JP6033489B2 - 音量が改善された時計 - Google Patents

Description

本発明は、１ｋＨｚ〜６ｋＨｚの範囲の振動の生成器を少なくとも１つ含むミュージカル時計又は時報時計の音量を改善するための方法に関する。

本発明はまた、少なくとも１つの振動生成器を備えるミュージカル時計又は時報時計の外装部品にも関する。

本発明は更に、時報腕時計及び／又はオルゴール腕時計である時計に関する。

本発明は時計の分野に関し、より詳細には、可聴音範囲内の振動を生成するための手段を含む時計、特に時報腕時計及びオルゴール腕時計の分野に関する。

複雑な時計の中でも時報腕時計は特に人気が高い。しかしながら、時報腕時計の容積が小さいため、音の放出は制限されることが多く、ユーザは音声メッセージを適切に聴き取るために特に注意を払わなければならない。

サウンドボックスとして作用する特定の腕時計支持体が知られており、ユーザは、自身の腕時計が生成する音声をよりよく聴きたい場合に、この支持体上に腕時計を配置する。これは本発明の範囲内にはない。

ＣＨＲＩＳＴＯＰＨＥ ＣＬＡＲＥＴ ＳＡによる特許文献１に記載されているように、音声生成器官、ゴング又は振動プレートが設置された共鳴室を含むケース又はミドルケースが公知である。いくつかの変形例では、上述のような共鳴室の壁に接触するように膜が配置され、これら膜が、ケース又はミドルケース内の有効内部容積の大部分を占める。

ＲＯＴＨ ＥＴ ＧＥＮＴＡ ＳＡによる特許文献２は、ゴング等を固定するためのラグを含む、共振器としての薄型ミドルケースを提案することにより、スペースに関するこのような問題の克服を試みている。

ＢＯＵＩＬＬＥによる特許文献３は、機械的締結器具として構成された周縁ラグを含むケースを開示しており、このような特定の機能によって上記周縁ラグは改善された機械的剛性を有する。このようなラグの幾何学的形状、締結及び配向は厳密に定義され、音響的効率が低く、よってこれらは外部音響共振器として作用することはできない。

ＳＰＡＤＩＮＩによる特許文献４、５に記載されているように、弾性ストリップを振動させる膜によって音声が生成され、弾性ストリップの振動が電磁変換器によって維持される、音響共振器も公知であるが、これは寸法が大きく、電子回路を必要とする。

時報腕時計の音量を改善するために、腕時計の外装部品を形成する要素を最適化して、時報システムが生成する周波数、即ち一般には振動プレートのストリップの自然周波数又はゴング若しくはミニッツリピータの自然周波数を放射できるようにする必要がある。（ミニッツリピータの場合に）豊かな音声、又は（オルゴール腕時計の場合に）再生される音符に関わらず均一な強さの音声を得るために、外装部品は、ヒトの耳による知覚に最適な周波数である１ｋＨｚ〜６ｋＨｚという幅広い範囲の周波数に応答できなければならない。

しかしながら、サイズ、形状、剛性を原因として、腕時計の外装部品の自然モードは主に高周波数である。このような場合、外装部品は時報の音声又は旋律の周波数を放射せず、寧ろフィルタリングしてしまう。

ＨＡＲＡ ＹＯＳＨＩＡＫＩ（ＳＥＩＫＯ）による特許文献６は：裏蓋を有し、周縁部分が傾斜しているケース；上記ケースの両側に固定されたブレスレット；ケースの前部のムーブメント；腕時計ケースの後部の、ムーブメントと裏蓋との間のキャビティ；及びキャビティに面し、かつ選択された周波数のアラーム音を生成するよう配設された、変換器を含む、アラーム腕時計を開示している。腕時計ケースは、周縁傾斜部分に複数のサウンドホールを含み、これらはキャビティを外部環境と連通するように配置される。これらサウンドホールは、ユーザの腕によってサウンドホールのいずれかが塞がれるのを防止するために、ブレスレットの長手方向軸の両側に４５度の角度で、内側にのみ配置される。キャビティの容積、並びにサウンドホールの数及びサイズは、変換器の周波数に応答して、変圧器が生成する音圧を上昇させ、外部環境に音声を効率的に伝達するために、ヘルムホルツ共振器を形成するように選択される。

時報置き時計のための標準的な膜の使用を開示している、Ｇｅｂｒｕｅｄｅｒ ＪＵＮＧＨＡＮＳ Ａ．Ｇ．による特許文献７に記載されているように、外装部品が問題となる周波数帯（１ｋＨｚ〜６ｋＨｚ）内の単一の所定の周波数を放射するよう、又は空間的に最適化された均質な膜の使用を開示しているＭＯＮＴＲＥＳ ＢＲＥＧＵＥＴ ＳＡによる特許文献８、若しくは腕時計用の風防ガラスが、この風防ガラスをベゼルに固定するための特定の構成によって、振動する放射用部材を形成する解決法を開示している、ＭＯＮＴＲＥＳ ＢＲＥＧＵＥＴ ＳＡによる特許文献９に記載されているように、外装部品が問題となる周波数帯（１ｋＨｚ〜６ｋＨｚ）内の複数のモードを放射するよう、これら外装部品を最適化することが公知である。

ＭＯＮＴＲＥＳ ＢＲＥＧＵＥＴ ＳＡによる特許文献１０は：ミドルケース；ミドルケースに対して不浸透性である様式で固定された取り外し可能な裏蓋；不浸透性である様式でケースを閉鎖する風防ガラス；ケースの内側に保持され、所定の時点において起動されて音声を生成できる時報機構；及びケースに接続され、時報機構が生成した音声をケースの外側へと放射する、少なくとも１つの音響膜を含む腕時計ケースを備える、時報腕時計を開示しており、上記音響膜は非晶質金属製である。

