JP5528569B2 - フラットスピーカ - Google Patents

Description

本発明は、例えば、フラットスクリーンにまたはＴＶに用いられうるようなフラットスピーカに関する。

特定のアプリケーションのために、例えば２ｃｍ未満のように小さい構築深さを有するスピーカが、例えばＴＶおよびフラットスクリーンと同様に必要とされる。既存のＦＬＳ（フラットスピーカ）技術は、すでに２ｃｍ以下の構築深さを可能にする。例えば、独国特許出願第ＤＥ１０２００９０１０２７８．７号は、密閉されたハウジングに組み込まれる小型の変換器のアレイに基づいてＦＬＳ技術を記載する。この技術を用いて、１０ｍｍより小さい／に等しいハウジング深さを有するフラットスピーカでさえ、製造されうる。小型の変換器の放出は、リスナーの方にまっすぐに向けられる。

例えばディスプレイによって完全にカバーされる正面を有するＴＶおよびフラットスクリーンと同様に、特定のアプリケーションのために、これらのスピーカは、正面の方に見えなく、そのため、リスナーにサウンドを直接に放出しまたは放射することができない。したがって、メンブレン法線は、リスナーの方向に向けられることができなく、さらに、小さい必要とされた構築深さのため、メンブレン法線の横方向の配列も、可能でない。リスニングイベントのために、サウンドは、リスニングのロケーションすなわち正面に到着しなければならない。低周波数レンジにおいて、これは、サウンドがすべての方向に無指向性に伝播するように、より決定的でない。球形のサウンド伝播は、波長がメンブレン直径より実質的に大きいときに常に発生し、それは、低周波数レンジにおける場合である。しかしながら、これは、高周波数レンジのために働かない。サウンド放出面、すなわちスピーカメンブレンは、放出される波長と比較して高周波数または周波数にとって大き過ぎる。そのため、無指向性のサウンド放出は、起こることができない。むしろ、指向性のサウンド放出だけが、すなわち背面の方に起こる。

この課題の１つの可能な解決策は、次々に不十分な音圧レベルをもたらすメンブレンをより小さくするかまたはメンブレン直径を低減することである。背面の方への放出は、反射がフラットスピーカの後に位置する壁を介して可能である限り、さらに決定的でない。そして、スピーカの機能性は、壁に関してフラットスピーカの位置におよびアプリケーションの多くの場合において受け入れられない壁自体に特有の反射に強く依存する。さらに、例えばＴＶと同様に、特定のアプリケーションのために、ステレオ再生、すなわち、チャネルのすなわち左チャネルおよび右チャネルの空間分離が、得られるはずである。そのような空間分離は、例えば特に１００Ｈｚ最高２００Ｈｚを上回った周波数レンジにおいて、下回った周波数レンジがステレオ方向印象のためのより少ない重み付けの中にあるように、必要とされる。

独国特許出願第ＤＥ１０２００９０１０２７８．７号

それゆえに、本発明の目的は、逆にされたセットアップによって、すなわちリスナーをその背面側に対向して、特別なさらなる処置が必要とされることなしにまたはセットアップ・ロケーションが反射壁の存在の必要性のため制限されることなしに、高品質のリスニングイベントを可能にすることを可能にするフラットスピーカを提供することである。

この目的は、請求項１によるフラットスピーカによって達成される。

本発明は、サウンドがスピーカからハウジングの中にある音響アパーチャを介して無指向性の放射のために外側に向けられるように、スピーカがハウジングの中において提供されさらにサウンドガイドが実装されるときに、フラットスピーカの逆セットアップの場合に改良されたリスニング結果を提供するそのような放射または放出特性を有するフラットスピーカが得られうるという中心思想に基づく。

１つの実施形態によれば、音響アパーチャおよびサウンドガイドは、ハウジングの中において横方向に通りさらにそれの範囲内において横方向に開くハウジングの中においてスロットの形に形成され、さらに、音響アパーチャは、少なくとも一次元において、スピーカメンブレン直径より小さいまたはスピーカからサウンドの最も高い周波数の波長より小さい。そのため、サウンドは、例えば円筒形または球形のように無指向性の方法で音響アパーチャの後に伝播することができ、したがって、リスナーに正面の方に到着する。

有利な実施は、従属する特許の請求の範囲の請求項の内容である。

以下には、本発明の好適な実施形態が、添付図面に関してさらに詳細に説明される。

図１は、フラットスピーカの背面側がリスナーに対向する組み立てられた状態において１つの実施形態によるフラットスピーカの概略図である。 図２は、１つの実施形態による図１のフラットスピーカの上からの概略部分断面図である。 図３Ａは、正面が見える、１つの実施形態によるフラットスピーカの空間図である。 図３Ｂは、正面が見える、さらなる実施形態によるフラットスピーカの空間図である。 図３Ｃは、図３Ｂによるフラットスピーカの断面図である。 図４Ａは、音響アパーチャが見える異なる実施形態による図３ｂの断面の部分図である。 図４Ｂは、音響アパーチャが見える異なる実施形態による図３ｂの断面の部分図である。 図５は、１つの実施形態によるフラットスピーカの可能な制御のブロック図である。 図６は、さらなる実施形態によるフラットスピーカの側面図である。 図７は、リスナーに関して逆にされたセットアップの場合において比較例によるフラットスピーカの概略図である。

