的である空洞Ｘ１１２を有する周囲Ｘ１０２を備える。周囲Ｘ１０２が振動板組立体の主面の両側で開いている。ハウジングの中間カバー部分Ｘ１０１が、空洞及びオーディオ・トランスデューサをその中で実質的に囲むために周囲の上に接続されるように構成される。オーディオ・トランスデューサが、例えばセクション５．２．２で説明されるものと同様のデカップリング・マウンティング・システムを介して、周囲カバーＸ１０１に接続され得る。この実施例では、オーディオ・トランスデューサＫ１００が周囲カバーＸ１０１及び周囲Ｘ１０２の両方に強固に接続される。

周囲カバーがトランスデューサ基部構造の一部を形成する。カバー部分Ｘ１０１が、トランスデューサによって生じる音圧をデバイスの出力通気孔に向かって通過させるのを可能にするための開口部又はグリルＸ１１５を備える。デバイスが、開口部又はグリルの周りで又はそれに隣接するところでカバー部分Ｘ１０１の上に連結されるように構成される第３のハウジング部分Ｘ１０３をさらに備える。ハウジング部分Ｘ１０３は実質的に中空であり、終端部出力通気孔又は開口部Ｘ１１３に繋がる実質的に細長いスロート空洞Ｘ１１０を備える。多孔性及び／又は通気性の挿入物Ｘ１０６の形態の音吸収材が、動作中にこの領域内で発生する共振を減衰するために出力通気孔Ｘ１１３に隣接するところでスロート内に配置され得る。挿入物が例えば連続気泡発泡材料から作られ得る。使用者の甲介Ｘ２０３ｂ内に配置されるように又は外耳道Ｘ２０１の入口に接触するように配置されるように又は外耳道Ｘ２０１の内部に配置されるように構成されるイヤ・プラグＸ１０４の形態のインターフェースが、ハウジング部分Ｘ１０３の出力通気孔Ｘ１１３に接続される。イヤ・プラグＸ１０４が、例えば位置Ｘ２０４のところで、図Ｘ２に示されるように使用時に使用者の外耳道内に封止的にフィットすることができるように、実質的に高い可撓性を有する本体を備えることができる。また、プラグＸ１０４は、好適には、使用者に快適さを提供するために非常に柔らかい。例えば、本体は、シリコーンなどの、柔らかくて高い可撓性を有するプラスチック材料から形成され得る。

組み立てられた状態において、デバイスＸ１００が、出力通気孔Ｘ１１３の方を向く振動板組立体Ｋ１０１の側にある第１の前方空気空洞Ｘ１１０と、出力通気孔から離れる方を向く振動板組立体の反対側にある第２の後方空洞Ｘ１１１とを備える。周囲Ｘ１０２内で後方空洞Ｘ１１１に隣接する開口部Ｘ１１７が第１の流体通路を形成し、デバイスの動作中、空気がこの第１の流体通路を通って漏れることができる。開口部Ｘ１１７が、空気を含めた気体のそこを通っての流れ／漏れを制限するために、多孔性又は通気性のカバーＸ１０５によって覆われてよいか、又はそのようなカバーＸ１０５を備えることができるが、この実施例では、カバーＸ１０５が主としてダスト・カバーとして機能するように高い通気性を有し、音響抵抗をほとんど実現しない。カバーＸ１０５は、例えば、高い通気性を有するメッシュ又は発泡材料から形成され得る。ハウジング部分Ｘ１０３が、出力開口部Ｘ１１３に隣接して延びている第２の流体通路Ｘ１１４をさらに備える。プラグＸ１０４が第２の流体通路Ｘ１１４の上に接続され得る。第２の流体通路が、開口部Ｘ１１４ａのところにある外耳道空洞Ｘ２０１を、開口部Ｘ１１４ｂのところにある外部の空気Ｘ２０７（外部環境など）に連結する２つの開口部Ｘ１１４ａ及びＸ１１４ｂを有する。第２の流体通路が、空気の漏れのための第２の経路を提供するために、第１の空気空洞Ｘ１１０を外部環境などの外部の空気Ｘ２０７に流体的に連結するのに寄与する。多孔性及び／又は通気性の挿入物Ｘ１０７が、そこを通る流れ／漏れを制限するためにこの流体通路内に配置され得る。挿入物Ｘ１０７が例えば連続気泡発泡材料から形成され得る。この挿入物Ｘ１０７は、好適には、内部共振を減衰するために十分に及び有意に限定的なガス流れ経路を形成するように、比較的低い多孔性／通気性を有する。

セクション５．２．２で言及したように、オーディオ・トランスデューサが、構造の周辺部のかなりの部分の周りで周囲の内部に実質的に物理的に連結しない振動板構造を備える。この領域内では、振動板組立体Ｋ１０１と周囲Ｘ１０２との間に隙間Ｘ１０９が存在する。隙間がデバイスの前方空洞Ｘ１１０と後方空洞Ｘ１１１との間に流体通路を形成し、前方空洞Ｘ１１０から後方空洞Ｘ１１１まで空気が漏れるのを可能にする。

上述したように、ハウジング又はバッフル又はエンクロージャなどと実質的に物理的に連結しないような振動板周辺部の少なくともある程度の部分を有することにより、振動板の可動域と、基本の振動板共振周波数と、振動板及びサスペンションの共振を含めた、トランスデューサの共振と、の間での３項目でのトレードオフ（ｔｈｒｅｅ－ｗａｙ ｔｒａｄｅ－ｏｆｆ）が改善される。

空気漏れ流体通路Ｘ１１４及びＸ１０９が存在することにより、外耳道の音響共振挙動をより自然なものとすることができ、イヤホンによって外耳道を封止しない場合の開口管タイプの共振特性に近づけることができる。これは、外耳道／トランスデューサの音響系の空気共鳴を減衰するように機能する通路Ｘ１１４及びＸ１０９によるものであってよく、並びに／又は、この音響系によって示される１つ若しくは複数の共振周波数の変化を介するものであってよい。外耳道／トランスデューサの音響系の共振挙動の変化は、デバイス及びシステムの周波数応答を不利に及び著しく変化させる可能性があり、さらには、例えばウォーターフォール・プロットで測定されるような望ましくない共振特性を不利に及び著しく変化させる可能性がある。流体通路Ｘ１１４及びＸ１０９が、「閉塞効果（ｏｃｃｌｕｓｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ）」を抑制することも補助することができる。

多くのイヤホン設計は、外耳道を塞いで封止し、それにより特にはバス周波数においてボリュームを上げるが、この封止は外耳道の音響特性も変化させ、それにより効果的に、脳がその耳に対応しなくなるようになり、主観的なオーディオ品質に悪影響を及ぼす。さらに、この設計は、不快となり得、また、多様な耳の形状に対応して環境音を遮断することが困難である可能性があり、また、外耳道内に新しい共振を発生させる可能性があり、また、耳ごとにさらにはフィッティングごとに変化するような、ある大きさの外耳道の内部の空気に振動板を接続するように作用し得る。

図Ｈ４ｂに示される実施例の自由な振動板縁部は外耳道を部分的にのみ塞ぎ、代わりに、十分な振動板可動域及び十分に低い基本の振動板共振周波数を提供することによりバス・レスポンスを改善し、これが自由縁部を有する振動板（ｆｒｅｅ－ｅｄｇｅ ｄｉａｐｈｒａｇｍ）によって促進される。これが、低周波数のドライバ特性と組み合わされて、広範囲の帯域幅のハイファイ・オーディオ再生を可能にする快適な非封止装着のオーディオ・デバイスを提供する。

実施例Ｋのところで言及したように、実施例Ｘの振動板組立体が、コンフィギュレーションＲ１からＲ４の振動板構造に対してセクション２．２のもとで説明された有意な厚さ及び剛性を有するコンフィギュレーションの振動板構造を備える、ことが好ましい。

周囲Ｘ１０２、周囲カバーＸ１０１及びハウジング部分Ｘ１０３のすべてが、集合的に、ハウジング本体を形成することができる。実施例Ｘにはドライバ・デカップリング・マウンティング・システムが存在しないことから、これらの構成要素がトランスデューサ基部構造の一部分も含む。これらの部分が互いに別個に形成され、当技術分野でよく知られるような、接着剤、スナップ嵌合係合、及び／又は、固定具を使用するなどの、任意適切な固定機構を介してそれらの周辺部のところで互いに強固に接続され得る、ことが理解されよう。別法として、これらの部分の一部又はすべてが一体に形成されてもよい。