ＭＯＮＴＲＥＳ ＢＲＥＧＵＥＴ ＳＡによる特許文献１１は、オルゴール腕時計又は時報腕時計のための音響放射膜を開示している。この膜は、膜の厚さ全体のうちの第１の厚さにおいて、材料の種類及び膜が放射する１つ若しくは複数の音符に適合した形状及びサイズの、特定の数の凹部又は突出部分を含み、可聴帯域幅を均質に増幅する。

しかしながら従来技術では、従来の腕時計の設計に関して、外装構成部品の主要な機能はムーブメントの確実な保護及び一般に腕時計の密閉であり、従って外装構成部品は十分な剛性及び厚さを有する必要があるため、１５００Ｈｚ未満の周波数における外装部品の音響共振を得ることは不可能である。同様の理由で、問題となる可聴周波数範囲（１ｋＨｚ〜６ｋＨｚ）内の外装部品の音響共振の数を大幅に増大させることは不可能であり、これは放出される音声及び再生される旋律の音量及び豊かさを大幅に制限する。

仏国特許第２７７７０９５Ａ１号 欧州特許第２０３４３７６Ｂ１号 スイス特許出願第６４５２３６Ｇ号 スイス特許第４９７７６０号 スイス特許第４９７０１７号 米国特許第４２１６６５０号 仏国特許出願第１１３６６７５Ａ号 欧州特許出願第２４６１２１９Ａ１号 欧州特許第２３６７０７９Ｂ１号 欧州特許出願第２３６７０７８Ａ１号 欧州特許出願第２４６１２２０Ａ１号

本発明は、機構又は伝送器回路が伝送する音声の品質を損なうことなく、特に時報又はミュージカル腕時計である時計が再生する音声及び旋律の音量及び豊かさの改善を提供することを提案する。本発明はまた、特に腕時計である時計の機構が生成する雑音の一部分を選択的にフィルタリングできるようにする。

本発明は、革新的な方法で、従来の外装部品に追加の振動‐放射要素を組み込む。これらの追加の要素は、それらの第１の自然モード（これ以降「放射器の周波数（ｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒａｄｉａｔｏｒ）」と呼ぶ）が、特に腕時計である時計の、特にゴング又は振動プレートのストリップである振動生成器の自然周波数（これ以降「生成器の周波数（ｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）」と呼ぶ）に調律されるように寸法設定され、これによって特に腕時計である時計の全体的な音量を改善する。これら追加の要素のジオメトリ（表面、厚さ、形状）は、音響放射波を形成できるものである。

従って、外装部品の放射力を特に考慮することなく、時計の設計によって、スタイルに関する考慮によって、ムーブメントのサイズによって、並びに耐水性及び耐衝撃性といった仕様に対応するために課される制約に従って、従来の外装部品を寸法設定でき、上記放射力は本発明に従って、上述の振動要素（これ以降「音響放射器（ａｃｏｕｓｔｉｃ ｒａｄｉａｔｏｒｓ）」と呼ぶ）を追加することによって改善され、上記振動要素の寸法は、専ら音響放射機能に最適化される。

この目的のために本発明は、少なくとも１つの振動生成器を含むミュージカル時計又は時報時計の音声出力レベルを改善するための方法に関し、上記振動生成器は、１ｋＨｚ〜６ｋＨｚの範囲内である特定の生成器の自然周波数において振動する。本方法は、上記時計の外装部品及び／又はムーブメントが、上記振動生成器の自然周波数のうちの１つに調律された放射器の自然周波数を有する少なくとも１つの振動‐放射要素を含む少なくとも１つの音響放射器を組み込むか又は追加することによって改造され、周波数差が上記放射要素の自然モード周波数と逆品質係数との間の比以下であるか、又は周波数差が１００Ｈｚ以下であることを特徴とし、また上記音響放射器の数を決定するために、以下のステップ：
‐上記振動生成器が形成する上記生成要素の振動の、放射する必要があるモードの数を決定するステップ；
‐上記時計に上記数の放射要素を設け、各放射要素は、少なくとも１つの振動‐放射要素を含む１つの上記音響放射器で形成され、各上記音響放射器は上記時計のケースの外部に固定される、ステップ
が実施されることを特徴とする。

本発明は更に、ミュージカル時計又は時報時計の外装部品に関し、上記外装部品は、上記外装部品が少なくとも１つの音響放射器を含み、上記音響放射器が、時計の生成器の自然周波数のうちの少なくとも１つに調律された上記放射器の自然周波数において振動‐放射する少なくとも１つの要素を含むことを特徴とする。

本発明は更に、時報腕時計又はオルゴール腕時計である時計に関し、この時計は、この時計が、上述のような外装部品、及び／又は特定の生成器の自然周波数において振動する少なくとも１つの振動生成器を支持するムーブメントを含み、上記ムーブメントが、生成器の上記自然周波数のうちの少なくとも１つに調律された上記放射器の自然周波数において振動‐放射する少なくとも１つの要素を含むことを特徴とする。

本発明の他の特徴及び利点は、添付の図面を参照して以下の詳細な説明を読むことにより明らかになるであろう。

図１Ａは、腕時計のミドルケース及びベゼルに組み込まれた放射プレートを備える音響放射器を組み込むことによって本発明に従って最適化された、腕時計で形成される時計の概略部分斜視図である。 図１Ｂは、腕時計ケースの外側に延在する、様々なサイズ及び様々な取り付け状態の複数の音響放射器を有する、本発明に従って最適化された腕時計の概略斜視図である。 図２Ａは、主振動表面がユーザ側を向いた、腕時計ケースに固定された４つの略径方向の音響放射器を有する、本発明の特定の変形実施形態の概略斜視図である。 図２Ｂは、音声生成器及び本発明による音響放射器を含む、図２Ａの腕時計の主軸を通る平面における概略断面図である。 図２Ｃは、腕時計ケースの外側及び内側に音響放射器を有する別の変形例の、図２Ｂと同様の図である。 図３は、周波数をＨｚで横座標に、腕時計の主軸上において腕時計から５ｃｍの位置で測定した音量をｄＢで縦座標に取り、従来の実施形態を実線で、複数の同一の外装部品が本発明による音響放射器を備える第１の最適化された実施形態を破線で示したグラフである。このグラフは、音響放射器の第１の自然モードが１３５０Ｈｚである用途に関して示されている。このグラフは、所望の周波数における音響放射器の共振効果と、残りの周波数帯における耐共振効果（フィルタリング、消音）とを示す。 図４は、第２の最適化された実施形態による複数の同一の外装部品の、図２Ａと同様の図であり、これら外装部品は、第１の自然モード２２１０Ｈｚを有する音響放射器を備える。 図５は、本発明による最適化された外装部品を含む時計のブロック図である。