本願の実施形態が図１および図５に関して記載される前に、図７に関して、例えばフラットスピーカ９００が２つの構成部品を含むＴＶまたはフラットスクリーン９０４のディスプレイ９０２の後に「隠される」場合におけるように、フラットスピーカがその背面側にリスナーが対向するようにセットアップされるときに発生する課題が、より詳細に述べられるべきである。

したがって、図７は、画像を表示する正面側９０８にリスナーおよびオブザーバー９０６が再び対向するディスプレイ９０２を見るリスナー９０６を示す。ディスプレイ９０２およびフラットスピーカ９００は、互いに背中合わせに配置されまたは取り付けられる。すなわち、フラットスピーカ９００の正面側９１０は、リスナー９０６から離れて向けられ、さらに、ディスプレイ９０２およびスピーカ９００の背面側は、互いに対向している。この例において正面側９１０は、同時にＴＶまたはフラットスクリーン９０４の背面側を形成する。

図７のフラットスピーカ９００が、背面側９１０の面法線の方向に放出するために、背面側９１０にわたって分布されて配置される、少なくとも高周波数または高レンジのスピーカおよび低周波数または低レンジのスピーカを含むと仮定される。例として、図７において、２つのスピーカ９１２ａおよび９１２ｂだけが示される。低周波数のスピーカおよび高周波数のスピーカによって放出される異なる波長のため、これらのスピーカの放出性能も異なる。低周波数のスピーカの低周波数は、連続線９１４によって示されるように、ＴＶまたはフラットスクリーン９０４のハウジング周辺で曲がりまたは回折し、そのため、９１８で示されるようにリスナー９０６または彼の耳９１６に到着する。しかしながら、高周波数のスピーカによる高周波数の部分の放出は、図７において一点鎖線９２０および矢印９２２によって示されるように、指向性がある。すなわち、サウンド９２０をリスナー９０６に向け直すことができる回折は、発生しない。これは、例えば他の処置によってのように、例えばフラットスピーカ９００等の後にビューワの方向に反射器として適切な壁を置くことによって、サウンドがリスナーに到着することが提供されない場合、図７の場合においてリスニング結果が受け入れられないことを意味する。

スピーカが正面の方に見えないので、上述の課題は、実際に発生するが、スピーカ９００は、むしろその背面側にリスナーを対向すべきである。図７の例において、これは、同じままであるハウジングの横方向の寸法を有するディスプレイ９０２のより大きい横方向の画像面を可能にする。他のアプリケーションにおいて、ディスプレイ９０２なしで、スピーカ９００は、見える正面側として役立つフラットスピーカ９００の背面側の設計に関して設計オプションの自由な使用または増加を一般に可能にする。

以下に記載される実施形態は、フラットスピーカの逆の配列を有するこれらの利点を得ることを可能にし、そこにおいて、ここで、リスニング結果は、例えば反射壁その他の上述の提供のように、使用またはセットアップの可能性を再び強く抑止するさらなる処置が必要とされることなしに改善される。特に、以下に記載される実施形態は、フラットスピーカの正面側がリスナーから離れて対向しさらに次にその背面側がリスナーに対向していても、高周波数のサウンドが正面でリスナーに到着することを可能にする。

図１は、本発明の実施形態によるフラットスピーカを有する図７の状況を示す。図１の場合において、図７の素子に対応する素子は、それらの第１の数において図７のそれらから異なる参照数字によって提供され、すなわち「９」の代わり「１」を有し、それは、違いが以下において明示的に言及しない限り、図７に関する前の実施が図１に当てはまるべき理由である。

特に、また、図１のフラットスピーカ１００は、ディスプレイ１０２と共にＴＶまたはフラットスクリーン１０４を形成するものであり、それらは、この点で互いに背中合わせに配置されて接続される。図１の実施形態においてディスプレイ１０２の横方向の広がりは、フラットスピーカ１００の横方向の広がりまたはフラットスピーカ１００のハウジングに等しく、それは、リスナー１０６の正面の方へのサウンド放出が直接に可能でない理由である。

図７の場合のように、フラットスピーカ１００およびその背面側１１０は、例えば電気力変換器のように、スピーカ１１２ａまたは１１２ｂの二次元の横方向の分布を含む。しかしながら、これらのスピーカ１１２ａおよび１１２ｂは、スピーカ１１２ａおよび１１２ｂの横方向のメンブレン広がりまたはメンブレン直径に関してより大きい波長のため無指向性の方法で放出される中間および／または低周波数の部分１１４を放出するための中間および／または低周波数のスピーカであり、さらに、１１８で示されるように、フラットスピーカ１００または装置１０４のハウジング周辺で回折することができる。