図Ｘ２に示されるように、イヤ・プラグＸ１０４が、使用者の甲介Ｘ２０３ｂ及び／若しくは外耳道Ｘ２０１の入口内で、並びに／又は外耳道Ｘ２０１内で、ぴったりと留まるように構成され、それにより、使用時に領域Ｘ２０４のところで甲介又は外耳道の壁を実質的に封止する。イヤ・プラグＸ１０４が、使用時に使用者の外耳道又は甲介のところに又はその近傍に配置されるデバイスの内部の前方空洞Ｘ１１０内の空気とデバイスの外部の空気（周囲の外気など）との間に十分なシールを生み出すように構成され、それにより、その場で外耳道の壁Ｘ２０４に隣接するところから空気が漏れるのを実質的に防止する。イヤ・プラグＸ１０４に使用されるジオメトリ及び／又は材料が例えばシールの十分性に影響することができる。実質的なシールとは、上のセクションで既に言及したように、例えば、動作中の少なくとも低いバス周波数での音圧を増強する（すなわち、バス・ブーストを提供する）ように構成されるシールである。

オーディオ・デバイスＸ１００が、共振を減衰すること及び／又はバス・ブーストを抑えることを補助するために、動作中に第１の空洞Ｘ１１０から別の空気までの実質的に限定的な気体流れ経路を提供するように構成される少なくとも１つの流体通路をさらに備える。この実施例では、デバイスが２つのこのような流体通路を備えるが、代替のコンフィギュレーションにおいて、任意の１つ又は複数のこれらの通路が組み込まれてもよいことが理解されよう。流体通路Ｘ１０９が前方空気空洞Ｘ１１０及び後方空気空洞Ｘ１１１を流体的に連結し、その結果、それ以外の場合では空洞Ｘ１１０内で封止的に保持されるような空気が外部まで限定的に流れることができるようになり、それにより使用時に内部共振を減衰する及び／又はバス・ブーストを抑える。限定的な気体流れ経路を提供するための通路のために別個の流れ制限要素が使用されることは必須ではなく、通路は閉塞的なバリアを用いずに実質的に開放されていてよく、それでも、縮小されたサイズ、直径又は幅を有することから限定的である。この流体通路Ｘ１０９は、前方空洞Ｘ１１０との連結部分のところで縮小された幅を有することにより、空気流れを制限するように構成される。

流体通路Ｘ１１４が前方空気空洞Ｘ１１０を外部環境などの外部の空気Ｘ２０７に流体的に連結し、デバイスの出力通気孔Ｘ１１３に隣接するように配置される。流体通路が、縮小された直径又は幅を有することにより、及び、そこを通る気体にいくらかの抵抗を受けさせるための発泡体挿入物などの流れ制限要素Ｘ１０７を組み込むことにより、空気流れを実質的に制限するように構成される。この挿入物は好適には実質的に低い通気性を有する。

各流体通路が、動作中に、使用者の外耳道の壁Ｘ２０４とオーディオ・デバイスとの間を通過することなく使用者の耳又は頭部に隣接する第１の空洞Ｘ１１０から空気が流出するのを可能にし、それによりシールに影響する。これは、流体通路が存在しないか又は非常に小さい空気流体通路が存在する場合を基準として（このような場合、位置Ｘ２０４のところでのデバイスの封止の程度、及び、ひいては性能が、多様な使用者及びデバイスの多様なフィッティングの間で大きく変化する可能性がある）、流体通路の抵抗及び流体通路の位置が比較的一定となることを意味する。

上のセクションで既に言及したように、好適には、トランスデューサの流体通路Ｘ１１４、Ｘ１０９及びＸ１０５が、集合的に、動作中に外耳道の空洞内での音圧を有意に低減するのに十分な程度でそこを通って気体が流れるのを可能にする。音圧の有意な低下は、例えば、２０Ｈｚから８０Ｈｚの周波数範囲にわたってのデバイスの動作中の音圧の、少なくとも１０％、又はより好適には少なくとも２５％、又は最も好適には少なくとも５０％の低下であってよい。この音の減少は、流体通路を一切有さずしたがって動作中に生じる音圧の漏れが無視できる程度であるような同様のオーディオ・デバイスを基準としたものである。音圧の有意な低下は、好適には、標準的な測定デバイス内にオーディオ・デバイスが装着されている時間の少なくとも５０％で観測される。しかし、それ以外の音圧の低下も考えられ、本発明はこれらの実例に限定されることを意図されない。

この実施例では、流体通路の空気の漏れにより行われる減衰により、空気共鳴の制御が改善される。また、共振制御、さらには、バス・レベルの抑制が、多様な聴取者／使用者に対してさらには多様なデバイスの配置に対しても比較的一定なものとなり得る。例えばヒンジ機構から離れるように配置される振動板構造の３つの側部などの、有意に動く縁部がハウジング／周囲に取り付けられない。この振動板サスペンションが低い基本の振動板共振周波数及び大きい振動板可動域を可能にし、一方で、ヒンジ機構が並進変位に効果的に抵抗するこことが、良好な高周波数の性能を促進するのを補助する。

この実施例のオーディオ・トランスデューサはエネルギー累積を低減することを実現し、その結果、実施例Ａのオーディオ・トランスデューサ（例えば、図Ｈ２ａを参照されたい）に関連して説明したものと同様のウォーターフォール・プロットが得られる。

５．２．５ 実施例Ｙ
図Ｙ１～Ｙ４を参照すると、ヘッドホンＹ１０１の形態の本発明の個人用オーディオ・デバイスの別の実施例（本明細書では、実施例Ｙと称される）が、ヘッドバンドＹ１０４によって連結される、左側のインターフェース・デバイス（以下、ヘッドホン・カップとも称される）Ｙ１０２及び右側のインターフェース・デバイス（以下、ヘッドホン・カップとも称される）Ｙ１０３を備えるものとして示されている。

オーディオ・トランスデューサ
この実施例に組み込まれるオーディオ・トランスデューサＹ２００は、実施例Ｐの個人用オーディオ・デバイスに関連してセクション５．２．１で説明されるものと同様の直線動作オーディオ・トランスデューサである。図Ｙ２ｅ～Ｙ２ｈを参照すると、オーディオ・トランスデューサＹ２００が、実施例Ｐのオーディオ・デバイスの組立体Ｐ１１０と同じであるか又は同様の振動板組立体Ｙ２１７を備え、振動板組立体Ｙ２１７が、本体の周辺部から延在する巻型Ｙ２２２を備える振動板基部フレームを備える有意に高い剛性を有するドーム状の振動板本体を有する。振動板基部フレームが、巻型に接続されるセンタリング・ガイドＹ２２３ａ、Ｙ２２３ｂ及びＹ２２３ｃをさらに備える。振動板組立体Ｙ２１７が、強磁性流体Ｙ２２０ａ～ｄにより、磁気構造を基準とした定位置で支持される。２つの力伝達構成要素が変換機構の一部分を形成し、コイル巻線Ｙ２２１ａ及びＹ２２１ｂを備える。センタリング・ガイドＹ２２３ａ～ｃが、実施例Ｐのところで説明される手法に等しい手法でコイルＹ２２１ａ及びＹ２２１ｂの長手方向位置を維持するのを補助するために、巻型に接続される。磁気構造が励起機構の残りの部分を形成し、磁石の各ポールに接続される内側ポール・ピースＹ２１８ａ及びＹ２１８ｂと、それらから離間される外側ポール・ピースＹ２１８ｃとを備える永久磁石Ｙ２１９を有する。振動板組立体の力伝達構成要素Ｙ２２１ａ及びＹ２２１ｂが、磁気構造の外側ポール・ピースと内側ポール・ピースとの間に形成される隙間を通って延びており、振動板組立体がニュートラルな位置又は静止位置にあるとき、これらの力伝達構成要素Ｙ２２１ａ及びＹ２２１ｂが隙間に一致する。外側ポール・ピースと内側ポール・ピースとの間の隙間又はスペースが、その中で力伝達構成要素を支持及びセンタリングする強磁性流体を備える。磁気構造がトランスデューサ基部構造の一部分を形成し、振動板組立体及び励起機構を囲むように構成されるトランスデューサ基部構造の主本体／周囲Ｙ２２４に強固に接続される。周囲Ｙ２２４が、動作中に力伝達構成要素が往復動するときにそこを通って延びるための、外側ポール・ピースと内側ポール・ピースとの間に形成されるチャネルに位置合わせされるチャネルを備えることができる。振動板組立体が、トランスデューサ基部構造を含めた任意の周囲構造と実質的に物理的に連結しない外周部を備える。

デカップリング・マウンティング・システム
各オーディオ・トランスデューサＹ２００がそれぞれのカップＹ１０２／Ｙ１０３の基部Ｙ２０２に接続される。オーディオ・トランスデューサＹ２００が、デカップリング・マウンティング・システムを介して基部Ｙ２０２に追従的に連結されて基部Ｙ２０２を基準として浮遊状態とされ得る。本明細書のセクション４．２のもとで説明される任意のデカップリング・マウンティング・システムが使用され得るか（例えば、実施例Ｕのオーディオ・トランスデューサに関連して説明したシステムなど）、又は別の方法にて、セクション４．３の設計留意点及び設計原理に従って設計される任意のマウンティング・システムが使用され得る、ことが理解されよう。