本発明は、時計、より詳細には放音手段を含む時計、更に詳細には時報腕時計及びオルゴール腕時計（これ以降「ミュージカル腕時計（ｍｕｓｉｃａｌ ｗａｔｃｈｅｓ」と呼ぶ）の分野に関し、本発明は音量及び音声の豊かさを増大させるための手段を提供することを提案する。

本説明はより詳細には上述のようなミュージカル腕時計に関する。例えば場合によって腕時計機構が生成する音声の全て若しくは一部をユーザにとって可聴とするか、又は（以下に説明する本発明による音響放射器と腕時計のその他の外装部品との間の振動性連結によって導入される耐共振現象を利用することによって）機構が生成する雑音をフィルタリングして聴こえなくするために、本発明を、ミュージカル時計でない又は反対に時報機構を有しない時計又は腕時計に対してここで説明するように使用する方法は、当業者には理解されるだろう。

本発明は、その音量を最適化するための、ミュージカル腕時計の設計及び既存のミュージカル腕時計の改造の両方に関連する改善に関する。

従って本発明は、ミュージカル時計又は時報時計１の音声出力レベルを改善するための方法に関し、上記時計１は、本明細書では「生成器の自然周波数」と呼ばれる特定の自然周波数で振動する少なくとも１つの振動生成器２を含む。この振動生成器２は、効果的な音響帯域内の特定の自然周波数、即ち１ｋＨｚ〜６ｋＨｚの周波数で振動する、ゴング、振動プレート、膜又はサウンドボックス等を含んでよい。生成要素の振動の周波数を本明細書では「生成器の周波数」と呼び、以下に説明する放射要素の振動の周波数を「放射器の周波数」と呼ぶ。

この振動生成器２は、時計１の外装部品３又は時計１のムーブメント１７によって支持される。

本発明によると、生成器の特定の自然周波数が決定される。生成器の特定の自然周波数は正確に算出され（ＦＥＭシミュレーション等）、音響放射器４である少なくとも１つの放射要素は、外装部品３及び／又はムーブメント１７の設計及び構造（ただし上記外装部品３及び／又は上記ムーブメント１７の外側に特に限定されない）に組み込まれるか、又は追加される。

この音響放射器４は、少なくとも１つの振動‐放射要素を含み、これは振動生成器２の生成器の自然周波数のうちの１つに調律された放射器の自然周波数において振動し、周波数差は上記放射要素の自然モード周波数と逆品質係数との間の比以下であるか、又は周波数差は１００Ｈｚ以下である。

特定の実装形態では、放射器の自然周波数は生成器の自然周波数のうちの１つに調律され、周波数差は、上記放射要素の自然モード周波数と逆品質係数との間の比と、１００Ｈｚという値との間の小さい方の値以下である。

本明細書では、「調律する（ｔｕｎｅ）」とは、周波数差が算出された又は所定の値未満となるように、ある周波数を略同一の周波数に対して調整することを意味し、用語「略同一の（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ ｅｑｕａｌ）」は、放射要素の振動音響共振幅に、従ってその品質係数に左右される。

ここでは音響放射器４である放射要素の基本自然モードの放射器の周波数は、振動生成器２の自然振動モードの生成器の周波数に調律される。この調律の規則は、放射要素の基本自然モードの放射器の周波数が、振動生成器２の自然振動モードの生成器の周波数と略同一であり、これら２つの周波数の差が、放射器の周波数と、放射器の周波数において評価した放射要素の品質係数との間の比未満であることを明らかにすることにより、様々に定式化できる。

本説明で使用される用語「調律する」は、振動生成器２が形成する生成要素の振動周波数において応力を受けた場合の、音響放射器４が形成する放射要素の振動音響共振能力を表すことを理解されたい。従ってこの用語はいずれの音楽的な特性も考慮していない。

従って、図３、４に示すように放射器要素の品質係数が１０以下である場合（これは一般に起こり得る）、生成器の周波数を放射器の周波数に、１００Ｈｚ以下の周波数差で調律できる。

品質係数Ｑは、振動要素に貯蔵された機械的エネルギ（弾性エネルギと動力学的エネルギとの合計）と、１回の完全な振動中に減衰によって失われるエネルギとの間の比として定義される。

１回の振動において、Ｑ＝２π（貯蔵されたエネルギ／失われたエネルギ）である。

この品質係数は同様に、振動の自然モードの周波数と、振動要素の共振帯域幅との間の比としても定義される。振動要素は、振動の自然モードの周波数付近の周波数範囲内の周波数において振動要素が励起された場合にこれに応答し（即ち強く振動し始め）、上記周波数範囲は、上記帯域幅（図３、４のピーク幅）である。数学的には、Ｑ＝ｆ／（ｆ２‐ｆ１）であり、ここでｆ１、ｆ２は上記周波数範囲の極限を定義する。

従って、調律がそれに対して行われる必要がある生成器の周波数に対する周波数差は、放射要素の自然モード周波数と逆品質係数との間の比以下である。

この周波数差の初期設定の最大値は、１００Ｈｚとすることができる。

この定義は、生成要素の品質係数Ｑが常に放射要素の品質係数Ｑの５〜１００倍大きく、本発明が問題とする機構に関しては一般に８〜３０倍大きいという事実を考慮したものである。