高周波数の部分１２０を生成するために、図１に示されない高周波数のスピーカが提供され、その放出されたサウンドは、例えばスロットのように、図１にさらに詳細に示されないサウンドガイドにおいて、フラットスピーカ１００のハウジングの中において横方向に音響アパーチャに導かれ、無指向性の放出のために外側に導かれる。そこから、サウンドは、図１の場合において実質的に円筒形に伝播し、そこにおいて、アパーチャは、スロットとして、垂直に通る縦軸によって縦に形成され、そのため、条件は、一次元において、すなわち水平寸法において満たされるだけであり、それは、アパーチャの広がりが、高周波数のスピーカの高周波数のサウンドの波長より小さく、そのため、１２２で示されるように、正面でリスナー１０６および彼の耳１１６に到着する。

そのため、図１の実施形態によれば、図７に関して上述の利点は、ユーザ１０６のリスニング結果に関して不利な点なしに得られうる。

換言すれば、図１のフラットスピーカは、リスナーがフラットスピーカ１００の背面側に配置されるときでも、ハウジングの中において配置されるスピーカおよびサウンドガイドによって、高周波数の部分に関して改良されたリスニング結果を可能にし、サウンドガイドは、サウンドがスピーカからハウジングの中にある音響アパーチャを介して無指向性の放出のために外側に導かれるように、実装される。ここで、音響アパーチャは、フラットスピーカ１００のハウジングの中において横方向に形成される。そのため、それは、フラットスピーカ１００の背面側でも正面側１１０でも使用可能な面を占有しない。そのほかに、リスナー１０６へのサウンドの偏向が発生する角度は、音響アパーチャが背面に対向している場合より小さい。

放出の無指向性の性質のために、音響アパーチャの面は、例えば対応する高周波数のスピーカのメンブレンの横方向の面寸法より小さい。換言すれば、本実施形態によれば、音響アパーチャは、スピーカメンブレン直径より小さい。代わりに、音響アパーチャのサイズは、対応する高周波数のスピーカによって放出されるサウンドの最も高い周波数の波長より小さくセットされうる。

図１に関して、図１において、リスナー１０６の観点からフラットスピーカ１０４の左側の１つの音響アパーチャでの放出だけが示されたが、もちろんリスナー１０６の観点から対向する右側においてさらなる高周波数のスピーカを有するさらなる音響アパーチャが配置されうる点にさらに留意されたい。この場合、図１において上の高周波数のスピーカは、左ステレオチャネルに関連するものでありうるが、図１の下のものは、右ステレオチャネルに関連する。他の実施において、横方向の２つのアパーチャの代わりに、このようにモノラルスピーカを形成するために、１つがスピーカハウジングの上端に提供されうり、さらなる１つがスピーカハウジングの下端に提供されうる。

図２に関して、以下において、音響アパーチャ、サウンドガイドおよび関連したスピーカがハウジングの中にどのようにして形成されまたは配置されうるかの可能性が記載される。図２は、フラットスピーカの上からの拡大した部分断面図を示す。参照数字に関して、似ているまたは機能的に似ている素子が考慮される限り、図１におけるように同じ参照数字が用いられた点に再び留意されたい。これらの素子に関して、図の上述の説明について述べる。この留意は、以下において、以下の図の説明に適用される。

図２において、正面側１１０から離れてすなわち正面側１１０の面法線の方向に、背面の方にすなわちリスナーから離れて、放出するために、フラットスピーカ１００の正面側１１０に配置される中間または低周波数のスピーカ１２４が説明される。それは、上述されたように、アレイの一部であってもよい。図２において横方向にさらに外側の方に、ハウジングの内側の方以外に外側の方に放出しない高周波数のスピーカ１２６が示される。スピーカハウジングのフラット構築形状を得るために、そのメンブレン面法線を有するこのスピーカも、スピーカ１２４のメンブレン法線に平行にまたは逆平行に配置される。スピーカ１２６は、スピーカの背面側において、すなわち、リスナーおよびＴＶ１０２に対向するすなわちそのメンブレン法線に平行にさらにスピーカ１２４と同じ方向に向くハウジングの一部において、適応されうるにもかかわらず、図２においてスピーカ１２６は、それがリスナーの方向に放出するように配置され、すなわち、それは、例えば対応するボアホールのように、ハウジングの正面壁１１０に取り付けられまたはそれに適応され、さらに、ハウジングの内部にすなわちハウジングの背面壁の方向にサウンドガイド１２８に放出する。この場合、すべてのスピーカは、同じ壁に、すなわち、例えばそれぞれのボアまたは凹部のように、ハウジングの正面壁１１０に組み込まれる。換言すれば、ディスプレイ１０２の背面側および図２に特に示されないスピーカ１２４、１２６のためのフレームは、共に、スロットまたはギャップ１２８を有するハウジングを形成し、そこにおいて、高周波数のスピーカ１２６は、それによって生成される高周波数のサウンド１２０を放出する。そのため、ギャップ１２８は、サウンド伝導媒体でこの場合は空気で満たされるサウンドガイドとして働き、それは、ハウジングに沿って横方向に外側の方にすなわちサウンドガイド１２８が開く音響アパーチャ１３０の方にサウンド１２０を導く。そのため、図２は、ハウジングおよびその中にあるスピーカ１２６と、スピーカ１２６からハウジングの中にある音響アパーチャ１３０を介して無指向性の放出のために外側にサウンド１２０を導くサウンドガイドとを有するフラットスピーカのための例を示す。図２に示されるように、音響アパーチャのサイズは、スピーカ１２６のスピーカメンブレン直径より小さく、さらに、スピーカ１２６が上流の周波数クロスオーバーに従って原因である放出のための高周波数の周波数レンジは、例えば、音響アパーチャ１３０より大きい波長を有する最も高い周波数を有する。図２の場合において、無指向性の放出は、円筒形のサウンド伝播に従って示された。