例えば、この実施例では、オーディオ・トランスデューサＹ２００が、実質的に高い可撓性を有する環状のデカップリング・リングＹ２０４及びデカップリング・ブロックＹ２０３を介して、基部に接続される。デカップリング・リングＹ２０４の内側壁がトランスデューサＹ２００の周囲Ｙ２２４の外周壁の周りに配置されて強固に接続され、デカップリング・リングＹ２０４の外側壁が、基部Ｙ２０２内に形成される相補的な空洞又はアパーチャＹ２１１の内側壁のところに配置されて強固に接続される。デカップリング・リングＹ２０４が極めて高い追従性を有し、したがって、実質的に可撓性及び／若しくは弾性を有する材料から形成され、並びに／又は、実質的に高い可撓性及び／若しくは弾性を有するジオメトリを有する。この実施例では、リングＹ２０４の内側壁が、トランスデューサの周囲に接触するように接続されるように構成される可撓性の先細りにされたセクションを備える。代替的実施例では、先細りにされたセクションが代わりに基部Ｙ２０２に接続されてもよい、ことが理解されよう。デカップリング・リングＹ２０４が、接着剤を使用するなどの、任意適切な機構を介して、周囲Ｙ２２４及び基部Ｙ２０２に強固に接続される。

デカップリング・ブロックＹ２０３が、やはり、追従性を有し、実質的な可撓性を有する材料から形成される。デカップリング・ブロックＹ２０３が、周囲Ｙ２２４をそれぞれのカップのキャップＹ２０１に追従的に接続する。デカップリング・ブロックＹ２０３が、両方の端部において、端部内に形成されるそれぞれのアパーチャ内で、周囲Ｙ２２４の外側面及びキャップＹ２０１の内側面に接続され得る。デカップリング・ブロックＹ２０３が、両方の端部において、例えば接着剤を使用するなどの、任意適切な機構を介して周囲及びキャップに強固に接続される。

この実施例では、デカップリング・リングＹ２０４及びデカップリング・ブロックＹ２０３がシリコーン・ゴムから作られ、例えば、約２ＭＰａのヤング率を有する。代替の多くの他の材料及びジオメトリも許容され得、これは例えば、弾性を有する鋼の板バネ及び発泡体などである。

ハウジング
ヘッドホン・カップのハウジングが基部Ｙ２０２及びキャップＹ２０１を備える。これらが、一体に、中空内部を形成し、その中空内部の中で、上述のデカップリング・マウンティング・システムを介してトランスデューサＹ２００が接続される。基部Ｙ２０２及びキャップＹ２０１が、任意適切な固定機構を介してそれらの周辺部のところで固定的に接続され、この場合では、ねじ固定具Ｙ２１６を介するが、別法として、スナップ嵌合係合及び／又は接着剤が利用されてもよい。基部Ｙ２０２が、組み立てられた状態においてオーディオ・トランスデューサの振動板組立体に位置合わせされるように構成される中央アパーチャＹ２１１を備え、それによりアウトプット・アパーチャＹ２２６を提供し、動作中、音がこのアウトプット・アパーチャＹ２２６を通ってトランスデューサ組立体から伝播する。柔らかいイヤ・パッドＹ１０９が、外側キャップＹ２０１の反対側において基部Ｙ２０２の周辺部の周りを延びており、さらに、中央アウトプット・アパーチャＹ２２６の周りを延びている。柔らかいイヤ・パッドが、使用者にとって快適であるフォーム材料などの、当技術分野で良く知られる任意適切な材料から形成され得る。パッドＹ１０９が、非通気性のファブリック層Ｙ１０９ｂで裏打ちされていてよい。また、オープン・メッシュ・ファブリックＹ１０９ｃがアウトプット・アパーチャの上を延びていてよい。流体抵抗を増大させるような他の材料層及び／又はファブリック層が適用されてもよく、例えば、イヤ・パッドＹ１０９の内側面が、多孔性又は通気性の材料Ｙ１０９ｃで裏打ちされてもよく、コンフォート・パッドＹ２１３が耳Ｙ４０３の方を向くように配置されてもよい。これらの一部が任意選択であってよく、所望の実装形態に応じるものであってよい、ことが理解されよう。

図Ｙ４を参照すると、この実施例では、オーディオ・デバイスのヘッドホン・カップが、耳Ｙ４０３の外側部分に、並びに／又は、耳を超えるところにある頭部の１つ若しくは複数の部分に、圧力を加えるように構成される。柔らかいイヤ・パッド・インナーＹ１０９ａ及び周囲のファブリック層Ｙ１０９ｂを含めた、インターフェースが、好適には、使用者の耳の周りにシールを作り、それにより、その場で、デバイスの外部の空気Ｙ４０８から、デバイスの内部の空気を実質的に封止する。インターフェース／イヤ・パッドＹ１０９が、使用時に使用者の耳のところに又はそれに隣接するところに配置される、デバイスの内部の前方空洞Ｙ２０５内の空気と、デバイスの外部の空気Ｙ４０８（周囲の外気）との間に十分なシールを提供するように構成される。パッドＹ１０９が、使用者の耳又は耳介Ｙ４０３の上及びその周りでタイトに留まってこの位置を封止するように成形される本体を備えることができる。例えば、ヘッドホン・カップ及びインターフェース・パッドが、使用時に使用者の耳を押圧するように構成されるスープラオーラル・タイプであってよい。

実施例Ｋに関連して上で言及したように、有意なシールとは、例えば、動作中の少なくとも低いバス周波数での音圧を増強する（すなわち、バス・ブーストを提供する）ように構成されるシールである。

組み立てられた状態において、各ヘッドホン・カップが、使用時に使用者の耳に隣接するように配置されるように構成される振動板組立体の側に、アウトプット・アパーチャのところに又はそれに隣接するように配置される第１の前方空気空洞Ｙ２０５を備える。ヘッドホン・カップが、アウトプット・アパーチャの反対側にあり、また使用時に使用者の耳の反対側にある、振動板組立体の側に配置されるように構成される第２の後方空洞Ｙ２０６をさらに備える。外側キャップＹ２０１が、動作中にそこを通って空気が漏れるための、後方空洞Ｙ２０６に隣接するように配置される１つ又は複数のアパーチャ又はスリットＹ２１５を備える。好適には、デバイスが、使用時に前方空洞から使用者の耳に向かって音圧が通過するのを可能にするために前方空洞Ｙ２０５に隣接するアウトプット・アパーチャを覆う多孔性のファブリック・カバーＹ２０７をさらに備える。別の多孔性のファブリック・カバーＹ２０９が、中央アウトプット・アパーチャの周りの環状開口部又は放射状に分布する一連の開口部Ｙ２１０の上を延びる。多孔性のファブリック・カバーＹ２０７が、好適には、そこを通る気体の流れを有意に制限しないようにするための相当に高い程度の通気性を有する。一方で、ファブリック・カバーＹ２０９が、好適には、そこを通る気体の流れを十分に制限するようにするための比較的低い程度の通気性を有する。両方のカバーＹ２０７及びＹ２０９では、目の細かいスチール・メッシュ、通気コットン・ベロア又はポリエステル・メッシュが、必要に応じて選択されるか又は調整される程度の通気性を有する適切な材料の例である。別法として当技術分野で知られる他の材料が使用されてもよいことが理解されよう。

放射状に分布する開口部Ｙ２１０及び対応するメッシュＹ２０９の面積及び／又は体積は、キャップのサイズを基準として、及び／又は、その場で耳に直接に隣接するように含まれる空気Ｗ３０６ａを基準として、著しく大きい。

図Ｙ１を参照すると、外側キャップ、及び／又は、各カップの基部が、好適には、ヘッドバンドＹ１０４のそれぞれの端部に枢動可能に接続される。例えば、各カップＹ１０２、Ｙ１０３の外側キャップＹ２０１が、枢動アームＹ１０７を介してヘッドバンドＹ１０４のそれぞれの端部に接続され得る。これにより、ヘッドバンド位置が快適となるように使用者によって調整されることが可能となる。任意適切なヒンジ式機構が使用され得る。別法として、ヘッドバンドがヘッドバンドに固定的に接続されてもよい。快適さのために、柔らかい内側パッドがヘッドバンドの内部面上に設けられてよい。