従って、生成器の周波数ｆ_Aにおける振動によって応力を受けると、放射要素は共振し、生成器の周波数ｆ_Aは、上述の定義に従って、又は腕時計製作の専門用語を使用すると、例えば図３、４に示すようにその基本周波数と略同一となるように、調律され、ここで放射要素の周波数応答範囲は１００Ｈｚのオーダーである。従って、放射要素の周波数と生成要素の周波数との差は１００Ｈｚとなり得る。

放射要素の振動周波数（無限数の高調波）の全てを、生成要素の振動の周波数のうちの１つと略同一とする必要はない。

反対に、本発明の最も有利な変形例によると、Ｎ個の複数の放射要素を、特に腕時計である時計１に固定する。Ｎは、放射する必要がある生成要素の振動のモードの数であり、各放射要素は、生成要素のモードのうちの１つの周波数と略同一の周波数である振動の基本モードを有する。

例えば１ｋＨｚ〜６ｋＨｚの周波数範囲内に４つの振動のモードを有するゴングに関して、放射プレートで形成された４つの音響放射器４を、特に腕時計である時計１のケースの外側に追加し、これら４つのプレートはそれぞれ、１ｋＨｚ〜６ｋＨｚであるゴングの振動の周波数のうちの１つと略同一の周波数である振動の基本自然モードを有する。

別の例では、（それぞれが１ｋＨｚ〜６ｋＨｚの周波数範囲内の１つの振動のモードを有する）１０個のストリップを有する振動プレートに関して、放射プレートで形成された１０個の音響放射器４を、特に腕時計である時計１のケースの外側に追加し、これら１０個のプレートはそれぞれ、振動プレートストリップの振動の周波数のうちの１つと略同一の周波数である振動の基本自然モードを有する。

従って、特に腕時計である時計１の放射を改善するために、当業者は、音響放射器４の個数を決定するために、以下のステップ：
‐振動生成器２が形成する生成要素の振動の、放射する必要があるモードの数Ｎを決定するステップ；
‐時計１に上記数Ｎの放射要素を設け、各放射要素は、少なくとも１つの振動‐放射要素を含む１つの音響放射器４で形成され、各音響放射器４は時計１のケースの外部に固定される、ステップ；
‐各音響放射器４の唯一の機能は、放射することであることを保証するステップ；
‐好ましくは各音響放射器４を、時計１に関して考案される、時計１が放出した時報音声及び／又は音楽をユーザが聴くことが想定される特定の聴取方向に配向するステップ；
‐各音響放射器４を最適化して、生成要素の振動の自然モードのうちの１つの周波数と略同一となるように音響放射器４の基本自然モードの周波数が調律されることを保証するステップ；
‐各音響放射器４が生成要素から離間していることを保証するステップ
（これらの周波数は、放射する必要がある上記略同一の周波数を除いて異なっており、これらの品質係数は異なっており、音響放射器４の振動と生成要素の振動との間に位相関係は存在しない）
を含む方法を実行する。

本発明による音響放射器４は、これらが特に腕時計である時計１のケースの外側に位置決めされる場合、放射機能を有する。これらが内部に配置されると、これらの機能は上記の機能の代わりに、問題となる周波数をフィルタリングする（雑音を低減する）こととなる。

この音響放射器４及び音響放射器４の時計１への機械的接続は、音響放射器４が、生成器の自然周波数のうちの少なくとも１つである１００Ｈｚ内に調律された周波数を有し、かつ空間的変形によって音響放射波の生成が可能となるよう、数値的に寸法設定される。構造体の放射条件は、例えばＣ Ｌｅｓｕｅｕｒによる「Ｒａｙｏｎｎｅｍｅｎｔ ａｃｏｕｓｔｉｑｕｅ ｄｅｓ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ：ｖｉｂｒｏ‐ａｃｏｕｓｔｉｑｕｅ， ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ ｆｌｕｉｄｅ‐ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ」（Ｅｄｉｔｉｏｎｓ Ｅｙｒｏｌｌｅｓ，１９８８）に提示されている。

好ましくは、外装部品３及び／又はムーブメント１７は、振動生成器の生成器の自然周波数のうちの少なくとも１つである１００Ｈｚ内に調律された放射器の自然周波数をそれぞれ導入する、複数の上述のような音響放射器４の組み込み又は追加によって改造される。

本発明の特定の実装形態では、これらの音響放射器４のうちの少なくとも一部は、互いに異なる放射器の自然周波数となるように選択される。

本発明の特定の実装形態では、これらの音響放射器４のうちの少なくとも一部は、互いに同一の放射器の自然周波数となるように選択される。

各群が同一の放射器の自然周波数に調律された音響放射器４で形成され、かつ異なる群の放射器の自然周波数は互いに異なる、音響放射器４の複数の群を選択することによって、本発明のこれら２つの実装形態を組み合わせることもできることが理解される。

有利な実施形態では、ヒトの耳にとって可聴である範囲の所定の周波数範囲内で、少なくとも１つの振動生成器２が生成する生成器の自然周波数のそれぞれに関して、生成器の自然周波数のうちの１つに調律された放射器の自然周波数を有する少なくとも１つの上述のような音響放射器４を選択する。

有利には、少なくとも１つの上述のような音響放射器４は、特に外装部品３を通したユーザへの音声の拡散を増進するために、好ましい方向、特に針の枢軸に相当する腕時計の主軸の方向に配向された主振動表面６と共に作製される。

音響放射器４の使用は、特に腕時計である時計の構成部品の、組み立て又は保守作業中の取り扱いを煩雑にするものであってはならない。また好ましくは、限定するものではないが、少なくとも１つの上述のような音響放射器４は、外装部品３が備えるミドルケース５、又は外装部品３が備えるケース１０、又は１つの上述のようなミドルケース５が支持するベゼル１１、又は時計１が備える地板１４に固定される。有利には、少なくとも１つの上述のような音響放射器４は、音響放射器４がユーザに直接接触しないように、ミドルケース５の外側又はケース１０の内側に配設される。

