JPS60177794A - 圧力波エネルギ伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、一般には圧力波変換に関し、更に詳細には電
気−音響変換器、例えば拡声器（スピーカ）駆動装置を
圧力波が伝播する媒体、例えば空気に結合する新規な装
置及び技術であって、製造が比較的簡単で安価なコンパ
クト構造を有し、比較的信頼性及び効率が高い動作をす
ると同時に、圧力波変換システム、例えばスピーカ・シ
ステムの低音応答を著しく改善ずろ新規な装置に関する
。

（背景技術） 音響伝送ラインを使用するラビリンス・スピーカ設計を
開示する○Ｌルｅｙ　の米国特許第２，０３１，５００
号は、キャビネット形スピーカの空洞共振を除去し、低
周波数応答を延長させ、そして音響ダンピングを増大さ
せている。この特許では、スピーカ・コーンの後部を音
吸収材で裏打ちされ他端が開放している導管の一端に堅
固に結合している。この特許は、また、キャビネット内
の導管を折り曲げキャビネットの底部に開放端を配置す
ることを開示する。伝送ライン・スピーカ・システムに
ついてのより詳細な検討は、１９７５年の優秀論文であ
るオーストラリア、シトニー大学、電気工学部のＧ、　
Ｓ、Ｌｅ　ｔ　ｔ　ｓ著「ＡＳＴＵＤＹ　Ｏ１’ｉ’　
ＴＲＡＮＳＭＩＳＳ工ＯＮ　Ｌ工ＮＥＬＯＵＤＳＰＥＡ
ＫＥＲＳＹＳＴＥＭＳＪ　に述べられている。

（目的） 本発明の重要な目的は、改良された音響変換器を提供す
ることである。

（発明の概要） 本発明によれば、少なくとも第１及び第２の離間した開
口を限定する装置と、圧力波を発生する振動装置と、振
動装置の一端を第１開口に他端を第２開口に結合する装
置と、が設けられる。第１及び第２開口は、低周波数特
性が低下しない程度に接近し、高周波におけるシステム
の周波数応答に深い切り込みが生じない程度に離れた、
所定の距離に設けられる。好ましい離間は、振動装置と
第１及び第２開口との間の波路長の長（・方と、振動装
置との間の圧力波の路長のμ〜１０間である。

望ましくは、振動装置を少なくとも１つの開口に結合す
る装置は、前記振動装置と第１及び第２開口に近接の媒
体（典型的には空気）との間の圧力波インピーダンス整
合を変える所定長の圧力波伝送ライン装置である。圧力
波伝送ライン装置は、望ましくは管から成り、振動装置
はダイアフラムから成り、管の断面積はダイアフラムの
断面積よりも小さい。ダイアフラムと第１開口との間の
管長は、望ましくはダイアフラムと第２開口のの間の管
長よりも小さい。また、望ましくは導管の入力端はダイ
アフラムに非常に近接している。スピーカは、望ましく
はダイアプラムを有し、圧力波インピーダンス及び管の
長さと共働するＢ４積によって特徴づけられ、イコライ
ザを使用することによって比較的低い低音部にまで伸び
る比較的広い周波数範囲に亘ってほぼ一定の周５度数応
答を有するスピーカ・システムを形成する。管は、スピ
ーカ・キャビネット内に交互に配列された内部パネルに
よって形成される矩形の断面を有する。

（実施例の説明） 本発明を実施例に従って詳細に説明する。

第１図を参照すると、本発明の実施例の正面図が示され
ろ。スピーカ・システム１１は、典型的には矩形で、頂
部パネル、低部パネル、側面パネル及び前面パネル１２
．１３，１４．１５及び１６を含む。垂直内部バッフル
２１は、頂部パネル１２から下がり、典型的には市販さ
れているＢＯ８Ｅ　８０２　ＣＢＭｆ）スピーカ・シス
テムに使用される４’Ａインチ（１，１，４，３ｃｍ）
のスピーカ・１・゛ライバであるスヒ０−力２２を収容
する開口が設けられる。スピーカ２２は垂直パネル２１
と第２垂直パネル２３との間に取り付けられ、パネル２
３は・ξネル１２から下がり内部の水平に配置されたパ
ネル２４，２５．２６及び２７と共動して前面パネル１
６及び背面パネル１７／）間に伸びる矩形断面の後部管
を画定し、スピーカ２２の背面を上部開口２８に結合し
、その開口の断面は矩形に囲まれた管の断面積と同じで
ある。最下部パネル２４は、垂直バネ＃２１と共動して
スピーカ２２の前面を前面パネル１６の開口３１に結合
する前面管を形成する。開口３１も、また、スピーカ２
２と開口３１との間の直角矩形管とほぼ同じ断面積を有
する。スピーカ２２はフル・どンジにすることができる
けれども、前面パネルの一方側にツイータを配置し、適
当なりロスオーバ回路網が左及び右ステレオρチャンネ
ルからの高周波をツイータに導き、コンノξクト・キャ
ビネットでステレオ音再生を可能にする方が望ましい。