空気漏れ流体通路
実施例Ｋのところで言及したように、各ヘッドホン・カップが、共振を減衰すること及び／又はバス・ブーストを抑えることを補助するために、動作中に前方空気空洞Ｙ４０５から別の空気までの限定的な気体流れ経路を提供するように構成される１つ又は複数の流体通路をさらに備えることができる。例えば、図Ｙ４ａを参照すると、このデバイスが、その場で使用者の耳に隣接するように配置されるように構成される第１の前方空気空洞Ｙ４０５を、デバイスの外部の空気Ｙ４０８に流体的に連結する少なくとも１つの流体通路を備える。流体通路が、限定的な流れ経路を介して、前方空洞Ｙ４０５を後方空洞Ｙ４０６に流体的に連結し、さらに、後方空洞Ｙ４０６をデバイスの外部の空気Ｙ４０８に流体的に連結する。この実施例では、デバイスが、前方空洞Ｙ２０５ａから、高い多孔性のファブリック層Ｙ２０７及びアウトプット・アパーチャＹ２２６を通り、耳Ｙ４０３の隣の前方空洞Ｙ２０５ｂまで、通る流体通路を備える。前方空洞部分Ｙ２０５ｂが、開口部Ｙ２１０のところで極めて高い抵抗性を有する要素Ｙ２０９を介して後方空洞Ｙ２０６に流体的に連結される。さらに、後方空洞Ｙ２０６が、比較的狭くて高い抵抗性を有する１つ又は複数の開口部Ｙ２１５を通して外部の空気Ｙ４０８の中へと流体的に連結される。大部分が流体通路さらには狭い開口部Ｙ２１５の中に配置される多孔性のファブリック層Ｙ２０９が、流体流れ制限器として機能する。任意の１つ又は複数のこれらの要素が、前方空洞Ｙ２０５から外部の空気Ｙ４０８までの限定的な流体通路を提供するために流体通路内に存在してよいことが理解されよう。

好適には、空気漏れ流体通路Ｙ２１０が振動板本体の周りに分布し、有意な距離に沿って延びる。例えば、空気漏れ流体通路Ｙ２１０が、振動板本体の主面に跨る最小距離より大きい距離に沿って延びており、又はより好適には、振動板本体の主面に跨る最小距離より５０％大きい距離に沿って延びており、又は最も好適には、振動板の主面に跨る最小距離より２倍大きい距離に沿って延びている。上で言及したように、また、放射状に分布する開口部Ｙ２１０が、好適には、その場で、使用者の耳に隣接する前方空洞部分Ｙ２０５ｂ内の空気を基準として極めて大きい断面積を有する。これが、より明瞭な内部空気共鳴をより徹底的に減衰するのを達成するのを補助する。

この実施例では、流体通路Ｙ２１５が、後方空洞Ｙ２０６との連結部分のところで縮小された幅を有する。流体通路Ｙ２１０が、例えば、空気を含めた気体が通路を通って流れるのを可能にするように構成されるがそれでも十分な程度の抵抗性を有するような、目の細かいスチール・メッシュＹ２０９の形態の流れ制限要素をさらに備える。

好適には、限定的な要素Ｙ２０９を通る通路及びアパーチャＹ２１５を通る通路を含めた、流体通路が、集合的に、動作中に外耳道の空洞内での音圧を有意に低減するのに十分な程度でそこを通って気体が流れるのを可能にする。音圧の有意な低下は、例えば、２０Ｈｚから８０Ｈｚの周波数範囲にわたってのデバイスの動作中の音圧の、少なくとも１０％、又はより好適には少なくとも２５％、又は最も好適には少なくとも５０％の低下であってよい。この音の減少は、流体通路を一切有さずしたがって動作中に生じる音圧の漏れが無視できる程度であるような同様のオーディオ・デバイスを基準としたものである。音圧の有意な低下は、好適には、標準的な測定デバイス内にオーディオ・デバイスが装着されている時間の少なくとも５０％で観測される。しかし、それ以外の音圧の低下も考えられ、本発明はこれらの実例に限定されることを意図されない。

この変形形態は、実質的に支持されない振動板周辺部及び他のトランスデューサの特徴を使用することを介して、トランスデューサの、特には振動板及び振動板サスペンションの、望ましくない機械的共振に対処する。振動板可動域及び基本の振動板共振周波数も改善され得る。バッフル／イヤ・カップ及びヘッドホンのヘッドバンドの機械的共振が、デカップリング・マウンティング・システムによって対処される。限定的な流体通路が、前方空洞Ｙ２０５、後方空洞Ｙ２０６、並びに、デバイス及び／若しくは使用者の頭部の中に含まれる任意の他の空洞又はデバイス及び／若しくは使用者の頭部による任意の他の空洞、の内部の空気共鳴に対処する。

前方空洞Ｙ２０５及び後方空洞Ｙ２０６の共振の場合では大きい流体通路の空気の漏れＹ２１０により、また、後方空洞Ｙ２０６の場合では狭い流体通路Ｙ２１５により、行われる減衰により、空気共鳴の制御が改善される。前方空洞Ｙ２０５及び後方空洞Ｙ２０６の両方の容積にわたって広範囲に大きい流体通路Ｙ２１０が分散することにより、両方の空洞の広範囲の多様な内部空気共鳴モードを低減することが補助される。また、共振制御、さらには、バス・レベルの抑制が、多様な聴取者／使用者に対してさらには多様なデバイスの配置に対しても比較的一定なものとなり得る。

加えて、デバイスの内部の方を向くイヤ・パッドＹ１０９ａの内部部分は、覆われないままであるか、又は、多孔性である内側ファブリック１０９ｃで覆われ、その結果、空洞Ｙ２０５内の耳の周りの音波が多孔性発泡体の内部で伝播することができるようになり、ここでは、それらのエネルギーが、空洞Ｙ２０５の内部の空気共鳴を低減するのを補助するために、発泡体内の細かい開口部を通る空気の動きにより消散し得る。

これはまた、空気空洞Ｙ２０５が、多孔性のイヤ・パッド・インナーＹ１０９ａの容積に連結され、したがってその容積を含むようにそこまで延びている、ことを意味する。これにより、周囲騒音のパッシブ減衰の改善を含めた別の利点を得られる。その理由は、例えば位置Ｙ４０７のところでのイヤ・パッドＹ１０９と装着者の耳Ｙ４０３との間での流体の漏れを介して又は他には流体通路Ｙ２１５及びＹ２１０を介して、周囲の空気Ｙ４０８から空気空洞Ｙ２０５まで移動する音圧が、容積Ｙ１０９ａに連結されるより大きい容積Ｙ２０５のところに広がるにはより長時間かかるからである。

５．２．６ 実施例Ｇ９
１対のインターフェース・デバイスを備えるヘッドホン・システムなどの、個人用オーディオ・デバイスの一実施例では、各インターフェース・デバイスが、本明細書のセクション２．３で説明される実施例Ｇ９によるオーディオ・トランスデューサを組み込む。このヘッドホン・システムは、例えば実施例Ｋ、Ｗ又はＹと同じであるか又は同様の構成を有することができるが、オーディオ・トランスデューサが実施例Ｇ９のオーディオ・トランスデューサに取って代わる。

トランスデューサの機械的特性に関しては：
・厚くて高い剛性の設計アプローチの振動板がコンパクトであり、良好な高周波数の拡張を実現する；
・振動板サスペンションが、全周長の周りに分布するのではなく、ばねに集中していることは、ばねが内部共振に対して比較的高いロバスト性を有しており、ここでは、それに相応するような、振動板の基本共振周波数又は振動板可動域における犠牲を払うことがない、ことを意味する；
・内部のサスペンション共振が結果として生じる場合、ばねが最小の表面積を有することで、ディストーションが聴取者まで容易には広がらない。

５．２．７ 実施例Ｈ
図Ｈ３ａ及びＨ３ｂが、コンパクトな２ウェイ・サーカムオーラル・ヘッドホン装置の各側に配備される高音及びバス・オーディオ・トランスデューサである本発明の別の実施例を示す。図Ｈ３ｂが、右耳の前方の定位置にある両方のオーディオ・トランスデューサＨ３０１及びＨ３０２を示しており、ここではヘッドホン・インターフェース・デバイスの残りの部分が隠れており、図Ｈ３ａがヘッドホン・インターフェース・デバイスの全体を示している。

この実施例では、実施例Ａのオーディオ・トランスデューサがヘッドホン内に配備されている。代替のコンフィギュレーションにおいて、本明細書で説明される他のオーディオ・トランスデューサの実施例のうちの任意の１つのオーディオ・トランスデューサがこのヘッドホンに組み込まれてもよいことが理解されよう。

この実施例では、バスを改善するために、耳の近傍の空気が外側の空気から封止されず、代わりに、２つのドライバが、直接に外耳道に向かって放射される「正圧」の音圧を、外部に向かって放射される「負圧」の音圧から隔てる小さいバッフル内にマウントされる。耳から離れる方を向くバッフルの側から放射される負圧の空気圧は、外側への放射時にある程度の準半球のパターンを有することを理由として、空気体積を増大させるように膨張することができる。これは、それに相応して、波の伝播時に音圧が低下することを意味する。このような低下は、低いバス周波数においても、負圧の音圧がバッフルの周りを移動して鼓膜に到達するまでに、圧力が、耳の方を向くバッフルの側から放射される「正圧」の音圧を大きく相殺することがないように十分に低減されることを意味する。

本発明の実施例では振動板の大きい体積可動域が可能であるということを理由として、耳の周りにシールが存在しなくても、比較的高いバス・レスポンスが可能となる。例えば、ヘッドホンなどの個人用オーディオ・デバイスの用途では、デバイスのサイズに有意に影響することなく、約１５～２５ｍｍのピーク間の振動板可動域が達成され得る。また、実施例Ａに関連して上で説明したように、低い基本共振周波数も可能である。ドライバのウォーターフォール・プロットの測定が図Ｈ２ａに示される。