図２に関してすでに示されたように、中間周波数および／または低周波数のスピーカ１２４は、電気音響変換器の二次元の分布の一部として形成されることができる。換言すれば、フラットスピーカ１００は、電気音響変換器および中間周波数および／または低周波数のスピーカの二次元の分布を含んでもよい。これは、図３ａに示される。この実施形態によれば、図３ａにおいて１３４で一般に示されるハウジングの正面側１１０の表層内部１３１において、フラットスピーカは、正面側１１０から外側に放出するために提供される電気音響変換器１３６の二次元の分布を横方向に含む。図３ａに示されるように、スピーカは、例えば、行および列に規則的に配置されうる。

図３ａの実施形態において、フラットスピーカは、電気音響変換器１３６の一部分、好ましくは大部分が低周波数のスピーカとして働くスリーウェイスピーカであるが、領域１３１において変換器の分布の残りの部分は、「ＬＦ」（低周波数）または「ＭＦ」（中間周波数）で示されるように、中間周波数のスピーカとして働く。ここで、図３ａにおいて、中間周波数のスピーカは、個々のスピーカ１３６の中に配置され、そこにおいて、それらは、低周波数のスピーカによって包囲される。以下において、逆にされた方法で実装される実施形態が記載される。

対応する周波数クロスオーバーは、図５に関して後述するように、再生されるオーディオ信号の異なる周波数レンジを有する低周波数または中間周波数のスピーカの異なる制御または制御を引き継ぐ。しかしながら、変換器１３６の他のいかなる多次元の分布も、ツーウェイフラットスピーカを形成するために中間周波数のスピーカまたは低周波数のスピーカだけを提供するように、可能であることに留意されたい。例えば、電気音響変換器１３６は、円形の最密充填に配置されうり、すなわちは変換器のより密度の高い配置を可能にするために６角格子に配置されうる。変換器１３６の制御は、単に並列配線、単に直列配線または混合した直列／並列配線においてされうる。変換器のセットアップおよび配線に関してより詳細のために、記載の導入部分において言及されるＦＬＳ技術について述べる。

また、図３ａは、高周波数のスピーカが、多くの電気音響変換器１３８から、すなわち縦軸がアパーチャ１３０に沿ってあるラインサウンドソースとして、セットアップされうることを示す。そのため、図２は、例えば図３ａの実施形態の上からの部分断面図を示し、そこにおいて、１つの変換器１３６および１つの変換器１３８だけが示された。また、図３ａは、高周波数のスピーカに属する音響変換器１３８が表層内部１３１を包囲する正面側１１０の横方向の端または周辺に沿って、すなわち２つの側から、これは図３ａにおいて左および右から、配置されることを示す。また、換言すれば、図３ａの実施形態において、中間周波数および低周波数の変換器１３６は、正面側１１０の内部１３１において横方向に配置される。図３ａに例示される矩形の正面側１１０の２つの対向する円周側で、変換器１３８は、例えば左ステレオチャネルのためのラインサウンドソースおよび右ステレオチャネルのためのラインサウンドソースを形成するために、ラインに沿ってそれぞれ配置され、そこにおいて、中間および低周波数の変換器１３６は、高周波数の変換器１３８の間に配置されまたはそれらによって包囲される。

図３ｂは、中間および低周波数のスピーカ１３６の他の分布を示す。図３ｂによれば、中間周波数のスピーカ（ＭＦ）は、外側の端に、すなわち、これらの中間周波数のスピーカに関連する周波数レンジにおいてステレオ知覚を可能にしそのため改良されたステレオ分離を得るアレイの左右に、位置付けられる。ここで、中間周波数のスピーカは、正面側１１０の左右端に沿ってラインサウンドソースをそれぞれ形成する。しかしながら、それらは、１列よりも多い中間周波数のスピーカを含んでもよい。低周波数のスピーカ（ＬＦ；低周波数）は、間に配置される。そのため、それらは、低周波数の単一のスピーカの密閉された二次元フィールドを形成する。高周波数および中間周波数レンジの波長と比較して低周波数の周波数レンジのより大きい波長のため、低周波数のスピーカフィールドの横方向の全体の広がりが、放出された低周波数の波長より小さく、そのため、低周波数のサウンドが、無指向性の方法で放出される。