各音響放射器４に関して良好な振動を得るために、少なくとも１つの上記音響放射器４は、取り付け用脚７によってミドルケース５又はケース１０に接続され、上記取り付け用脚７は好ましくは１つだけであり、音響放射器４の少なくとも１つの振動ストリップ８を支持する。図１Ｂは、１つ又は２つの取り付け用脚７によってミドルケース５に接続された振動ストリップ８を示す。

図２Ａは、４つの音響放射器４が、時計１のケース１０に固定された４つの矩形ストリップ８で形成され、これら矩形ストリップ８はそれぞれ１つの上述のような取り付け用脚７によって接続され、これら矩形ストリップ８は実質的に放射状であり、また、実質的に共面である主振動表面６を有する。放射器４は、その振動の第１のモードにおいて自由に振動して、特に腕時計１である時計の軸方向に伝播する音響放射波を自由に生成できる。

本発明によると、振動ストリップ８の形態の部分的な切欠き部をミドルケース５（又は特に腕時計である時計のケースのベゼル１１若しくは別の構成部品）に作製することによって、少なくとも１つの上述のような音響放射器４を形成することもでき、上記振動ストリップ８は図１Ａに示すように、振動ストリップ８の単一の端部９によってミドルケース５に接続される。

特定の実施形態では、振動ストリップ８の形態の部分的な切欠き部をベゼル１１に作製することによって、少なくとも１つの上述のような音響放射器４を形成し、上記振動ストリップ８は振動ストリップ８の単一の端部９によってベゼル１１に接続される。

特定の実施形態では、振動ストリップ８の形態の部分的な切欠き部を裏蓋１２に作製することによって、少なくとも１つの上述のような音響放射器４を形成し、上記振動ストリップ８は振動ストリップ８の単一の端部９によって裏蓋１２に接続される。

本発明はまた、時計１又はミュージカル時計若しくは時報時計、特に腕時計、より詳細にはミュージカル腕時計又は時報腕時計のための外装部品にも関する。これらの外装部品３は、生成器の特定の自然周波数において振動する少なくとも１つの振動生成器２を支持する。

本発明によると、外装部品３は少なくとも１つの音響放射器４を含み、この音響放射器４は、特に振動ストリップ８である少なくとも１つの振動‐放射要素を含み、これは生成器の自然周波数のうちの少なくとも１つに調律された放射器の自然周波数において振動する。

外装部品３は好ましくは、少なくとも１つのミドルケース５を包囲するケース１０を含み、少なくとも１つの上述のような音響放射器４は、ミドルケース５又はケース１０に固定される。

特定の変形例では、外装部品３は、ミドルケース５の外側又はケース１０の内側に少なくとも１つの上述のような音響放射器４を含む。

互いに組み合わせてよい、図１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂ、２Ｃに９示す異なる複数の変形例では：
‐少なくとも１つの音響放射器４がミドルケース５の外側に配設され；
‐少なくとも１つの音響放射器４が、ミドルケース５が支持するベゼル１１の外側に配設され；
‐少なくとも１つの音響放射器４が、ケース１０が備える裏蓋１２の外側に配設され；
‐少なくとも１つの音響放射器４が、ケース１０が備える１つ又は２つの角状部１３に配設され；
‐少なくとも１つの音響放射器４が、時計１のムーブメント１７が備える地板１４に配設され、この音響放射器４は時計１のケース１０を横切る接続用構成部品１５を含み；
‐時計１への取り付け用要素と単一の部品を形成する、少なくとも１つの音響放射器４が存在する。

図１Ｂの実施形態では、少なくとも１つの上述のような音響放射器４は、音響放射器４が備える少なくとも１つの振動ストリップ８を支持する単一の取り付け用脚７によって、ミドルケース５又はケース１０に接続される。

図１Ａの実施形態では、少なくとも１つの上述のような音響放射器４は、ミドルケース５から切り出された少なくとも１つの振動ストリップ８を含み、振動ストリップ８は、振動ストリップ８の単一の端部９によってミドルケース５に接続される。

好ましくは、外装部品３は複数の上述のような音響放射器４を含み、これら音響放射器４のうちの少なくとも一部は、互いに異なる放射器の自然周波数を有する。

本発明は更に、時報腕時計及び／又はオルゴール腕時計である時計１に関する。この時計は、特定の生成器の自然周波数において振動する少なくとも１つの振動生成器２を支持する、外装部品３及び／又はムーブメント１７を含み、これら外装部品３及び／又はこのムーブメント１７は、生成器の自然周波数のうちの少なくとも１つに調律された放射器の自然周波数において振動‐放射する少なくとも１つの要素を含む、少なくとも１つの音響放射器４を含む。

ここでは限定するものではないが矩形のものとして図示されている、特に追加のプレートである、好ましくは振動ストリップ８である音響放射器４に戻ると、角状部１３、バー、ミドルケース５、ベゼル１１、裏蓋１２、ケース１０又はブレスレットのリンクでさえある外装部品の１つ又は複数の構成部品に、ねじ留めされるか、はんだ付けされるか、圧入されるか、又は音響振動の伝達を可能とするいずれの方法によって固定される。これらの追加のプレートは、時報機構が解放された場合に、又は音声の表示のために、又は単に動作中の機構が放出する雑音を選択的に恒常的に増幅（共振）若しくはフィルタリング（耐共振）するために、その自然周波数において振動及び放射する。これらの振動要素は、音響放射器４を形成する放射プレートとして機能する。

第１の変形実施形態によると、音響放射器４は外装部品３に固定される代わりに、時計１のムーブメント１７、例えばムーブメント１７の地板１４に固定される。この場合、接続部材７は好ましくは、密閉ガスケットによって密閉される開口を通って外装部品３を横切る構成部品である。