５．２．８ 可能な実装形態、修正形態又は変形形態
オーディオ・トランスデューサ
セクション５．２．１～５．２．７で説明されるオーディオ・デバイスの実施例の各々において、任意の１つ又は複数のオーディオ・トランスデューサが、例えば、実施例Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅ、Ｇ、Ｓ、Ｔ及びＵのオーディオ・トランスデューサを含めた、本明細書で説明される任意の１つ又は複数のオーディオ・トランスデューサに、又は、本明細書で説明される特徴に従って設計される任意の他のオーディオ・トランスデューサに、取って代わることができる。

マウンティング・システム
本発明の低共振オーディオ・デバイスの実施例はハイファイ・オーディオの用途で有用である。使用者の耳の近傍に届けられるハイファイ・オーディオは、好適には、良好に設計された一定の位置から届けられる。したがって、オーディオ・デバイスが、上記の実施例で説明されるパッド及びイヤ・プラグなどの、ユーザ・インターフェース・マウンティング・システムを備えれば有利であり、このユーザ・インターフェース・マウンティング・システムがオーディオ・トランスデューサを使用者の片耳又は両耳のところに又はその近くに配置する。オーディオ・デバイスがイヤホン装置である場合、インターフェース・マウンティング・システムが使用者の外耳道を基準としてオーディオ・トランスデューサを配置することがさらに好適である。

複数のチャネル
また、ハイファイ・オーディオ再生の場合、オリジナルのオーディオを表す一定程度の空間情報を聴取者に提供することを目的として、少なくとも２つ以上のオーディオ・チャネルが再生されることが好ましい（ステレオ又はマルチチャネル）。これらのチャネルは、好適には、異なるオーディオ・トランスデューサを介して独立して再生されるべきであるが、チャネルが完全には独立せず、それでもこのような空間情報を提供するような、他の形態のオーディオ再生も存在する。例えば、上述の実施例のうちの任意の実施例においてチャネルの間に「クロストーク」が導入されてよい。しかし、好適には、実施例Ｈ、Ｐ、Ｋ、Ｗ、Ｙ及びＸのオーディオ・デバイスが、異なる（それでも、関連している）オーディオ・マテリアルを再生する少なくとも２つの異なるオーディオ・トランスデューサを備え、より好適には、チャネルが独立する。例えば、それぞれの耳に関連付けられたオーディオ・トランスデューサが異なるチャネルを再生することができる。

ＦＲＯ及びトランスデューサの数
ハイファイ・オーディオ再生により十分な帯域幅が与えられる。好適には、実施例Ｈ３、Ｈ４、Ｇ９、Ｐ、Ｋ、Ｗ、Ｙ及びＸのうちの任意の実施例のオーディオ・デバイスが、１６０Ｈｚから６ｋＨｚの周波数帯を含む、又はより好適には１２０Ｈｚから８ｋＨｚの周波数帯を含む、又はより好適には１００Ｈｚから１０ｋＨｚの周波数帯を含む、又はさらにより好適には８０Ｈｚから１２ｋＨｚの周波数帯を含む、又は最も好適には６０Ｈｚから１４ｋＨｚの周波数帯を含む、ＦＲＯを有する少なくとも１つのオーディオ・トランスデューサを備える。

オーディオ信号が、異なる帯域幅で作動する複数のオーディオ・トランスデューサによって再生される場合、好適には、オーディオ信号を、異なるトランスデューサによって再生されることになるサブ・バンドへと分けるための電気的クロスオーバー又は等価の手段がさらに組み込まれる。このようなオーディオ・セパレーションはオーディオ再生の品質にとって有害である可能性があることから、オーディオ・デバイスがそれぞれの耳に対してせいぜい３つのオーディオ・トランスデューサを備えることが好適であり、これらが集合的に、１６０Ｈｚから６ｋＨｚの周波数帯を含む、又はさらに好適には１２０Ｈｚから８ｋＨｚの周波数帯を含む、又はさらに好適には１００Ｈｚから１０ｋＨｚの周波数帯を含む、又はさらにより好適には８０Ｈｚから１２ｋＨｚの周波数帯を含む、又は最も好適には６０Ｈｚから１４ｋＨｚの周波数帯を含む、ＦＲＯを有する。より好適には、オーディオ・デバイスがそれぞれの耳に対してせいぜい２つのオーディオ・トランスデューサを備え、これらが集合的に、１６０Ｈｚから６ｋＨｚの周波数帯を含む、又はさらに好適には１２０Ｈｚから８ｋＨｚの周波数帯を含む、又はさらに好適には１００Ｈｚから１０ｋＨｚの周波数帯を含む、又はさらにより好適には８０Ｈｚから１２ｋＨｚの周波数帯を含む、又は最も好適には６０Ｈｚから１４ｋＨｚの周波数帯を含む、ＦＲＯを有する。最も好適には、オーディオ・デバイスがそれぞれの耳に対してわずかに１つのオーディオ・トランスデューサを有する。

上述したように、このように広範囲の帯域幅にわたっての高品質のオーディオ再生を達成するのに、実質的に又は十分に、周囲の内部に物理的に連結しない振動板組立体を組み込むオーディオ・デバイスが良好に適する。

加えて、オーディオ再生の品質の補助のために、好適には、Ｈａｍｍｅｒｓｈｏｉ ａｎｄ Ｍｏｌｌｅｒ ｉｎ ２００８によって提案される「Ｄｉｆｆｕｓｅ Ｆｉｅｌｄ」を基準として（これは、この基準と比較して、多くの個人用オーディオ・デバイスが相対的に低減される出力を有することになるような２～４ｋＨｚの周波数範囲ではない）、２０ｄＢを超えるような、又はより好適には１４ｄＢを超えるような、又はさらにより好適には１０ｄＢを超えるような、又は最も好適には６ｄＢを超えるような、音圧の継続的な低下なしで、ＦＲＯが再生されることが好ましい。

また、Ｈａｍｍｅｒｓｈｏｉ ａｎｄ Ｍｏｌｌｅｒ ｉｎ ２００８によって提案される「Ｄｉｆｆｕｓｅ Ｆｉｅｌｄ」を基準として、２０ｄＢを超えるような、又はより好適には１４ｄＢを超えるような、又はさらにより好適には１０ｄＢを超えるような、又は最も好適には６ｄＢを超えるような、帯域幅の極値での音圧の低下なしで、作動周波数帯が再生されることが好ましい。

オーディオ・デバイスが複数のオーディオ・トランスデューサを備える場合、好適には少なくとも１つのトランスデューサが、また最も好適にはすべてのトランスデューサが、実施例Ｈ３、Ｈ４、Ｇ９、Ｋ、Ｐ、Ｗ、Ｙ及びＸのオーディオ・デバイスに関連して上述したものと同じであるか又は類似するものである、ことが理解されよう。別法として又は加えて、例えば、実施例Ａ、Ｂ、Ｅ、Ｄ、Ｇ、Ｓ、Ｔ及びＵのオーディオ・トランスデューサのうちの任意の１つ又は複数のオーディオ・トランスデューサを含めた、本明細書で説明される他のオーディオ・トランスデューサが使用されてもよい。言い換えると、上記の実施例で説明されるオーディオ・デバイスのうちの任意の１つのオーディオ・デバイスが、１つの耳のコンフィギュレーションに対して、複数のトランスデューサの中に、中に組み込まれる任意の他のタイプのオーディオ・トランスデューサを備えることができる。

非封止の変形形態
セクション５．２．２～５．２．７の上述の実施例では、オーディオ・デバイスが、その場で、使用者の片耳又は両耳のところを又はその周りを実質的に封止するように設計される。これらの実施例のいくつかの変形形態では、例えば、図Ｈ３及びＨ４に示される実施例の場合において、オーディオ・デバイスが、その場で、使用者の片耳又は両耳のところ又はその周りを実質的には封止しないように、設計される。実質的には封止しないような設計では、耳の音響特性及び／又は共振特性が変化しにくい。また、非封止の設計は使用者にとってより快適となり得る。これは、特には、実施例Ｐ及びＸのオーディオ・デバイスなどの、イヤホンの用途の場合に当てはまり、イヤホンの用途では、インターフェースが外耳道の中に又は外耳道に直接に隣接するところに留まるように構成される。

非封止の設計を用いる場合、一般に、上述のオーディオ・デバイスのコンフィギュレーションによって達成される振動板可動域及び低い基本共振周波数に対する要求が大きくなる。

したがって、別法として、オーディオ・デバイスが、使用時に、外耳道内に含まれる空気と外耳道の外部の空気との間に部分的なシールを備えてもよく、これは、その場で、使用者の耳介、頭部又は外耳道の開口部の周辺部の周りに実質的に継続的なシールを提供しない。例えば、インターフェースが、その場で、使用者の外耳道の、又は耳介又は頭部の、開口部の周辺部に対して実質的に継続的な圧力を加えなくてよい。