スピーカ２２の背面と上部開口２８との間の長い方の管
の長さは、スピーカ２２の前面と下部開口３１との間の
短い方の管の長さの約３倍である。

開口２８と３１との間の分離は、スピーカ２２と開口３
■との間の短い管の長さの半分程度であるＯ内部の全パ
ネルは硬質で、スピーカ２２と開口２８及び３Ｉの各々
との間に高いＱの圧力波即ち音響伝送ラインを形成して
、それらの管の内に大きな定在波比を確立する。本発明
は、管を有効に使用してスピーカの圧力波を開口２８及
び３１の外部空気に非常に低い音まで伸びる比較的広い
周波数範囲に亘って結合し、低周波エネルギを比較的高
い音圧レベルで、そしてスピーカ２２のダイアフラムの
比較的小さい変位で聴取領域に結合して、歪を非常に低
く維持する。管は、その管の一端にある振動ダイアフラ
ムと他端にある媒体のインピーダンスとの不整合を減少
させるインピーダンス及び長さで特徴付けられる伝送ラ
イン媒体を有する伝送ライン変成器として考えることが
できる。

本発明の実施例の物理的配置を述べたが、次に動作原理
を述べる。システムの平均化された有効帯域幅に亘って
、不発明は、スピーカ・システムに無限バッフル又は同
じ体積の穴を明けた包囲体内の同じスピーカよりも高い
感度、及びそのスピーカに匹敵する効率を与える。音響
伝送ラインな使用する従来の方法は、音吸収材を使用し
て管内の共振現象を最小限にするが、本発明によれば、
管は望ましくは硬質で音吸収材を使用せずに、音響伝送
ラインにおける共振現象を利用して改善したインピーダ
ンス整合を達成し、それによってスピーカとキャビネッ
トの外部周囲との間のパワー伝送を改善する。

第２図を参照すると、スピーカと同じ断面積を有し、そ
の他端にスピーカ３２によって送り出される波を放射す
る開口端３４を有する長さｌの音響伝送ラインとして作
用する硬質管３３の一端に設けられるスピーカ３２が示
される。この簡略化した解析においては、スピーカ３．
２を速度源とみなすと好都合である。開放端３４に与え
られる音響インピーダンスは音響伝送ライン３３をその
特性音響インピーダンスで終端しないので、スピーカ３
２によって送出される圧力波は開放端３４で反射され管
３３内に定在波を発生させる。理想状態に対する境界条
件は、管の原端（ｘ−Ｏ）での粒子速度はスピーカ駆動
源３２の速度と一致しなければならず、また、管の開放
端（Ｘ＝ｌ）での増分圧力は零に等しくなければならな
い。所定の駆動周波数に対し、管の内部の定在波の包絡
線は正弦波状で、最大値、最小値及び相対位相は管の長
さ及び駆動周波数によって変わる。

第３，４及び５図を参照すると、駆動周波数における管
の長さｌが夫々名波長よりも小さい場合、スと２　波長
との間にある場合、及び１４波長の場合の速度定在波・
ｇターンが示される。管の長さは端部効果を含む有効管
長を意味する。＋及び−符号は管の長さに沿った相対位
相を示す。

第３図は管３３の開放端３４０粒子速度■アが原端のス
ｅ−力３２の速度よりも非常に大きく、管の両端の位相
が同じであることを示す。駆動周波数を増大させろと、
管長が１４波長よりも少し大きくなり、第４図に示す定
在波ノミターンを生じる１管の内に速度が零のところが
あり、管３３の開放端３４０粒子速度はスピーカ３２の
源速度と位相が反対になる。しかし、開放端の速度は原
端のスピーカ３２の速度よりも非常に大きい。この範囲
囲の周波数では、管３３は大きな速度ゲインを発生する
。