同様に、２つの中間周波数の個々のスピーカアレイの水平広がりは、中間周波数の周波数バンドの下遮断周波数の波長より小さく、さらに、中間周波数のサウンドは、無指向性の方法で少なくとも水平方向に放出される。これは、図３ｃに再び示され、そこにおいて、Ｄ^Ges _Mは、右ステレオチャネルのための例示的な２列の中間周波数のスピーカアレイの水平の全体の広がりを示す。それは、中間周波数のスペクトルレンジの最も小さい波長より小さい。スピーカ１３６の平均の次に隣接する中心距離ｄ_pも示される。それは、中間周波数のスピーカおよび低周波数のスピーカのために同じであってもよい。特に、それは、２Ｄ_T/Mより小さくてもよく、さらに、１．５Ｄ_T/Mより有利に小さくてもよく、または、１．２Ｄ_T/Mより小さくてもよい。高周波数のスピーカ１３８のスピーカメンブレンの横方向の寸法または横方向の直径、すなわちＤ_Hは、Ｄ_T/Mと同じレンジにあってもよく、Ｄ_T/Mに等しくてもよい。音響アパーチャ１３０のサイズＤ_Aは、好ましくは３／４Ｄ_Hより小さく、さらに好ましくはＤ_H／２より小さくまたはＤ_H／４より小さい。

図３ｃは、高周波数のスピーカ１２６のメンブレン法線１２７がハウジング１３２に向けられ、さらに、中間周波数および低周波数のスピーカ１２４のメンブレン法線１２５がハウジング１３２から離れて反対方向に向くことを示し、その結果、高周波数のスピーカ１２６は、ハウジング１３２の中にあるサウンドガイド１２８においてサウンド１２０を放出し、さらに、中間周波数および低周波数のスピーカ１２４は、ハウジング１３２から離れてサウンドを放出する。すでに上述のように、高周波数のスピーカ（ＨＦ）が内部またはサウンドガイドに、それから中間および低周波数のスピーカとして同じ方向に放出するために、背面壁において提供されることも可能である。

図３ｂおよび図３ｃに関して、以下の可能性が言及される。フラットスピーカの背面壁がリスナーに対向している、アプリケーションにおいて高周波数のスピーカによる高周波数の無指向性の横方向の放出が、リスナーの方向にだけ実際に要求される。残念なことに、サウンド部分も、リスナーの観点からテレビジョンの後に位置される反射面（壁）に到着する。反射の場合には、このサウンド部分は、おそらくリスナーに向け直され、さらに、最悪の場合には、リスナーの方に直接に回折されるサウンド部分を破壊的に重ねる。救済措置は、中間周波数のスピーカＭＦの一部が指向性の逆位相信号をさらに放出し、そのため、干渉する高周波数の部分の除去が生じるときに、可能である。そのため、左右側の図３ｂまたは図３ｃにおいて中間周波数のスピーカＭＦのそれぞれの最も外側の列は、それぞれの適切な位相オフセットで、実行時間差のため隣接するアパーチャ１３０を残す高周波数のサウンドに関して位相オフセットおよび偏向点での可能な位相反転のバランスをとるために、中間周波数のブランチ信号によってパルスを発生するだけでなく、それぞれのステレオ信号の高周波数のブランチ信号によってもパルスを発生することができる。この場合、それは、無指向性の放出が中間周波数のスピーカによってもはや可能でないことは、高周波数レンジの波長がすごく小さい場合、不利でない。これに対して、この場合、高周波数のサウンドは、中間周波数のスピーカの放出方向においてアパーチャ１３０から可能な壁をヒットすることができるサウンドの特にバランスをとることである。そのため、左右側において高周波数信号でさらにパルスを発生する中間周波数のアレイの横方向の広がりは、好ましくは高周波数の部分の最も小さい周波数の波長のレンジにある。それは、例えば、下の高周波数の遮断周波数の波長より小さい。消滅する高周波数のサウンド部分が放出されるアパーチャ１３０が形成される正面側１１０の端から位相オフセット高周波数信号によって駆動される中間周波数のスピーカのフィールドの中心の距離は、例えば２Ｄ_Hより小さい。

図３ａおよび図３ｂに関して、これらの図の実施形態においてサウンドガイドは、ハウジングの左右端において連続溝の形にそれぞれ形成されるにもかかわらず、また、他のサウンドガイドは、すなわち図３ａにおいてハウンジング側の左右以外において上下で開かないスロットの形に可能である。上述の実施は、例えばツーウェイスピーカの低周波数の部分を引き継ぐ中間周波数のスピーカおよび低周波数のスピーカによって、ツーウェイ場合に容易に適用することができる点にさらに留意されたい。それの左半分は、１つによって駆動され、さらに、他の半分は、他のステレオ信号によって駆動されうる。しかしながら、また、モノラルの低周波数の信号が可能である。リスナーから離れる方向においてアパーチャを残す高周波数のサウンドのための上述の高周波数のサウンド消滅は、モノラルのスピーカ実施形態に適用されうる。さらに、消滅のために提供される高周波数の部分は、例えば図５ｂにおいて中間周波数のスピーカの最も外側の列および低周波数のスピーカの隣接する最も外側の列のように、中間周波数のスピーカおよび低周波数のスピーカに適用されうる。