封止の程度は、好適には、バス・レスポンスを不十分にしてしまうくらいに過度に小さいものではない。例えば、デバイスの少なくとも１つのインターフェースが、７０ヘルツにおける周囲音のパッシブ減衰を、１デシベル（ｄＢ）未満、又は２ｄＢ未満、又は３ｄＢ未満、又は６ｄＢ未満とするように、その場で部分的な封止を行ってよい。別法として又は加えて、少なくとも１つのインターフェースが、１２０ヘルツにおける周囲音のパッシブ減衰を、１デシベル（ｄＢ）未満、又は２ｄＢ未満、又は３ｄＢ未満、又は６ｄＢ未満にするように、その場で部分的な封止を行ってよい。別法として又は加えて、少なくとも１つのインターフェースが、４００ヘルツにおける周囲音のパッシブ減衰を、１デシベル（ｄＢ）未満、又は２ｄＢ未満、又は３ｄＢ未満、又は６ｄＢ未満にするように、その場で部分的な封止を行ってよい。

自由周辺部の変形形態
上述の実施例Ｈ３、Ｈ４、Ｘ、Ｗ及びＫの個人用オーディオ・デバイスでは、回転動作オーディオ・トランスデューサが、その周辺部において、周囲又はエンクロージャに物理的に連結しない振動板組立体を備える。これらの実施例の各々に組み込まれ得るこのコンフィギュレーションの１つの変形形態は、振動板組立体の周辺部のところに取り付けられるが振動板本体の終端部領域には連結されない従来のタイプのサスペンション（可撓性スパイダ又は他の同様の支持体など）を介して支持体に対して浮遊状態にされる振動板組立体を有するオーディオ・トランスデューサであり、振動板本体の終端部領域では、動作中の振動板の揺動時に振動板本体の変位が最大となる。それでも、終端部領域の長さは、例えば、振動板組立体の外周部の組合せの合計の長さの少なくとも２０％であってよい（又はいくつかの実装形態では、それ未満であってもよい）。

従来のサスペンションは、振動板可動域及び基本の共振周波数をいくらかの程度で制限するが、バス・レスポンスを向上させるために封止の程度を改善することができる。

最大の変位を受けるところの終端縁部領域にサスペンションが存在しないことにより、一定程度の空気の漏れが可能となり、これが、特定のコンフィギュレーションのための最適なバス・レスポンスを実現する。好適には、従来の周囲が、十分なバス・レスポンスの提供を受けるところの振動板周辺部の絶対最小値の長さのところにのみ存在し、この場合、周囲サスペンションが、動作中に最小に動くところの振動板組立体の周辺部領域のところに取り付けられる。

動く周辺部の一部分のところに、また特には、最大の変位を受けるところの部分に、サスペンションが存在しないことにより、周辺部のところに配置される残りのサスペンションのスティフネスを増大させることが可能となり、さらにそれにより、３つの項目での折り合いのうちの残りの、振動板可動域及び周囲の共振を改善することが可能となる。

セルラー・フォンの実装形態
上述の個人用オーディオ・デバイスの実施例は、携帯電話又は他の携帯情報端末タイプのデバイス内に実装され得る。

このタイプの実装形態では、このオーディオ・トランスデューサのコンフィギュレーションによって提供されるバス領域の帯域幅拡大能力が、オーディオ再生以外の、例えば振動警報といったような、他のデバイス機能にも同じオーディオ・トランスデューサが使用され得ることがあることをまた意味する。

６．好適なトランスデューサ基部構造の設計
本明細書で説明されるオーディオ・トランスデューサの実施例の各々で、それらに相対的な低エネルギー蓄積性能を提供するためには、振動板組立体をそこから支持して励起させるところである構成要素又は組立体であるトランスデューサ基部構造が、好適には、それ自体では、トランスデューサのＦＲＯの範囲内において、共振モードをほとんど有さず、又はより好適には共振モードを一切有さない。

トランスデューサ基部構造が、好適には、構造の任意の他の寸法より有意に大きいような寸法が存在しないことを意味する、比較的脚の短いコンパクトなジオメトリを有する高い剛性を有する材料から構成される。細長いジオメトリはよりコンパクトであるが、共振も起こりやすいことから、本発明の実施例では好適ではない。しかし、これらは本発明の範囲から排除されない。

トランスデューサ基部構造が、例えば、バッフル、エンクロージャ、ハウジング又は任意の他の周囲などの、他の構成要素に強固に取り付けられる場合、好適には、構造全体（本明細書では、「トランスデューサ基部構造組立体」とも称される）が、やはり、高い剛性を有する材料から構成されなければならず、脚の短いコンパクトなジオメトリを有さなければならない。

また、好適には、可能な限り、基部構造組立体が振動板の両側の空気流れを妨害せず、また、空気共鳴モードを発生させる可能性がある空気を含むことに寄与しない。

また、好適には、トランスデューサ基部構造が振動板組立体と比較して大きい質量を有し、その結果、トランスデューサ基部構造の変位と比較して振動板の変位が大きくなる。好適には、トランスデューサ基部構造の質量は、振動板組立体の質量より１０倍超大きく、又はより好適には２０倍超大きい。

好適には、共振の受けやすさを最小にするために、任意の磁石以外の、基部構造組立体の少なくとも１つの重要な構造構成要素が高い比弾性率を有する材料から作られ、例えば、限定しないがアルミニウム若しくはマグネシウムなどの、金属から作られるか、又は、ガラスなどのセラミックから作られる。

基部構造組立体をなす構成要素が、エポキシなどの接着剤により、又は、溶接により、又は、固定具を使用するクランピングにより、又は、多くの他の方法により、一体に連結され得る。溶接及びはんだ付けは広いエリアにわたって丈夫で高い剛性の連結部を提供することから、特にジオメトリがより細長くしたがって共振しやすい場合には、溶接及びはんだ付けが好適である。

例えば、図Ａ１が、高い剛性を有するトランスデューサ基部構造Ａ１１５に回転可能に接続される、高い剛性を有し、比較的軽量である複合振動板組立体Ａ１０１を有する、本明細書では実施例Ａと称されるオーディオ・トランスデューサの実施例を示す。

トランスデューサ基部構造Ａ１１５が、永久磁石Ａ１０２と、ポール・ピースＡ１０３及びＡ１０４と、接触バーＡ１０５と、デカップリング・ピンＡ１０７及びＡ１０８とを備える。トランスデューサ基部構造Ａ１１５のすべての部分が、例えばエポキシ接着剤などの、接着剤を使用して、又は別法として、溶接、クランピング及び／若しくは固定具などを介する、高い剛性の任意の接続機構を介して、連結され得る。

トランスデューサ基部構造Ａ１１５は、それが有するいかなる共振モードもトランスデューサのＦＲＯの範囲の外で好適には発生させるように、高い剛性を有するように設計される。トランスデューサ基部構造Ａ１１５の、厚くて脚の短いコンパクトなジオメトリにより、この実施例に、磁石及びポール・ピースに取り付けられるバスケットで構成されるトランスデューサ基部構造を有する従来のトランスデューサに対しての利点がもたらされる。

図Ｊ１ｄ及びＪ１ｅに示されるような、従来のオーディオ・トランスデューサでは、バスケットＪ１１３が、可撓性の振動板サスペンションを支持するバスケットの部分（周囲Ｊ１０５）に対して、比較的重い質量の、磁石Ｊ１１６、上部ポール・ピースＪ１１８及びＴ－ｙｏｋｅ Ｊ１１７をリンクする必要がある。周囲が磁石Ｊ１１６及びスパイダＪ１１９から離れた有意な距離のところに位置しなければならないことにより、トランスデューサのジオメトリが限定され、それにより、所与のサイズの振動板の円錐体Ｊ１０１に対して、コンパクトで脚の短いジオメトリのトランスデューサ基部構造を提供することが困難となる。薄く、コンパクトではなく、脚の長いジオメトリ及びロケーションを有するような従来のバスケットの設計では、バスケットが共振しやすくなる。

また、従来の周囲は、しばしば、振動板とエンクロージャ又はバッフルとの間に１つ又は複数のエア・ポケットを含み、それにより、空気共鳴モードを発生させる。

本明細書の他のオーディオ・トランスデューサの実施例でも、同じ又は同様のトランスデューサ基部構造又は基部構造組立体が利用される。

７．変換機構
本明細書で説明されるオーディオ・トランスデューサの実施例の各々で、オーディオ・トランスデューサが変換機構を組み込む。好適な電気音響学の実装形態では（例えば、ラウドスピーカ）、各実施例の関連の変換機構が、電気オーディオ信号を受信し、その信号に応答して力伝達構成要素の動作により振動板組立体に励起作用力を加えるように、構成される。動作中、通常、関連付けられたトランスデューサ基部構造により、関連の反力がさらに示される。代替の音響電気学の実装形態の場合（例えば、マイクロホン）、各実施例の変換機構が、音波に反応して動く振動板組立体により生じる力を受けるように構成され、力伝達構成要素の動作により、この動きが電気オーディオ信号へと変換される。