駆動周波数が更に上昇すると、管３３の長さは駆動周波
数においてｌ波長となり第５図に示す定在波パターンが
生じる。開放端３４０粒子速度はスピーカ３２の源速度
と同じ大きさで位相が反対になる。更に周波数が上昇し
て、管の長さが名波長になると第３図に示すパターンと
同様になるが、管３３の開放端３４の粒子速度は原端の
スピーカ３２の速度と位相が反対になる。駆動周波数が
更に上昇すると、管長は１波長となり、開放端３４０粒
子速度は原端のスピーカ３２の速度と大きさ及び位相が
ほぼ同じになる。

低損失音響伝送ラインとして作用する管３２は、周波数
に従って反復する速度ゲイン及び反転する位相を与える
。理想的無損失の場合には、ゲインは２πｌ／？　のセ
カンドに比例する。ここでλは駆動周波数における管３
２内の音響エネルギの波長である。

第１図に示す本発明の実施例では、スピー力２２の背面
は背面管を駆動し、その背面管は上部開口２８をスピー
カ２２に結合する。この背面管はスピーカ２２の前面と
位相がずれて駆動される。

スピーカ２２の前面を下部開口３１に結合させる管がな
い場合、この場合はスピーグ２２の前面がキャビネット
の外側に直接露出されるが、スｅ−力２２の背面を上部
開口２８に接続する背面管は、位相反転を行なわせるべ
きであり、それによって管のスピーカ２２の前面と開放
端２８とが同相となり、加え合せて相当なエネルギの波
を聴取領域に送出するように作用する。この条件は、背
面管の長さが波長の〃とソ、の間にある場合に適合する
。管の長さが各波長となる周波数では、スピーカ２２の
前面の体積速度及び上部開放端２８の体積速度は位相及
び大きさがほぼ等しく、それによって無限バッフルの同
じスピーカに比較して感度が６ｄｂ上昇する。管が波長
の１４又はシ４の場合の周波数では、スピーカ２２を開
放端２８に結合する管は、相当な速度ゲインを与え、ス
ピーカ・システムの感度をも非常に増大させる。

管が波長の有の長さとなる周波数のすぐ上では、スピー
カ２２の前面及び上部開放端２８の速度は位相が反対で
ある。管によって与えられろ速度ゲインが１に向って減
少するように周波数が上昇すると、スピーカ２２の前面
と上部開口２８とは音響双極子に類似した作用を行う。

スピーカ２２を開放端２８に結合する管の長さが１波長
となる周波数では、スピーカ２２のコーンの前面は上部
開口２８０粒子速度とほぼ同じ大きさで位相が反対とな
り、スピーカ・システムの応答が最低となる。

第６図を参照すると、スピーカのコーンの背面に近接す
る管を駆動するスピーカ・システムの応答の一般的形状
が示される。３対１よりも少し大きな周波数範囲につい
て、本質的に無損失の音響伝送ラインとして作用する単
一管を有するスピーカ・システムは、無限バッフルの同
じスピーカから成るスピーカ・システムに相当のゲイン
を与える。

第７図を参照すると、ダイアフラム２２の前面を下部開
口３１に結合する前面管を有する第１図の実施例の周波
数の関数として音響パワー出力に比例するグラフ表示が
示される。この構成は、長い方の管が１波長の長さの範
囲の周波数についてのノツチ（切り込み）を埋める。前
面管は、下部開口３１において前面管が波長の１４〜′
／４　の長さにある周波数の範囲で、スピーカ２２のコ
ーンの前面によって与えられる体積速度の位相を反転さ
せることによって、この結果を達成する。更に、この前
面管は速度ゲインを与え、システム全体の感度はスピー
カ２２の背面から上部開口２８への背面管よりも非常に
高くなる利点がある。

前面管を背面管の長さの名にすることによって、背面管
が名波長である周波数において前面管は−波長となり、
両方の管が相当のゲインを与え、その周波数を越えると
き位相を反転させる。

こうして、両方の管の出力は、背面管が名波長の長さに
ある周波数で背面管が位相を変えるまで、同相で加え合
せる。前面管の加算は、２つの管の有効帯域幅を１つの
管よりも少なくとも５０％増加させる。両方の管が同じ
体積速度の大きさ及び位相を有する結果としての零（ｎ
ｕ、ＺＺ）は背面管の長さが波長の％の場合の周波数で
生じる。