第２の変形実施形態によると、音響放射器４及びその接続要素７は、単一の組立体を形成する。有利には、少なくとも１つの音響放射器４は、時計１の最終的な組み立てを容易にする予備組み立て作業において、構造的又は外装構成部品と共に作製される。

これら音響放射器４の形状、取り付け条件、使用される材料は、これらの要素の自然周波数を定義し、上記自然周波数は、時報システム（特にゴング若しくは振動プレートストリップ）又は機構の自然周波数に調律される。図１Ａ、１Ｂは、例えばミドルケース５に固定されたこれら音響放射器４を示す。図１Ｂは特に、異なるサイズの複数の音響放射器４を示し、これらは１つ又は複数の取り付け用脚７を用いる異なる取り付け条件を有し、これにより、上記音響放射器４の放射器の自然周波数が自然に改変される。

図２Ａは本発明の第２の実施形態を示す。

図２Ｂ、２Ｃは２つの変形例を示し、第１のものはケースの外側のみに音響放射器４を有し、第２のものは、ケースの外側及び内側に音響放射器を有する。

第３の実施形態（図示せず）によると、少なくとも１つの音響放射器４は、クラウン又は球状ドームの形状に近い形状を有するプレート８で形成され、プレート８の接続要素７はプレート８の中央に固定される。

音響放射器は、金、又は白金若しくは白金群の金属といった別の貴金属、又はこれらの貴金属のうちの１つ若しくは複数の合金で作製してよい。あるいはこれらは鋼鉄製であってよい。あるいはこれらはチタン又はチタン合金製であってよい。あるいはこれらは、ケイ素若しくは二酸化ケイ素、又は多結晶ダイヤモンド製であってよい。あるいはこれらは、金属ガラス又は少なくとも部分的に非晶質の合金製であってよい。あるいはこれらはセラミック製であってよい。

有利には、音響放射器４は、その最大寸法が４ｍｍ以上、その最小寸法が０．０５ｍｍ〜２ｍｍ、第３の寸法が２ｍｍ以上である平行六面体状に切削されたプレート１６を含む振動ストリップ８の形態で作製される。

有利には、音響放射器４は、曲率半径が０．５ｍｍ超である少なくとも１つのプレートを含む振動ストリップ８を含む。

音響放射器４は、特に腕時計１である時計の音響の強度を向上させるだけでなく、音声の指向性を最適化することもできる。実際には、振動表面又は少なくとも１つの主振動表面６を、放射が特定の所望の方向に最大となるように配向できる。複数の音響放射器４を含む実施形態では、生成される各音符に関して特定の指向性を定義することもでき、これによってステレオ効果を生成できる。

本発明の範囲内において、音響放射器４を正確に寸法設定し、これらの振動要素が生成する音響利得を予測するために、振動音響モデルが開発された。

図３の例示的実施形態では、音響放射器４は、その第１の自然モードが１３５０Ｈｚの周波数を有するように最適化された。１０００Ｈｚ〜３２００Ｈｚの高調波励起走査周波数を外装部品３に印加する。

図３は、ミドルケース５及び風防ガラスを有するベゼル１１からなる外装部品３の、印加される励起周波数に応じた音量を、それぞれ音響放射器を有しない場合（実線）と、本発明による音響放射器４を有する場合（破線）とに関して示す。放射器を有しない構成では、音量は３ｋＨｚ超の周波数まで上昇し、これは外装部品３の自然周波数のうちの１つの周波数に対応する。

音響放射器４を外装部品３に追加すると、音量は放射器の第１の自然モードの周波数（１３５０Ｈｚ）へと大幅に上昇する。利得は１０〜１５ｄＢである。音響放射器４と外装部品３との間の連結部は１９００Ｈｚを示し、これも音量の改善をもたらす。また、音響放射器４と外装部品３の振動モードとの間の連結部は、１４５０Ｈｚ、２１５０Ｈｚにおいて２つの耐共振を導入し、これは放射器を有しないケースと比較して、周波数帯の残りの部分における音声の放出を低減し、従って機構が生成する雑音をフィルタリングする。

図４では、第１の自然モード２２１０Ｈｚを有する音響放射器４を有する外装部品３の音量（破線）を、放射器を有しない同一の外装部品３の音量（実線）と比較している。ここでもまた、音響放射器４はその第１のモード周波数において強い音響の改善をもたらす。

これらの結果から、音響放射器４を、音声、時報、アラーム、ミュージカル又はその他のシステムが生成する各周波数に対して寸法設定できる。特に腕時計である時計が生成する音声を、幅広い周波数帯に亘って最適化できる。放射器の特定の寸法設定により、機構からの雑音をフィルタリングすることもできる。

要約すると、本発明は、前掲の同一出願人Ｍｏｎｔｒｅｓ Ｂｒｅｑｕｅｔ ＳＡによる特許出願に対してのみならず、前掲のＪｕｎｇｈａｎｓによる特許文献７に対して（これら特許文献は本発明以前の最も効果的な機構を提示している）、音響効率を改善できる。従来技術の実施形態は、単一の共振によってではなく、１ｋＨｚ〜６ｋＨｚの周波数帯内の複数の独立した周波数をシステム（例えば置き時計）に放射させるシステムを作製するにあたって常に困難に遭遇してきた。従って特許文献７では、膜放射周波数は機器の、従って外装部品の単一の放射周波数に一致する。

本発明は、膜ではない音響放射器の解決策を導入し、これは反対に、１つ又は複数の追加の放射周波数を、システムの外装部品の自然放射周波数に追加できる。その結果、従来技術では膜を有するシステムの１つの共振しか確認できないのに対して、図３、４に示すように、音響放射器４の周波数は外装部品３の周波数に、これを破壊又は置換することなく追加される。