したがって、変換機構が力伝達構成要素を備える。最も好適には、トランスデューサのこの部分が振動板構造又は組立体に強固に連結される。その理由は、傾向としては、このコンフィギュレーションが、より正確な１自由度のシステムを作りそれにより望ましくない共振モードを最小にするのに、より適しているからである。

別法として、力伝達構成要素が１つ又は複数の中間構成要素を介して振動板に強固に連結され、力伝達構成要素が振動板本体又は構造に接近し、それにより組み合わされる構造の剛性を向上させ、その結果として、これらのカップリングに関連する不利な共振モードの周波数がより上へと移行させられる。好適には、上記の実施例のうちの任意の１つの実施例における力伝達構成要素と振動板構造又は本体との間の距離が、振動板構造又は本体の主面の最大寸法（長さなどであるが、別法として幅であってもよい）の７５％未満である。より好適には、この距離が、振動板本体又は構造の最大寸法の、５０％未満、又はより好適には３５％未満、又はさらに好適には２５％未満である。

好適には、やはり、構造の高い剛性が確実に得られるようにするのを補助するために、連結構造が、８ＧＰａを超える、又はより好適には約２０ＧＰａを超えるヤング率を有する。

磁界発生構造及び導電性コイル又は要素を備える電磁励起機構は非常に線形的である。したがって、このような電磁励起機構は、本発明の上述の実施例の各々の実施例と共に使用されるのに好適な形態の変換／励起機構である。このような電磁励起機構は、本発明の共振制御の特徴との組合せで使用される場合、実質的に共振フリーの構造と組み合わされるリニア・モータを介してオーディオ再生の品質が最大化されるという利点を提供する。好適には、コイルが振動板側で固定される。その理由は、コイルを軽量にすることができ、したがって、振動板分割共振に対してコイルをより有害ではないものとすることができるからである。コイル及び磁石ベースのモータは、さらに、高出力での取り扱いを可能にすることから、ロバストに作ることができる。

用途に応じて、例えば圧電式変換機構又は磁歪変換機構などの、他の励起機構も良好に機能することができ、別法としてこられが本発明の実施例のうちの任意の１つの実施例に組み込まれてもよい。圧電モータは、例えば、本発明による単純なヒンジ・システム及び／又は高い剛性を有する振動板の特徴と組み合わされて使用される場合に、効果的となり得る。実施例Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅ、Ｋ、Ｓ、Ｔ、Ｗ及びＸに関連して説明されるものなどの、回転動作トランスデューサでは、このような変換機構が回転軸の近くに配置され得る。ここでは、基部の近くの小さい可動域により、振動板の遠位の周辺部又は先端部に向かうにつれて大きい可動域が得られることを理由として、圧電デバイスの一般的には可動域が小さいという欠点が軽減される。加えて、圧電モータは高い程度で本質的に共振フリーとなり得、また、軽量となり得、これは、それ以外の場合では振動板の共振モードを強める可能性があるような振動板上の荷重が低減されることを意味する。

８．オーディオ・トランスデューサの用途
本明細書で説明されるオーディオ・トランスデューサの実施例は、多種多様なオーディオ・デバイスに実装されるように構成され得る。個人用オーディオ・デバイス内での本発明のオーディオ・トランスデューサの実装形態の例のためのセクション５でいくつかの実例が与えられている。これは本発明の実施例のうちのいくつかの実施例に関連して好適な実装形態であるが、それが唯一の実装形態ではなく、多くの他の実装形態も適用可能である。

オーディオ・トランスデューサの実施例の各々が、所望の機能を実行するようなサイズへと拡大・縮小され得る。例えば、本発明のオーディオ・トランスデューサの実施例は、本発明の範囲から逸脱することなく、以下のオーディオ・デバイスのうちの任意の１つのオーディオ・デバイスに組み込まれ得る：
・ヘッドホン、イヤホン、補聴器、携帯電話、及び、携帯情報端末、などを含む個人用オーディオ・デバイス；
・パーソナル・デスクトップ・コンピュータ、ラップトップ・コンピュータ、及び、タブレット、などを含む計算デバイス；
・コンピュータ・モニタ及びスピーカ、などを含むコンピュータ・インターフェース・デバイス；
・フロア・スタンディング・スピーカ、及び、テレビ・スピーカ、などを含むホーム・オーディオ・デバイス；
・カー・オーディオ・システム、並びに、
・他の専用のオーディオ・デバイス。

さらに、所望の結果を得るために所与の設計に従って、オーディオ・トランスデューサの周波数範囲が操作され得る。例えば、上記の実施例のうちの任意の１つの実施例のオーディオ・トランスデューサが、所望の用途に応じて、バス・ドライバ、ミッドレンジ－高音ドライバ、ツイーター、又は、フルレンジ・ドライバとして使用され得る。

種々の用途のために実施例Ａのオーディオ・トランスデューサの実施例が如何にして構成され得るかの簡単な実例を以下で与えるが、これが限定的であることは意図されておらず、この実施例に対してさらには本明細書で説明される他のすべての実施例に対して、他の多くの可能なコンフィギュレーション、用途及び実装形態が考えられる、ことが当業者には理解されよう。

一実装形態で、例えば、実施例Ａのオーディオ・トランスデューサが、図Ｈ３ｂに示されるツーウェイ・ヘッドホン（ラウドスピーカ・オーディオ・トランスデューサＨ３０１）において、３００Ｈｚから２０ｋＨｚのミッドレンジ及び高音の周波数を再生するように設計される例えば約１５ｍｍの振動板本体の長さを有することができる。同じトランスデューサが、例えば７００Ｈｚからそれ以上の周波数までの間の周波数バンドを再生する、ホーム・オーディオ・フロアスタンディング・スピーカのためのミッドレンジ－高音ラウドスピーカ・オーディオ・トランスデューサとしても配備され得、又は、同じトランスデューサが、１ウェイ・ヘッドホン内のフルレンジ・ドライバとして機能するようにも最適化され得る。

実施例Ａのオーディオ・トランスデューサが多様な用途に適合するようにそのサイズを拡大・縮小され得る。例えば、図Ｈ３ｂがバス・ラウドスピーカ・オーディオ・トランスデューサＨ３０２を示しており、これは、ミッドレンジ及び高音ドライバＨ３０１に関連する拡大された（すべての寸法の）実施例Ａのオーディオ・トランスデューサである。拡大されたオーディオ・トランスデューサが、例えば約３２ｍｍの振動板の長さを有することができる。このような事例では、トランスデューサＨ３０２が、約４０Ｈｚのより低い基本周波数においてより多くの空気を動かすことが可能となり得る。トランスデューサＨ３０２が最大約４０００Ｈｚの周波数を再生するのに適し得る。このドライバは、例えば１００Ｈｚから４０００Ｈｚの間の周波数バンドを再生する、ホーム・オーディオ・フロア・スタンディング・スピーカのミッドレンジ・ドライバにも適する。さらに、例えば約２００ｍｍの振動板の長さへと概略的に拡大・縮小することで（すべての寸法に）、２０Ｈｚから約１０００Ｈｚの又はいくつかの事例ではそれ以上の、実質的に共振フリーの帯域幅を有するドライバを得ることができ、これがハイ・ボリュームの可動域能力を有する。このコンフィギュレーションが、例えば、ホーム・オーディオ・フロアスタンダーのためのサブウーファーに適する。

実施例Ａのオーディオ・トランスデューサの振動板の長さを例えば約８ｍｍとするようにドライバ寸法が縮小される場合、トランスデューサが、図Ｈ４に示されるものに類似する１ウェイ・バッド・イヤホン内に配備され得る。

図Ｚ１を参照すると、実施例Ａのオーディオ・トランスデューサのさらに別の実装形態が、例えば、パーソナル・コンピュータ・スピーカ・ユニットであってよいラウドスピーカ・システムＺ１００であってよい。このオーディオ・デバイスの実施例では、２つ以上のオーディオ・トランスデューサが同じエンクロージャＺ１０４に組み込まれる。実施例ＡのトランスデューサＺ１０１の第１の相対的により小さいバージョンが高音ドライバとして提供され、第２の相対的により大きいオーディオ・トランスデューサＺ１０２がバス－ミッドレンジ・ドライバとして提供される。これらのユニットが、共に、本明細書のセクション４．２のもとで説明されるようなデカップリング・システムを介して、エンクロージャから分離され得る。エンクロージャＺ１０４が、エンクロージャを支持表面Ｚ１０６からさらに分離するためにエンクロージャの基部の周りに分布する複数のゴム又は他の実質的に柔らかい脚部Ｚ１０５を備えることができる。