図４ａは、スロットがスロットにおいて定在波を抑制するために外側の方にその横断面に関して広がることができるように、スロットの形に形成されるアパーチャ１３０がハウジングの中において形成されうることを示す。図４ａによれば、スロットは、それがハウジングにおいて外側の方に開く位置で、丸め１４０、および、図４ｂによればハウジングの中において形成される面取りまたは傾斜１４２を含む。吸収材料は、定在波を低減するために、スロット出力で提供されうる。

サウンドガイドおよび音響アパーチャを有するスピーカがツーウェイ、スリーウェイまたはマルチウェイフラットスピーカをもたらすために、平行した中間周波数および／または低周波数のスピーカを有する高周波数のスピーカとして機能することができることは、上にたびたび記載された。図５において、オーディオ信号入力１４４で入力オーディオ信号から対応する出力１４６で対応する方法信号を出力するためにこれらの実施形態において用いられうる１つの可能な制御回路が示される。図５の制御回路は、その入力で入力１４４に接続され、さらに、それぞれのウェイのための、すなわち高周波数ウェイ、中間周波数ウェイおよび低周波数ウェイのための出力を有する周波数クロスオーバー１４８を含む。周波数クロスオーバー１４８は、例えば２０Ｈｚ最高２００００Ｈｚの入力オーディオ信号１４４の完全な周波数スペクトルを、例えば互いに隣接しまたはわずかに重なる高周波数レンジ、中間周波数レンジおよび低周波数レンジのように、対応する周波数バンドに分けるために実装される。さらなる可能性は、すべての変換器１３６が低周波数を再生し、さらに、それのサブセットが中間周波数の信号をさらに再生するということである。そのため、高周波数の周波数レンジは、例えば、音響アパーチャのための上述の寸法表示より大きい３４ｃｍの関連したサウンド波長を有する１０００Ｈｚの下遮断周波数を有する。中間周波数および／または低周波数レンジのための上遮断周波数は、再び１０００Ｈｚであってもよく、そこにおいて、サウンドの関連した波長は、再び、対応する中間および／または低周波数のスピーカアレイの横方向の寸法のための上述の表示を与えられる無指向性の放出をもたらすために十分に大きい。周波数クロスオーバー１４８の対応する出力には、図５に示すように、直列に次々と、等化器１５０および増幅器１５２が、周波数クロスオーバー１４８のそれぞれの出力およびそれぞれのウェイ出力１４６間に接続されるように接続されうる。上述のように、低周波数信号は、並列、直列または混合した並列／直列の方法に低周波数のスピーカに適用されうり、さらに、それは、中間周波数スピーカおよび高周波数のスピーカに同様に適用される。

図６は、フラットスピーカの側面図を示し、それは、図３ａのものと比較して、１つのラインにおいて配置される電気音響変換器１３８が１つの共通ラインアレイまたは１つの共通ラインサウンドソースを形成しない限り修正されるが、それは、個々のラインアレイ素子１５４が放出する上述のチャンバ１５８にスロット１２８を分けるために、例えば、ディスプレイ１０２にまたはさらにスロット幅を越えてディスプレイからさらに離れて配置されるハウジングの壁の対向する内部側１６４の正面に近くに配置される壁の内部側１６２から広がり、さらに、配置１５６の方向を横断する横方向を通る、対応する架橋１６０によって、放出する変換器１３８が個々のチャンバ１５８を形成するためにライン方向１５６に沿って分けられる関連したサウンドガイドまたは関連したスロット１２８として、ライン方向においてラインアレイ素子１５４に分けられる。分割は、共振周波数を増加することによって配置１５６の方向に別の方法で形成することができる定在波を防止することを可能にする。

また、以下において、上述の実施形態は、換言すれば要約される。上述の実施形態は、サウンドが無指向性の方法で放出されるように、アパーチャサイズが波長に関して低減されたことに共通点を有する。上述の実施形態において、これは、高周波数のスピーカのサウンドのための場合であった。しかし、もちろん、また、一般にスピーカについて述べるように、フラットスピーカがマルチウェイスピーカとして実装されないという実施形態が可能である。

上述の実施形態において、ディスプレイに背中合わせに取り付けられたフラットスピーカが記載されていた。しかしながら、ディスプレイの存在は、強制的でない。他の実施形態は、例えば、プロジェクタのためのボードまたは投影面としてのように、スピーカの背面側、すなわち異なる方法で用いられるフラットスピーカのハウジングの背面側を提供する。この場合、上述の参照数字１０２は、スピーカを有するフレームの反対側にあるハウジングの背面壁を形成することができる。ディスプレイがない場合、また、他の実施形態については、フラットスピーカの正面および背面側のための定義が緩和される。上述の実施形態の高周波数のスピーカがハウジングおよび中間周波数および／または低周波数のスピーカの内部に外側の方に放出するので、側１１０は、上述の場合であったように、正面側と考慮されうる。しかしながら、側１１０を背面側と考慮することは、すなわちこの側がリスナーから離れて対向するアプリケーションが考慮されるとき、可能である。しかしながら、フラットスピーカのための上述の実施形態も、反対に、すなわちリスナーに対向する中間周波数および／または低周波数のスピーカを基本的に使用可能であることに留意されたい。