本発明の特徴は、ベゼル‐風防ガラス組立体、ミドルケース若しくは裏蓋といった外装部品を形成する要素の放射を改善すること、又は実際に音声を生成する要素に放射を引き起こさせることのみを目的としていた従来技術に対して、新規性を構成する。

本発明の場合、生成要素は必ずしも放射しなくてよく、更に有利には非放射性のままであり、放射要素とは物理的に別個のものである。これによって振動周波数（従って最終的な音声）の低減衰率及び純度が保証され、またその一方で、放射要素は外装部品に対してシフトされるものの、外装部品を形成する構成部品の一部ではなく、これにより特に時計１が腕時計である場合の耐水性が保証される。

本発明は高額でないコストで容易に実装でき、従来技術に対して多数の利点を提供する：
‐特に腕時計である時計が放射する１ｋＨｚ〜６ｋＨｚの周波数帯の音声の音量の改善；
‐（特にゴングの旋律又は調律に従って）全体の音量を改善するための、複数の音響放射器４の独立した特定の最適化の可能性；
‐このシステムは外装部品の設計にいずれの制約を課さない；
・特に耐水性腕時計であるいずれの時計において必須である全ての密閉ガスケットを保持できるため、耐水性を損なわない；
・特定の実施形態では、耐衝撃性及び内部空間を改変する必要がない；
‐周波数を選択することにより、特に腕時計１である時計が生成する音声の指向性を最適化でき、これによってステレオ効果を得ることができる可能性；
‐電鋳によって音響放射器４を極めて経済的に製造できる可能性；
‐振動プレートのストリップ又はゴングの周波数に、各音響放射器４の自然周波数を調律できる可能性；
‐機構が放出する音声の明瞭性を保持すること。

Claims (31)