実施例Ｚのオーディオ・デバイスの代替のコンフィギュレーションでは、より大きいトランスデューサＺ１０２が分離されず、エンクロージャＺ１０４に完全に及び強固に連結される。これが、例えばより重いトランスデューサ基部構造の１つ又は複数（好適には、複数）の側部上の接着剤を介するといったようなことを含めて、本明細書で考察されるような任意適切な方法を介して、行われ得る。加えて、エンクロージャ壁Ｚ１０４が、例えば５ｍｍ超の又は８ｍｍ超の十分な大きさの壁の厚さを有する、例えば金属材料（例えば、アルミニウム又は他の同様のもの）などの、十分に厚くて高い剛性を有する材料から作られる。これは著しく重くて高い剛性を有する構成である。柔らかい脚部が、エンクロージャと支持表面との間にデカップリング・マウンティング・システムを提供する。また、より小さいドライバＺ１０１に関連付けられる第２のデカップリング・システムが実施例Ａのところで説明されるように提供され、ドライバとエンクロージャＺ１０４との間に配置され得る。自由周辺部タイプのドライバＺ１０１及びＺ１０２と組み合わされるこれらのデカップリング・システムは、強固にマウントされるより大きいトランスデューサがより小さいドライバの比較的コンパクトなエンクロージャと組み合わされて単一の実質的に低共振のシステムを形成し、これが、ユニットに接近している他の共振傾向のあるシステム（例えば、スピーカをその上に着座させることができるところの家具）から切り離されることを意味する。このシステムは、他のドライバのデカップリング・システムを介して、振動傾向のある他のシステム（この事例では、より小さいドライバ）からも切り離される。

振動遮断マウンティング（すなわち、脚部）は、例えば、下部に取り付けられる追従性を有するゴム又はシリコンのマウンティング・パッド、可撓性を有する金属ばね、可撓性アーム、などを含んでよい。

上記は本発明の実施例の多様性の例を提供するものであり、実施例Ａに対して、又は、本明細書で説明されるか若しくは本明細書で提供される説明に由来し得る任意の他のオーディオ・トランスデューサの実施例に対して、他の実装形態も可能であることが当業者には容易に明らかとなろう。

本発明の上記の説明は、好適な実施例のオーディオ・トランスデューサ及びオーディオ・デバイスの実施例を含む。この説明はまた、オーディオ・トランスデューサに関連する、他のシステム、組立体、構造、デバイス、方法及び機構の、種々の実施例、実例並びに設計及び構成の原理を含む。添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、オーディオ・トランスデューサの実施例に対して、並びに、本明細書で開示される他の関連のシステム、組立体、構造、デバイス、方法及び機構に対して、当業者には明らかであるような多くの修正形態が作られ得る。

Claims (20)

1. 振動板と、ヒンジと、トランスデューサ基部構造とを備えるオーディオ・トランスデューサであって、
   前記振動板は、使用時に前記ヒンジによって、回転軸を中心に前記トランスデューサ基部構造に対して回転可能に支持され、
   前記ヒンジは、少なくとも１つのヒンジ接続部を備え、各ヒンジ接続部が、第１のフレキシブル弾性ヒンジ要素及び第２のフレキシブル弾性ヒンジ要素を有し、
   前記第１のフレキシブル弾性ヒンジ要素は、一方の端部で前記トランスデューサ基部構造に強固に接続され、対向する端部で前記振動板に強固に接続され、
   前記第２のフレキシブル弾性ヒンジ要素は、一方の端部で前記トランスデューサ基部構造に強固に接続され、対向する端部で前記振動板に強固に接続され、
   前記第１及び第２のフレキシブル弾性ヒンジ要素の各々は、前記トランスデューサ基部構造と前記振動板との間の前記第１及び第２のフレキシブル弾性ヒンジ要素のそれぞれの長手方向の長さと比較して実質的に小さい厚さを有し、前記厚さは、前記回転軸に対して実質的に垂直であって、前記回転軸を中心にする前記振動板の追従的な回転運動を容易にする寸法であり、
   各ヒンジ接続部の前記第１のフレキシブル弾性ヒンジ要素が延びる、前記回転軸に対して垂直である第１の方向が、前記第２のフレキシブル弾性ヒンジ要素が延びる、前記回転軸に対して垂直である第２の方向に対して少なくとも３０度の角度にあり、前記第１及び第２の方向は両方とも、前記第１及び第２のフレキシブル弾性ヒンジ要素のそれぞれに沿って前記振動板から前記トランスデューサ基部構造まで延びて、前記第１の方向と前記第２の方向との両方における前記トランスデューサ基部構造に対する前記振動板の並進変位に関して剛性の向上を容易にする、オーディオ・トランスデューサ。
2. 前記第１の方向は、前記第２の方向に対して４５度より大きい角度にある、請求項１に記載のオーディオ・トランスデューサ。
3. 前記第１の方向は、前記第２の方向に対して６０度より大きい角度にある、請求項１に記載のオーディオ・トランスデューサ。
4. 前記第１の方向は、前記第２の方向に対して実質的に直交する、請求項１に記載のオーディオ・トランスデューサ。
5. 前記振動板から各ヒンジ接続部までの最短距離は、前記回転軸から前記振動板の最遠位周辺部までの最大距離の半分未満である、請求項１～４の何れか一項に記載のオーディオ・トランスデューサ。
6. 前記振動板から各ヒンジ接続部までの最短距離は、前記回転軸から前記振動板の最遠位周辺部までの最大距離の１／３未満である、請求項１～５の何れか一項に記載のオーディオ・トランスデューサ。
7. 各ヒンジ接続部は、前記振動板に直接取り付けられている、請求項１～６の何れか一項に記載のオーディオ・トランスデューサ。
8. 各ヒンジ接続部の前記第１のフレキシブル弾性ヒンジ要素及び前記第２のフレキシブル弾性ヒンジ要素の各々は、実質的に平面のプロファイルを有する、請求項１～７の何れか一項に記載のオーディオ・トランスデューサ。
9. 各ヒンジ接続部の前記第１及び第２のフレキシブル弾性ヒンジ要素は、共通の縁部に沿って連結され又は交差して、おおよそＬ形の断面を形成している、請求項１～８の何れか一項に記載のオーディオ・トランスデューサ。
10. 各ヒンジ接続部の前記第１及び第２のフレキシブル弾性ヒンジ要素は、中央領域に沿って交差して、おおよそＸ形の断面を形成している、請求項１～８の何れか一項に記載のオーディオ・トランスデューサ。
11. 前記回転軸は、各ヒンジ接続部の前記第１及び第２のフレキシブル弾性ヒンジ要素の間の交点とおおよそ同一直線上にある、請求項１～１０の何れか一項に記載のオーディオ・トランスデューサ。
12. 各ヒンジ接続部の前記第１及び第２のフレキシブル弾性ヒンジ要素は隔てられている、請求項１～１１の何れか一項に記載のオーディオ・トランスデューサ。
13. 各ヒンジ接続部の前記第１及び第２のフレキシブル弾性ヒンジ要素の各々は、一様でない厚さ及び／又は幅を有し、前記第１又は第２のフレキシブル弾性ヒンジ要素のそれぞれの前記厚さ及び／又は幅は、前記振動板及び前記トランスデューサ基部構造に隣接する一方の端部領域又は両方の端部領域においてより大きい、請求項１～１２の何れか一項に記載のオーディオ・トランスデューサ。
14. 各ヒンジ接続部の前記第１及び第２のフレキシブル弾性ヒンジ要素の各々の厚さは、前記第１又は第２のフレキシブル弾性ヒンジ要素のそれぞれの長さの約１／４未満である、請求項１～１３の何れか一項に記載のオーディオ・トランスデューサ。
15. 各ヒンジ接続部は、前記振動板の正中矢状面から前記振動板の幅の少なくとも０．２倍である距離のところに配置されている、請求項１～１４の何れか一項に記載のオーディオ・トランスデューサ。
16. 前記ヒンジは、前記振動板の矢状面の反対側に配置された一対のヒンジ接続部を備える、請求項１～１５の何れか一項に記載のオーディオ・トランスデューサ。
17. 各ヒンジ接続部の前記第１及び第２のフレキシブル弾性ヒンジ要素の各々は、おおよそ８ＧＰａより大きいヤング率を有する材料から形成されている、請求項１～１６の何れか一項に記載のオーディオ・トランスデューサ。
18. 前記振動板を取り囲む構造を更に備え、前記振動板は、前記取り囲む構造と物理的に連結しない１つ以上の周辺領域を有する外周部を備える、請求項１～１７の何れか一項に記載のオーディオ・トランスデューサ。
19. 各振動板は実質的に厚い、請求項１～１８の何れか一項に記載のオーディオ・トランスデューサ。
20. 個人用オーディオ用途で使用する個人用オーディオ・デバイスであって、前記デバイスは、通常、使用時に使用者の頭部のおおよそ１０ｃｍ以内に配置され、前記オーディオ・デバイスは、請求項１～１９の何れか一項に記載のオーディオ・トランスデューサを１つ以上有する、オーディオ・デバイス。

Images