本発明は、更に、通常欠点とみられる特性を利用する。

導管によってスピーカ２２のコーンに与えられる音響イ
ンピーダンスは、コーンニ著シい負荷をかけ、スピーカ
２２は簡略化された解析と関連して前述した理想の速度
源ではない。管が著しいゲインを有する周波数でのコー
ン速度は、スピーカが無限パンフルにあるとした場合よ
りも相当小さい。こうしてコーンの必要とする変位は、
無限バッフルの同様のスピーカに比較して減少させられ
る。

管のゲインは前述したものよりは大きくない。

その理由は、管における損失は実用的な低さに維持され
るカミ、管の内には例らがの損失があり、その管は空気
負荷のある実数成分を有する。無損失管の機椋的アドミ
ッタンスは速度によって除算される力として定義され、
スピーカ２２のコーンによって次の様に表わされる。

ここで、ｚｏは管の特性音響インピーダンス、Ａｃはス
ピーカ２２の有効面積、ＡＴは管の断面積、Ｐは管の開
放端３４における反射係数、及びＣは管内の音速である
。コーンの面積に対する管の面積の比（ＡＴＣＲ＝ＡＴ
／Ａｏ）　を代入すると、一般的スピーカのモデルを使
用すると、コーン速度に対する表現は次の様に与えられ
る。

ここで、■ｏはコーン速度、Ｅはスピーカ２２のボイス
・コイルに加えられる電圧、Ｂｌはスピーカ２２の電気
−機械変換巻数比で、ボイス・コイルのギャップにおけ
る磁束密度Ｂ及びギャップＧのボイス・コイルの長さに
比例する。Ｇ＝（１／（Ｒｅ／Ｂｌ））＋（１／Ｒｍ）
で、Ｒｅはボイス・コイルの抵抗で、Ｒｍはスピーカ２
２の機械的応答性、Ｍｍはボイス・コイル及びコーン組
立ての機械的質量、Ｃｍはスピーカ２２の機械的コンプ
ライアンス、ＹＴＩ及びＹＴ２　は前面及び背面管のア
ドミッタンスで、前述の式からスピーカ２２のコーンに
ついて導き出されろ。

以上、動作について説明したが、次に実用的システムに
ついてのパラメータの選択について検討する。管３３の
長さｌが長くなればなるほど、システム応答がロール・
オフする周波数は低くなる。

通常、有効管長（端部効果を含む）ｌは管内の音速ノ署
　をシステムの所望の低い方のロール・オフ周波数で割
った値が望ましい。６０　Ｈｚのカットオフに対し、長
さは空気の満ちた管に対して約１．４メートルである。

２つの管の開口２８と３１の間の距離Ｓ（又は、単一管
のときはスピーカ・コーンと管の開口との距離）は、長
い方の管の長さのスル１程度が望ましい。もしＳが非常
に小さいと、長い方の管の長さが波長の３／２（又は単
一管システムのときは１波長）に等しくなる周波数での
零（ｎｕ、ｌｌ）は非常に深くなる。Ｓを大きくするこ
とによってこの零の深さをほとんど目立たなくすること
ができる。

しかし、Ｓが大きすぎると、システム応答は中間及び低
周波で低下する。第１図に示す実施例においては、開口
２８及び３１は前面ノミネルにおし・て実用的に離れて
いるとともに、中間及び低周波数での応答か著しく低下
するのを防止できる程度に近接している。

一定の比（Ｂｌ）２βｅに対し、管の面積のコーンに対
する比（ＡＴＣＲ）は、管の長さが単一管の２波長の奇
数倍である周波数のシステム応答ピークの大きさを制御
する。ある典型的なスピーカでＡＴＣＲが１の場合、ピ
ークは比較的大き℃・。

ＡＴＣＲが０．５ではシステム応答は比較的滑らかであ
る。ＡＴＣＲが１／２より小さいと、システム応答は低
下する。その理由は管がスピーカ・コーンに増大した負
荷を与えるからである。

管の屈曲は動作帯域でのシステム効率を著しく変えない
ことがわかった。第１図の実施例の管は、３つの１８０
°の方向転換と１つの９０°の方向転換がある。鋭い屈
曲は聴える乱流源となり得る。

第１図の実施例において、正弦波励起は可聴乱流を生じ
させるが、乱流ノイズは音楽の励起で聴えない。また、
高周波数領域でのシステム応答は、Ｃ１＋ 実用に即した数の異なった長さの直線状セグメントで折
りたたんだ管を設計することによってより一様にするこ
とができることがわかった。