1. 少なくとも１つの振動生成器（２）を含むミュージカル時計又は時報時計（１）の音量を改善するための方法であって、
   前記振動生成器（２）は、１ｋＨｚ〜６ｋＨｚの範囲内である特定の前記振動生成器の自然周波数において振動する、方法において、
   前記方法は、前記時計の外装部品（３）及び／又はムーブメント（１７）が、前記振動生成器の自然周波数のうちの１つに調律された音響放射器の自然周波数において振動‐放射する少なくとも１つの要素を含む音響放射器（４）で形成された少なくとも１つの放射要素を組み込むか又は追加することによって改造され、周波数差が前記放射要素の自然モード周波数と逆品質係数との間の比以下であるか、又は前記周波数差が１００Ｈｚ以下であることを特徴とし、
   また前記方法は、前記音響放射器（４）の数を決定するために、以下のステップ：
   ‐前記振動生成器（２）が形成する生成要素の振動の、放射する必要があるモードの数（Ｎ）を決定するステップ；
   ‐前記時計（１）に前記数（Ｎ）の前記放射要素を設け、各前記放射要素は、少なくとも１つの振動‐放射要素を含む１つの前記音響放射器（４）で形成され、各前記音響放射器（４）は前記時計（１）のケースの外部に固定される、ステップ
   が実施されることを特徴とする、方法。
2. 各前記音響放射器（４）に関して、前記音響放射器（４）の前記音響放射器の自然周波数は前記振動生成器の自然周波数のうちの１つに調律され、周波数差は、問題となる前記音響放射器（４）が形成する前記放射要素の自然モード周波数と前記逆品質係数との間の比と、１００Ｈｚという値との間の小さい方の値以下であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 各前記音響放射器（４）の唯一の機能は放射することであることが保証されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
4. 各前記音響放射器（４）は、前記時計（１）に関して考案される特定の聴取方向に配向されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
5. 各前記音響放射器（４）を最適化して、前記振動生成器（２）の振動の自然モードのうちの１つの周波数と略同一となるように前記音響放射器（４）の基本自然モードが調律され、かつ周波数差が前記放射要素の前記自然モード周波数と前記逆品質係数との間の比以下であるか、又は前記周波数差が１００Ｈｚ以下であることが保証されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
6. 各前記音響放射器（４）は、前記振動生成器（２）から離間していることが保証されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
7. 前記外装部品（３）又は前記ムーブメント（１７）は、複数の前記音響放射器（４）の組み込み又は追加によって改造されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
8. 前記音響放射器（４）のうちの少なくとも一部は、互いに異なる前記音響放射器の自然周波数を有するように選択されることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
9. 少なくとも１つの前記音響放射器（４）は、ユーザへの音声の拡散を増進するために、好ましい方向に配向された主振動表面（６）と共に作製されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
10. 少なくとも１つの前記音響放射器（４）は、前記外装部品（３）が備えるミドルケース（５）、又は前記外装部品（３）が備える前記ケース（１０）、又は前記ミドルケース（５）が支持するベゼル（１１）、又は前記時計（１）の前記ムーブメント（１７）が備える地板（１４）に固定されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
11. 少なくとも１つの前記音響放射器（４）は、前記ミドルケース（５）の外側に配設されることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
12. 少なくとも１つの前記音響放射器（４）は、前記ミドルケース（５）が備える前記ベゼル（１１）の外側に配設されることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
13. 少なくとも１つの前記音響放射器（４）は、前記ケース（１０）が備える裏蓋（１２）の外側に配設されることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
14. 少なくとも１つの前記音響放射器（４）は、前記ケース（１０）が備える１つ又は複数の角状部（１３）に配設されることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
15. 少なくとも１つの前記音響放射器（４）は、前記時計（１）の前記ムーブメント（１７）が備える前記地板（１４）に配設され、前記音響放射器（４）は、前記時計（１）の前記ケース（１０）を横切る接続用構成部品（１５）を含むことを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
16. 前記時計（１）への取り付けのための要素と単一の部品を形成する、少なくとも１つの前記音響放射器（４）が配設されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
17. 少なくとも１つの前記音響放射器（４）は、前記音響放射器（４）が備える少なくとも１つの振動ストリップ（８）を支持する単一の取り付け用脚（７）によって、前記ミドルケース（５）又は前記ケース（１０）に接続されることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
18. 少なくとも１つの前記音響放射器（４）は、前記ミドルケース（５）に、前記振動ストリップ（８）の形態の部分的な切欠き部を作製することによって形成され、前記振動ストリップ（８）は、前記振動ストリップ（８）の単一の端部（９）によって前記ミドルケース（５）に接続されることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
19. 少なくとも１つの前記音響放射器（４）は、前記ベゼル（１１）に、前記振動ストリップ（８）の形態の部分的な切欠き部を作製することによって形成され、前記振動ストリップ（８）は、前記振動ストリップ（８）の前記単一の端部（９）によって前記ベゼルに接続されることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
20. 少なくとも１つの前記音響放射器（４）は、前記裏蓋（１２）に、前記振動ストリップ（８）の形態の部分的な切欠き部を作製することによって形成され、前記振動ストリップ（８）は、前記振動ストリップ（８）の前記単一の端部（９）によって前記裏蓋に接続されることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
21. 少なくとも１つの前記音響放射器（４）は、その最大寸法が４ｍｍ以上、その最小寸法が０．０５ｍｍ〜２ｍｍ、その第３の寸法が２ｍｍ以上である平行六面体状に切削されたプレート（１６）を含む前記振動ストリップ（８）の形態で作製されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
22. 少なくとも１つの前記音響放射器（４）は、曲率半径が０．５ｍｍ超である前記プレート（１６）を含む前記振動ストリップ（８）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
23. 前記少なくとも１つの音響放射器（４）は、金、又は貴金属、又はケイ素、又はセラミック、又は金属ガラス、又は鉄鋼、又はチタンで作製されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
24. ミュージカル時計又は時報時計（１）のための外装部品（３）であって、
    前記外装部品（３）は少なくとも１つの振動生成器（２）を支持し、
    前記振動生成器（２）は、特定の前記振動生成器の自然周波数において振動し、
    前記外装部品（３）は少なくとも１つの音響放射器（４）を含み、
    前記音響放射器（４）は、前記時計（１）の前記振動生成器の自然周波数のうちの少なくとも１つに調律された、前記音響放射器の自然周波数において振動‐放射する少なくとも１つの要素を含み、
    前記外装部品（３）は、少なくとも１つのミドルケース（５）を包囲するケース（１０）を含み、
    少なくとも１つの前記音響放射器（４）は、前記ミドルケース（５）又は前記ケース（１０）に固定される、外装部品（３）において、
    少なくとも１つの前記音響放射器（４）は、前記音響放射器（４）が備える少なくとも１つの振動ストリップ（８）を支持する単一の取り付け用脚（７）によって、前記ミドルケース（５）又は前記ケース（１０）に接続されることを特徴とする、外装部品（３）。
25. 前記外装部品（３）は、前記ミドルケース（５）の外側又は前記ケース（１０）の内側に、少なくとも１つの前記音響放射器（４）を含むことを特徴とする、請求項２４に記載の外装部品（３）。
26. 前記外装部品（３）は複数の前記音響放射器（４）を含み、前記音響放射器（４）のうちの少なくとも一部は、互いに異なる前記音響放射器の自然周波数を有することを特徴とする、請求項２４に記載の外装部品（３）。
27. ミュージカル時計又は時報時計（１）のための外装部品（３）であって、
    前記外装部品（３）は少なくとも１つの振動生成器（２）を支持し、
    前記振動生成器（２）は、特定の前記振動生成器の自然周波数において振動し、
    前記外装部品（３）は少なくとも１つの音響放射器（４）を含み、
    前記音響放射器（４）は、前記時計（１）の前記振動生成器の自然周波数のうちの少なくとも１つに調律された、前記音響放射器の自然周波数において振動‐放射する少なくとも１つの要素を含み、
    前記外装部品（３）は、少なくとも１つのミドルケース（５）を包囲するケース（１０）を含み、
    少なくとも１つの前記音響放射器（４）は、前記ミドルケース（５）又は前記ケース（１０）に固定される、外装部品（３）において、
    少なくとも１つの前記音響放射器（４）は、前記ミドルケース（５）から切り出された少なくとも１つの振動ストリップ（８）を含み、前記振動ストリップ（８）は、前記振動ストリップ（８）の単一の端部（９）によって前記ミドルケース（５）に接続されることを特徴とする、外装部品（３）。
28. 前記外装部品（３）は、前記ミドルケース（５）の外側又は前記ケース（１０）の内側に、少なくとも１つの前記音響放射器（４）を含むことを特徴とする、請求項２７に記載の外装部品（３）。
29. 少なくとも１つの前記音響放射器（４）は、前記音響放射器（４）が備える少なくとも１つの振動ストリップ（８）を支持する単一の取り付け用脚（７）によって、前記ミドルケース（５）又は前記ケース（１０）に接続されることを特徴とする、請求項２７に記載の外装部品（３）。
30. 前記外装部品（３）は複数の前記音響放射器（４）を含み、前記音響放射器（４）のうちの少なくとも一部は、互いに異なる前記音響放射器の自然周波数を有することを特徴とする、請求項２７に記載の外装部品（３）。
31. 時報腕時計及び／又はオルゴール腕時計である、時計（１）であって、
    前記時計（１）は：
    前記時計は、請求項２４若しくは２７に記載の外装部品（３）、及び／又は少なくとも１つの振動生成器（２）を支持するムーブメント（１７）を含み；
    前記振動生成器（２）は、特定の前記振動生成器の自然周波数において振動し；
    前記ムーブメント（１７）は、少なくとも１つの音響放射器（４）を含み；
    前記音響放射器（４）は、前記振動生成器の自然周波数のうちの少なくとも１つに調律された、前記音響放射器の自然周波数において振動‐放射する少なくとも１つの要素を含む、時計（１）。

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