上述の実施形態において、そのほかでは、サウンドガイドと相互作用するスピーカが多くの小さい電気音響変換器から作られるラインサウンドソースとして実装された。上述のように、音響アパーチャ、アダプタまたはサウンドガイドは、無指向性の放出を得るためにスロットの形に実装されうる。スロットサイズは、上述のように、一次元において、放出される最も高い無指向性の周波数の波長より実質的に小さい。スロットの形にサウンドガイドまたはガイダンスは、適切なサウンド伝導媒体で満たされうる。前の実施形態において、これは、例えば空気であった。しかしながら、サウンド伝導媒体は、構造伝達サウンドコンダクタンスのための固体状態オブジェクトであってもよい。スロット形の配置において発生する定在波を抑制するために、公知であるように、スロットは、それが図４ａおよび図４ｂに関して示されたように、ホーン（図４ａを参照）に類似する外側の方に横断面において拡張されうる。代わりにまたはさらに、軽減した材料は、例えば速度最大においてのようにスロットにおいて適切な位置に付着されうる。ドライバ１３８を例えば振動モードのノードに最適に配置することが可能である。より小さいチャンバへのスロットの垂直分割も、それが図６に関して述べられたように、より高い周波数の方に基本共振をシフトするために有利である。図６の実施形態において、高周波数のドライバは、ラインアレイ、すなわち１２個のドライバを形成した。それらは、４個ずつの３つのグループに分けられ、さらに、壁１６２、対向する壁１１０および横方向の端でできている密閉されたハウジングに配置された。ハウジングは、音響アパーチャ１３０のスロットを有した。中間周波数および低周波数は、丸め方法で背面の方に放出された。スロットが丸めを含んでもよいように、それが図４ａに示されたように、すなわち、例えばホーンスピーカの指数ホーンのように、スロットは、それが図４ｂに示されたように、面取りで提供されてもまたは傾向されてもよい。他の実施形態は、音響アパーチャとしてスロットがないがホールを含む。

前の実施形態に関して、フラットスピーカの横方向の面形状すなわち矩形は、単なる例であったことに留意されたい。他の形状は、例えば他の多角形形状または丸め形状ように、もちろん可能である。図６の実施形態において、ラインアレイ素子および音響アパーチャの分離は、垂直方向においてされた。同様に、フラットスピーカは、もちろん、異なってセットアップされまたは組み立てられうり、この場合において、分割は、水平方向においてされ、さらに、スロットは、水平に広がる。個々のスピーカから別々でなく上述のラインスピーカをセットアップすることはさらに可能であり、それらは、ラインサウンド変換器から直接でないが一列に配置される。通常、小型のスピーカは、それらが例えばヘッドセットにおいて用いられるように、個々のスピーカとして可能である。

Claims (22)