スピーカ・コーンと管との間に無視し得るコンプライア
ンス（空気体積）があるとよい。これによって、第１図
の実施例では、スぎ〜力２２のコーンか、コーンを上部
開口２８及び下部開口３１に結合する管の壁の一部を形
成する。

スピーカの自由空気共振周波数は、長い方の管の長さが
係波長であるように選択することができ、それによって
スピーカと管のリアクタンス性要素間の共振によって発
生され得る応答変動を小さくすることができる。望まし
くは、スピーカはオーバーダンプされ、スピーカと管と
の間の不所望な共振を防止する。

Ｂｌ積を増加させると、帯域（管の長さが届波長の奇数
倍に対する）の端部での応答ピークが増加するＡ’ＴＣ
Ｈの効果と同様に増加する。こうして、低いＡＴＣＲは
高いＢｌ積を使用することによって部分的オフセットと
なる。更に、より大きいＢｌ積は長い方の管が棒波長の
長さの中間帯域において感度を低下させる。Ｂｌ積は、
好ましくは応答を一様にするように選択されろ。所定の
形状のコーン及び管に対し、Ｂｌは、大きい方の管のλ
／４に対応する周波数での応答が大きい管のλ／２に対
応する周波数における応答に匹敵するように、選択する
のが望ましい。

第８図を参照すると、多数のスピーカを使用して比較的
大きい有効コーン面積を与える。本発明の実施例を示す
概略図が示される。この実施例は前面に８個のスピーカ
を有するＢＯ８Ｅ　８０２　スピーカ・システムの変形
例である。この実施例は、矩形の断面の折り曲げた管に
よって背面の開口４２に結合されるスピーカ４１のコー
ンの背面を有する単一管ユニットである。前面パネルに
垂直の平面内において前面パネルから部分的又は全体的
に後方開口に伸びる１又はそれ以上の縦長の垂直パネル
を配置し、スぎ一力間の分離を与え、スｅ−力が不平衡
の場合の相互作用を防止し、これによって１又はそれ以
上のスピーカが他のスピーカと異なった位相で動作する
ことが可能である。

第１図に示す本発明の実施例において、キャビネットは
１フインチ（４３，２ＣｒｒＬ）の幅、８−　インチ（
２１ｍ）の高さ、６インチ（−１５，２ＣｒｒＬ）の奥
行きで、ポータプル・カセツ）　ＡＭ−ＦＭ受信機のキ
ャビネットとして充分小さくでき、一対の３インチのツ
イータ−を有するＢＯ８Ｅ　８０２　スピーカ・システ
ムに使用される型式の単一の４Ｖ２インチ（１１，４ｃ
Ｉｆｔ）のスピーカを使用するキャビネットを１５ワツ
トのバッテリ動作パワー・アンプが駆動できる。ＢＯ３
Ｅ　８０２　の一対のツイータ−のうちの１つは左側に
、他方は右側に配置され５００　Ｈ２のクロスオーバ周
波数以上で分離されて、可聴歪のない相当なレベルの低
音を放射する。

この実施例にお℃・ては、開口２８及び３１の各々は輻
５インチ（１２，７ｃｒｆＬ）で高さ１　署（３，２Ｃ
ｒｒＬ）である。前面から後方に伸びるバッフル２５゜
２６及び２７の各々は、長さが１１１Ａインチ（２９，
２ｃｍ）である。垂直バッフル２１及び２３は、夫々６
インチ（１５，’２　ｃｍ）及び４棒インチ（１１４ｃ
ｍ）の長さである。全ての外側部分は、Ｌｅｘａｎ　の
〃インチ（１，２７ｃｍ）厚で作られ、全ての内部バッ
フルは届　インチ（’　０．’６４　ｃｍ　）　ＰＶＣ
で作られ、硬質壁で本質的に無損失の音響伝送ラインを
供給し、その壁は管内の定在波の結果として生じ得る強
い圧力ヒ０−りに対して変位は最小となる。

システム応答における非一様性は等化回路によって減少
させられ、システム全体の応答をあらゆる所望の特性曲
線にすることができる。等化回路を使用して、システム
応答の管の長さが一波長となる周波数以下にノツチな挿
入することは望ましいことである。管スぎ一力・システ
ムの応答はこの周波数よりも低い。このノツチを有する
等化回路をスピーカを駆動するパワー・アンプの前に配
置することによって、パワー・アンプはこの周波数帯域
ではスぎ一力にそれ程電力を伝送しない。

