JP3965120B2 - エンクロージャ及び該エンクロージャを備えた視聴覚機器 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は音響エンクロージャ及び該エンクロージャを備えた視聴覚機器に関する。
【０００２】
スピーカのような少なくとも１つの電気音響変換器がボックス内に取り付けられた音響エンクロージャに開口を設けることは公知である。この種のエンクロージャは一般に位相反転バフル又は開口箱バフルと呼ばれている。ボックスの容積と開口とにより構成されたユニットは、振動系（ヘルムホルツ共鳴器）のように、低音反射共振周波数と呼ばれる共振周波数Ｆ_０でスピーカの励振に反応する。したがって、位相反転バフルの周波数応答は所望の用途に適合させることができる。
【０００３】
位相反転バフルの使用は、例えば、実用新案ＪＰ６３−１８３ ７８８に記載されているように、特にテレビ受像機のような視聴覚機器において公知である。
【０００４】
図１には、密閉バフル（点線）の場合と開口箱バフル（実線）の場合の周波数応答の例が示されており、図中では、開口箱バフルの場合の共振ピークＦ_０がはっきりと識別できる。
【０００５】
発明者は、ある用途において、特に（例えば、気泡体製又は紙製の）ハードサスペンションのスピーカを使用する際に、一般にはできるだけ平坦な応答が望ましいにもかかわらず、共振ピークが目立ちすぎることに気付いていた。
【０００６】
それゆえ、発明者は、位相反転バフルの音響応答を改善するために、開口が低音反射共振における減衰のための手段を有するようにすることを提案する。
【０００７】
他の有利な特徴によれば、
開口は少なくとも１つの軟質プレートを有する；
開口は、低音反射共振に近い機械的共振周波数を有する少なくとも１つのプレートを有する；
開口は、実質的に低音反射共振周波数に等しい機械的共振周波数を有する少なくとも１つのプレートを有する；
開口は、ボックスの間隙内へと広がる開口容積を定める２つの軟質プレートを有する；
電気音響変換器がハードサスペンションのスピーカである。
【０００８】
本発明はまたディスプレイ装置とこのようなエンクロージャとを備えた視聴覚機器も提案する。
【０００９】
以下の説明は添付した図面を参照して行われる。添付した図面のうち、
図１は、すでに説明したような公知のシステムの周波数応答を示しており；
図２は、本発明による音響エンクロージャの実施例を示しており；
図３は、図２の音響エンクロージャの周波数応答を図１の周波数応答と比較して示している。
【００１０】
図２に示されているエンクロージャ２は４つのスピーカ４を有しており、これらのスピーカは、木材でできた壁を有する平行六面体ボックス８の正面６に取り付けられている。スピーカ４はボックス８の正面６上で全体的にＹ方向に整列されている。ボックスは、互いに平行でかつ各々Ｙ方向に垂直な上面１０及び下面１２を有している。ボックスはまた正面に平行な後面７、及び２つの側面１４を有している。
【００１１】
スピーカはフォームサスペンションのＯｄｙｓｓｅｙタイプ１である。考察中の実施例のボックスの寸法は次の通りである。高さ２５０ｍｍ（上面１０と下面１２の間）；幅４３ｍｍ（側面１４の間）；奥行き５５ｍｍ（正面６と後面７の間）。
【００１２】
エンクロージャ２は、正面６ならびに上面２０及び下面２２にある長方形間隙１８から成る開口１６を有している。なお、上面２０及び下面２２は上面１０及び下面１２に平行である。間隙１８は必ずしも長方形でなくてもよい。変更形態として長円形であってもよい。
【００１３】
下面２２及び上面２０はボックス８の奥行き全体にわたって広がってはいない（つまり、下面２２及び上面２０の表面積は下面１２及び上面１０の表面積よりも小さい）。この実施例では、４０ｍｍにわたって広がっている。もちろん、変更形態として、プレートが互いに異なる長さを有していてもよい。プレートは必ずしも長方形でなくてもよいし、完全に平面でなくてもよい。下プレート２２及び上プレート２０は５ｍｍ離して配置されており、したがってこれらのプレートの間に、一方では間隙１８を通ってボックス８の外部へと広がり、他方ではボックスの内部へと広がる開口容積が定められる。
【００１４】
下プレート２２及び上プレート２０は正面の幅全体にわたって広がっているため、開口容積も側面１４によって区切られている。
【００１５】
このようなユニットは１５５Ｈｚの共振周波数Ｆ_０を有する位相反転バフルから構成されている。
【００１６】
下プレート２２及び上プレート２０はそれぞれボックス８の壁よりも低い剛性を有している。考察中の実施例では、プレート２０，２２は厚さ０．１７ｍｍのＨＩＰＳ（耐衝撃性ポリスチレン）製である。
【００１７】
これらのプレート２０，２２は、振動軟質プレートのように機能し、その機械的周波数が位相反転バフル２の共振周波数Ｆ_０に近くなるように設計されている。実施例では、プレート２０，２２は１５３Ｈｚの機械的共振周波数を有している。
【００１８】
長方形プレートの可撓性を特徴付けるために、このプレートの四隅に生じる振動の第１固有モードの周波数を考慮する。この周波数は下記の理論的関係式により与えられる。
【００１９】
【数１】