1. フラット構造形態、正面側および背面側を有するハウジング（１３２）、
   前記ハウジング（１３２）の中にある高周波数のスピーカ（１２６）、および
   前記ハウジング（１３２）の前記背面側（１１０）から離れて外側に放出するように配置される中間周波数のスピーカおよび／または低周波数のスピーカ（１２４）、
   前記高周波数のスピーカ（１２６）から前記ハウジング（１３２）の中にある音響アパーチャ（１３０）を介して外側にサウンド（１２０）を導くために実装されるサウンドガイド（１２８）を含み、前記音響アパーチャ（１３０）は、前記高周波数のスピーカ（１２６）の前記サウンドが実質的に円筒形に放出されるように、前記ハウジングの前記正面側でも前記背面側（１１０）でもない使用可能な領域を取り除いて、前記ハウジング（１３２）の中において横方向にスロットの形に形成され、
   前記高周波数のスピーカ（１２６）は、前記アパーチャに沿った縦軸を有するラインサウンドソースとしてラインに沿って配置される電気音響変換器によって実装される、フラットスピーカ。
2. 前記音響アパーチャ（１３０）のサイズは、前記スピーカ（１２６）のスピーカメンブレン直径より小さい、請求項１に記載のフラットスピーカ。
3. 前記音響アパーチャ（１３０）のサイズは、前記スピーカ（１２６）からの前記サウンド（１２０）の最も高い周波数の波長より小さい、請求項１または請求項２に記載のスピーカ。
4. 前記高周波数のスピーカ（１２６）および前記中間周波数のスピーカおよび／または低周波数のスピーカ（１２４）は、それらのメンブレン領域法線とともに、互いに平行にまたは逆平行に配置される、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のフラットスピーカ。
5. 前記高周波数のスピーカのメンブレン法線（１２７）は、前記高周波数のスピーカ（１２６）が前記ハウジング（１３２）の中において前記サウンドガイド（１２８）に前記サウンド（１２０）を放出するように、前記ハウジング（１３２）に向けられる、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のフラットスピーカ。
6. 前記中間周波数および／または低周波数のスピーカ（１２４）のメンブレン法線（１２５）は、前記高周波数のスピーカ（１２６）が前記ハウジング（１３２）の中において前記サウンドガイド（１２８）に前記サウンド（１２０）を放出し、さらに、前記中間周波数および／または低周波数のスピーカ（１２４）が前記ハウジング（１３２）から離れてサウンドを放出するように、前記ハウジング（１３２）から離れて前記高周波数のスピーカの前記メンブレン法線（１２７）の反対方向に向けられる、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のフラットスピーカ。
7. 前記サウンドガイド（１２８）は、サウンド伝導媒体で満たされる、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のフラットスピーカ。
8. 前記サウンド伝導媒体は、空気または固体である、請求項７に記載のフラットスピーカ。
9. 前記ハウジング（１３２）の中においてスロットは、前記サウンドガイド（１２８）において定在波を抑制するために外側の方にその横断面において広がる、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のフラットスピーカ。
10. 前記スロットは、外側の方に広がるために面取り（１４２）または丸め（１４０）を含む、請求項９に記載のフラットスピーカ。
11. 前記サウンドガイド（１２８）は、基本共振をシフトするためにより小さいチャンバ（１５８）に分けられる、請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載のフラットスピーカ。
12. 前記高周波数のスピーカ（１２６）が１００Ｈｚを上回るかまたは２００Ｈｚを上回って放出するように実装される、請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載のフラットスピーカ。
13. 前記高周波数のスピーカは、左ステレオチャネルに関連し、さらに、前記フラットスピーカは、右ステレオチャネルに関連するさらなる高周波数のスピーカおよび前記さらなる高周波数のスピーカから前記ハウジング（１３２）の中にあるさらなる音響アパーチャを介してさらなる無指向性の放出のために横方向に外側にサウンドを導くために実装されるさらなるサウンドガイドをさらに含み、前記音響アパーチャは、前記ハウジング（１３２）の対向する周辺側において空間的に分離されて形成される、請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載のフラットスピーカ。
14. 前記中間周波数のスピーカおよび／または前記低周波数のスピーカは、前記ハウジング（１３２）の前記背面側（１１０）の表層内部（１３１）において横方向に配置され、前記高周波数のスピーカ（１２６）は、前記表層内部（１３１）を包囲する横方向の端に沿って配置される、請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載のフラットスピーカ。
15. 前記中間周波数のスピーカおよび／または前記低周波数のスピーカ（１２４）は、電気音響変換器（１３６）の二次元分布から形成される、請求項１ないし請求項１４のいずれかに記載のフラットスピーカ。
16. 前記フラットスピーカは、前記ハウジング（１３２）の前記正面側においてディスプレイ（１０２）を含む、請求項１ないし請求項１５のいずれかに記載のフラットスピーカ。
17. 前記ディスプレイ（１０２）は、前記ディスプレイ（１０２）の画像表示領域の投影が前記ハウジングの厚さ方向に沿って前記高周波数のスピーカ（１２６）に重なるように、横方向の広がりを有する、請求項１６に記載のフラットスピーカ。
18. 前記音響アパーチャ（１３０）に隣接する前記ハウジングの前記背面側（１１０）に形成され、さらに、第１の高周波数信号によって制御される、外側の方に放出するスピーカをさらに含み、第１の高周波数信号は、前記音響アパーチャを前記背面側（１１０）が向けられる方向に残す前記ハウジングの中にある前記スピーカのサウンドに破壊的な重なりを引き起こすために前記ハウジングの中にある前記高周波数のスピーカが制御される第２の高周波数信号に対して位相オフセットである、請求項１ないし請求項１７のいずれかに記載のフラットスピーカ。
19. 前記ハウジングの前記背面側（１１０）に形成される前記スピーカは、前記第１の高周波数信号に加えて中間周波数または低周波数信号によって制御されるさらなる中間周波数または低周波数のスピーカである、請求項１８に記載のフラットスピーカ。
20. 前記高周波数のスピーカ（１２６）によって生成されさらに前記音響アパーチャを前記背面側（１１０）が向けられる方向に残す前記サウンドは、前記音響アパーチャを前記背面側（１１０）が向けられる方向に残す前記ハウジングの中にある前記スピーカのサウンドに破壊的な重なりを引き起こすために前記ハウジングの中にある前記高周波数のスピーカが制御される第２の高周波数信号に対して位相オフセットである第１の高周波数信号によって制御されたときに、前記音響アパーチャ（１３０）に隣接する前記ハウジングの前記背面側（１１０）に形成される外側の方に放出するスピーカによる指向性の逆位相信号によって除去されうる、請求項１ないし請求項１７のいずれかに記載のフラットスピーカ。
21. 前記音響アパーチャ（１３０）に隣接する前記ハウジングの前記背面側（１１０）に形成される外側に放射する前記スピーカは、その指向性の逆位相信号によって前記高周波数のスピーカ（１２６）によって生成されさらに前記音響アパーチャを前記背面側（１１０）が向けられる方向に残すサウンドが、前記ハウジング（１３２）の前記背面側（１１０）の表層内部（１３１）において前記高周波数のスピーカのメンブレン領域法線に平行にまたは逆平行に配置されるそのメンブレン領域法線とともに、除去されうり、前記高周波数のスピーカ（１２６）は、前記表層内部（１３１）を包囲する横方向の端に沿って配置される、請求項２０に記載のフラットスピーカ。
22. 請求項１ないし請求項２１のいずれかに記載のフラットスピーカを含む、ＴＶまたはフラットスクリーン。

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