この特徴は、パワー・アンプ消費（必要となる容量）を
減少させ、スピーカ・ダイアフラムの変位及び歪を低下
させる。この特徴は他のスピーカ、例えばポートのつい
たスピーカにも有益である。

第９図を参照すると、特定のパラメータ値の好適ノツチ
回路の実施例の回路図が示される。第１０を参照すると
、このノツチ回路の周波数応答特性が示され、そのノツ
チ周波数は４０Ｈ２のすぐ下で５０　Ｈ２では相当の応
答がある。この回路の重要な特徴は、システムの低カッ
トオフ周波数のすぐ下で応答が鋭く下がり、カットオフ
周波数以下で応答を比較的低く維持していることである
。

こうして、ノツチ周波数における応答を低周波数カット
オフよりも６デジベル低くする回路が申し分のないもの
である。また、ノツチ周波数の近くに複素共役ポール及
びゼロの対を有する等化回路が望ましい。更に、このノ
ツチ・フィルタは他の帯域外ロールオフ・フィルタと結
合し又一層効率を上げることができる。

本発明によるスピーカ・システムに等化回路を使用する
ことは望ましいけれども、電子的等化をしないシステム
を組立ることかできる。電子的等化のないパラメータは
、一般に過度の変動のない最適帯域幅のために選択され
ろ。電子的等化では、パラメータは、比較的広い帯域幅
に亘って比較的平滑な応答のために選択されることが望
ましく、それによって電子的に等化するのを容易にして
広帯域幅に亘ってほぼ一様な応答を与える。

以上、比較的製造が簡単で安価なコンパクト構造で、非
常に低い音の範囲まで伸びろ信号を正確にそして効率よ
く再生することができる、改良された経済的スピーカ・
システムを提供する新規な装置及び技術を説明した。本
発明を特にスピーカ・システムと関連させて説明したが
、本発明の原理は、振動面と圧力波を伝播する媒体との
間でエネルギの結合を行う他のシステムにも適用するこ
とができる。従って、本発明の原理は、圧力波を伝播す
る媒体から、又はその媒体に結合されろ振動面を使用す
るソナー及び超音波システム、あるいはマイクロホンに
適用することができる。当業者には本発明の範囲から離
れることなく、前述した実施例及び技術から種々の利用
が可能であることが明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ポータプルなエンタティンメント・センター
を構成する非常に小形のキャビネットで非常に低い音を
発生する本発明の実施例の正面図である。 第２図は、中空の硬質管音響伝送ラインの一端にスピー
カを配置した概略図である。 第３．　４．　５図は、管の長さが、夫々、−波長より
も短いとき、吊波長とＺ波長の間のとき、４波長のとき
の定在波パターンを示す。 第６図は、典型的管スピーカの周波数応答を示す。 第７図は第１図に示す実施例の周波数応答を示Ｏ 第８図はキャビネット内に多数の類似スピーカを設けて
使用する本発明の実施例を示す概略図である。 第９図はノツチ回路の回路図である。 第１０図は第９図のノツチ回路の周波数応答を示すグラ
フである。 （符号説明） １】：スピーカ・システム １２：頂部パネル １６：前面パネル １７−背面パネル １８：底部パネル ２１．２３：垂直パネル ２２：スピーカ ２４．２５，２６，２７：水平パネル （外４名） 亀