【００２０】
ここで、Ｄはプレートの曲げ剛性であり、次のように定義される。
【００２１】
【数２】

【００２２】
ｈはプレートの厚さであり、ａ及びｂはプレートにより形成された長方形の辺の寸法であり、ρは密度であり、Ｅはヤング率であり、μは材料のポアソン比である。ＨＩＰＳの場合には、Ｅ＝２．１×１０^９Ｎ・ｍ^−２、μ＝０．３、ρ＝１０５０ｋｇ・ｍ^−３である。
【００２３】
考察中の用途（特にディスプレイ装置用の音響エンクロージャ）では、プレートは第１固有モードの周波数値Ｆ_ｖに対して可撓性があるものと考えられる。第１固有モードの周波数値Ｆ_ｖは、３００Ｈｚ未満、有利には５００Ｈｚ未満である。ここで説明している実施例では、Ｆ_ｖ＝２４３Ｈｚである。
【００２４】
機械的共振Ｆ_Ｍが低音反射共振周波数に近く（有利には実質的に等しく）なるように選択することにより、プレート２０，２２は減衰を生じ、機械的周波数Ｆ_Ｍに近い周波数を有する振動を部分的に吸収することにより、低音反射共振周波数Ｆ_０の値を変えることなく、低音反射共振周波数Ｆ_０付近での開口の影響を制限する。
【００２５】
それゆえ、図３から明らかなように、位相反転バフル２は、密閉バフル（点線）と比較して低周波音響応答（太実線）が改善されており、しかも、従来の位相反転バフルのような過度に鋭い共振ピーク（細実線）を示していない。
【００２６】
変更形態として、一方のプレートのみをボックス８の壁よりも低い剛性で製造し、他方のプレートは、例えば、ボックスの壁と同様に製造するようにしてもよい。したがって、剛性の低い方のプレートの寸法は、開口が低音反響共振周波数Ｆ_０に近い機械的共振周波数を有する機械系を構成し、それにより低音反響共振周波数の付近、特に低音反響共振周波数における減衰のための手段を形成するように、設計される。
【００２７】
上で説明した有利な実施例では、機械的共振周波数は低音反響共振周波数に非常に近い（実質的に等しい）。しかし、本発明はこの特定のケースに限定されるものではなく、特に低音反響共振周波数をカバーする減衰の手段を提供することから構成されていることに注意することが重要である。
【００２８】
２つの周波数の近さを判定するために、従来の基準を参照してもよい。例えば、−３ｄＢカットオフ周波数は共振周波数に近いと見なしてよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 公知のシステムの周波数応答を示す。
【図２】 本発明による音響エンクロージャの実施例を示す。
【図３】 図２の音響エンクロージャの周波数応答を図１の周波数応答と比較して示す。

Claims (6)

1. 少なくとも１つの電気音響変換器（４）が取り付けられたボックス（８）と、該ボックスとともに特定の低音反射共振周波数（Ｆ_０）を有する低音反射系を形成する開口（１６）とを有する音響エンクロージャ（２）において、
   前記開口（１６）は前記低音反射共振周波数（Ｆ_０）における減衰のための少なくとも１つの軟質プレート（２０，２２）を有していることを特徴とする音響エンクロージャ。
2. 前記開口（１６）は、前記低音反射共振周波数（Ｆ_０）に近い機械的共振周波数（Ｆ_Ｍ）を有する少なくとも１つのプレート（２０，２２）を有している、請求項１記載のエンクロージャ。
3. 前記開口（１６）は、実質的に前記低音反射共振周波数（Ｆ_０）に等しい機械的共振周波数（Ｆ_Ｍ）を有する少なくとも１つのプレート（２０，２２）を有している、請求項１記載のエンクロージャ。
4. 前記開口（１６）は、前記ボックス（８）の間隙（１８）内へと広がる開口容積を定める２つの軟質プレート（２０，２２）を有している、請求項１から３のいずれか１項記載のエンクロージャ。
5. 前記電気音響変換器はハードサスペンションのスピーカ（４）である、請求項１から４のいずれか１項記載のエンクロージャ。
6. ディスプレイ装置と請求項１から５のいずれか１項記載のエンクロージャ（２）とを有することを特徴とする視聴覚機器。

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