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）圧力波エネルギを媒体との間で交換する装置であ
   って、 圧力波及び電気的形態の一方を他方に変換する振動面を
   有する変換装置と、 前記媒体と振動面との間でエネルギを交換する本質的に
   無損失の圧力波伝達ライン装置と、を有し、前記圧力波
   伝送ライン装置の一端が前記振動面に近接し、他端が前
   記媒体に近接し、その有効長が放射される圧力波エネル
   ギの最低周波数における四分の一波長にほぼ対応する、
   装置。 （２）前記振動面に近接する一端と前記媒体に近接する
   他端とを有する第２の本質的に無損失の圧力波伝送ライ
   ン装置を含む特許請求の範囲第１項記載の装置。 （３）前記本質的に無損失の圧力波伝送ライン装置の各
   々が前記媒体の圧力波インぎ−ダンスと前記振動面のイ
   ンぎ−ダンスとの不整合を減少させる特性インピーダン
   ス及び長さによって特徴づけられる伝送ライン媒体を含
   む、特許請求の範囲第１項又は第２項記載の装置。 （４）＠記第１の本質的に無損失の圧力波伝送ライン装
   置の長さが、前記第２の本質的に無損失の圧力波伝送ラ
   イン装置の長さと異なり、これによって、第１及び第２
   伝送ライン装置が共動して、いずれか一方が単独で動作
   するよりも広い周波数範囲で、各伝送ライン装置の端部
   の媒体によって示されるインピーダンスと前記振動面の
   インピーダンスとの間のインピーダンス不整合を減少さ
   せる、特許請求の範囲第２項記載の装置。 （５）前記第１の本質的に無損失の圧力伝送ライン装置
   の長さが前記第２の本質的に無損失の圧力伝送ライン装
   置の長さのほぼ３倍である、特許請求の範囲第４項記載
   の装置。 （６）前記振動面を前記媒体に接触領域で結合する装置
   を有し、前記接触領域が前記本質的に無損失の圧力波伝
   送ライン装置の開放端と前記媒体との間の接触領域から
   前記伝送ライン装置の長さよりも短い距離だけ離間し、
   前記距離が振動面の全長よりも大きい、特許請求の範囲
   第１項記載の装置。 質内壁の中空管から成る、特許請求の範囲第１項記載の
   装置。 （８）前記振動面の面積が前記断面積の１５乃至２倍で
   ある特許請求の範囲第７項記載の装置。 （９）　前記媒体が空気で、前記伝送ライン装置が硬質
   内壁の中空管から成る、特許請求の範囲第１項記載の装
   置。 ００）前記伝送ライン装置が前記振動面によって分離さ
   れ、硬質内壁を有する第１及び第２中空管から成る特許
   請求の範囲第１項記載の装置。 （Ｉｔ）　ＡＭ記管が前記振動面と前記媒体に近接する
   開口を画定する装置との間に直列に接続される複数の重
   なり合った区分から成る特許請求の範囲第９項記載の装
   置。 ａ２　前記管が異なった長さの区分を含む特許請求の範
   囲第１１項記載の装置。 ０３）前記管が、前記振動面を第１開口を画定する装置
   及び第２開口を画定する装置に相互結合する複数の区分
   から成り、前記管の各々が異なった長さの区分を有する
   、特許請求の範囲第１０項記載の装置。 （１４）　前記管が、 夫々外側の頂部パネル、底部パネル、側面パネル、前面
   パネル及び背面パネルを有ｊる包囲体と、 ｉｉＪ記前面パネル及び背１面パネルの間に伸びる交互
   に配置されるほぼ平行な複数の内側パネルと、 前記第１及び第２管とから成り、前記振動面を包囲体の
   内部に支持する内部パネルと、から成る特許請求の範囲
   第１３項記載の装置。 α９　前記開口の一方が前記前面パネルにその頂部近く
   で前記側面の一方に近接して配置され、前記開口の他方
   が前記前面パネルにその底部近くで他方の側面に近接し
   て配置される、特許請求の範囲第１４項記載の装置。 （１６）それ以下では感知可能な出力を発生しない低カ
   ットオフ周波数によって特徴づけられるとともに、前記
   カットオフ周波数以下でシステム応答を鋭く低下させる
   等化回路を有する、特許請求の範囲第１項記載の装置。 ０′Ｉ）前記等化回路が、周波数零よりも前記カットオ
   フ周波数に近いノツチ周波数を有するノツチ・フィルタ
   から成る特許請求の範囲第１５項記載の装置。 （１８）　＝＋記ノツチ周波数が前記カットオフ周波数
   よりも約見オクターブ低い特許請求の範囲第１６項記載
   の装置。 （比　前記等化回路が、前記カットオフ周波数及びそれ
   以上の信号と、周波数零よりも前記カットオフ周波数に
   近い所定のノツチ周波数及びそれ以下の周波数と、の間
   で少なくとも約６デジベルの減衰を与える周波数応答特
   性を有する装置を含む、特許請求の範囲第１５項記載の
   装置。 （２０）前記回路装置が前記カットオフ及びノツチ周波
   数に近（・一対の共役ポール及び共役ゼロによって特徴
   づけられる特許請求の範囲第１８項Ｗ己載の装置。