KR20010024874A

KR20010024874A - 패널부재를 포함하는 능동형 음향장치

Info

Publication number: KR20010024874A
Application number: KR1020007007968A
Authority: KR
Inventors: 패러드 아지마; 헨리 아지마; 마틴 콜롬스; 그라햄 뱅크; 니콜라스 패트릭 로랜드 힐
Original assignee: 에이지마, 헨리; 뉴 트랜스듀서스 리미티드
Priority date: 1998-01-20
Filing date: 1999-01-15
Publication date: 2001-03-26
Also published as: CN1287766A; ATE280482T1; AU747693B2; NO20003705L; CA2318292A1; SK10822000A3; JP4173283B2; DE69921295T8; AU2068199A; NO20003705D0; EP1050190B1; DE69921295D1; DE69839134D1; AR014430A1; DE69839134T2; YU36800A; BG104543A; TR200002108T2; EP1050190A1; JP2002510182A

Abstract

활성 음향장치는 트랜스듀서 수단(31-34)과 결합하여 음향 성능을 결정하는 굴곡파 작용의 공진식 분포를 가지는 패널 부재(11)를 포함한다. 트랜스듀서 수단(31-34)은 경계위치에서 패널 부재(11)에 결합한다. 그러한 배열로 활성이 있는 상기 공진식에 의존하는 음향적으로 수용할만한 작용을 형성한다. 음향 라디에이터로서 장치에 대한 음향 출력의 변수에 따라서 트랜스듀서 위치를 선택하는 방법이나 제한된 한계 클램핑으로 향상시키는 것은 상기 트랜스듀서 수단(31-34)과 패널 부재(11)의 최적 상호 작용을 평가하는 것에 의존한다.

Description

패널부재를 포함하는 능동형 음향장치 {ACTIVE ACOUSTIC DEVICES COMPRISING PANEL MEMBERS}

종래에 있어서, 특별히 허락되지 않는 경우를 제외하고 음향 라디에이터나 확성기를 포함하는 음향장치를 "분포식" 이라고 하며; 패널부재에서 상기의 분포동작을 예측할 수 있을 경우 "패널형" 이라고 부른다.

패널형 확성기에 있어서, 상기의 패널부재는 기계적 동작을 패널부재에 가하는 입력수단에 의해 유발된 굴곡파동작에 의존하여 분포식 음향 라디에이터로 작동하며; 이결과로 음향출력에 관계된 표면진동을 발생할 공진식 굴곡파동작이 주변 유체, 보통은 공기에 결합하여 여자된다. 음향 라디에이터(광범위한 종류의 능동 및 수동분포식 음향장치 중에서)에 관한 내용은 본 출원인의 특허출원 WO97/09842 에서 발표하였으며; 후속의 다수 특허출원은 실용적인 추가내용 및 개선에 관한 것이다.

여기서 트랜스듀서 위치는, 굽힘강도에 있어서 등방성이고 축방향으로는 사실상 일정한 비등방성을 나타내는 패널에 대하여, 패널부재 내측의 위치에 존재하고 중심과 가까우나 이것으로부터 분기되는 범위까지 최적의 효과를 나타내는 것으로 생각되었다. 상술한 WO97/09842 는 내부 트랜스듀서 위치나 그 대체위치를 위한 최적배율 좌표에 대한 구체적인 지침과; 2개 이상의 트랜스듀서를 사용할 때 다른 특정좌표의 조합에 대한 선호성에 대해 개시하였다.

음향적인 방해가 없는 면판이나 레이어에 관한 것을 포함하여 패널형 음향장치에 관한 다양하고 유리한 응용예가 예시되었다. 예를들어, 물리적인 차단이나 테두리안에 넣기 혹은 클래딩처리 등은 육안으로 거의 구별할 수 없는 장점을 가진다. 또한 기능적인 조합이므로 사진, 포스터, 칠판, 투영스트린 등을 포함한 디스플레이 등의 다른 목적도 수행하기에 적합하다. 내부 트랜스듀서를 보이지않게 효과적으로 감추는 기능이 있어 다방면으로 응용할 수 있다. 그러나, 실용적인 응용분야에는 큰 부피의, 특히 중앙 패널부가 내장형 트랜스듀서에 의해서까지도 장애를 받지 않도록 하는 것이 유리한 분야도 있다. 예컨대, 패널형 음향장치가 장애없이 볼 수 있는 큰 중간부를 제공하는 매력이 있기는 하나, 비디오 혹은 기타의 시스루형 디스플레이의 용도로써 내장 트랜스듀서의 패널부재를 반투명 심지어 완전투명하게 하는 것은 별 의미가 없다.

본 발명은 능동형 음향장치 더 구체적으로는 음향동작이나 기능이 패널부재내에 바람직하게 분포되는 공진식 굴곡파 동작 및 이에 관련된 표면진동과 관계되는 패널부재 및 이러한 능동형 음향장치를 제작하거나 개선하는 방법에 관계한다.

본 발명의 구체적 실시예는 예를 참조하여 첨부 도면에 개략적으로 예시되고

기술되어 있다.

도 1은 상기 PCT출원에 기술된 바와 같이 적합한 트랜스듀서를 구비한 분포형 음향 패널을 도시한다.

도 2는 음향 패널에서 한계 혹은 엣지 여자의 4가지 다른 방식을 대략적으로 나타낸다.

도 3은 도2에 도시된 작용을 달성하기 위해서 음향 패널의 트랜스듀서를 한계적으로 배치하는 것을 도시하고 도 3A는 투명한 패널을 도시한다.

도 4는 도1에 외견상으로 도시된 보드내 위치에 상대적으로 개요에 도시된 트랜스듀서의 4개의 바람직한 경계위치를 도시한다.

도 5는 다른 선호적 보드내 구동 위치에 상대적인 4개의 바람직한 위치와 보완적 혹은 외견상 보드내 구동 위치의 바람직한 쌍을 도시한다.

도 6은 그러한 바람직한 위치에 있는 쌍과 4개의 구동 트랜스듀서가 검사를 위해서 어떻게 연결되는지를 나타낸다.

도 7은 덜 바람직하다면 한계 구동 트랜스듀서 위치의 실행가능한 쌍을 도시한다.

도 8은 보드내 선호적 구동 위치에서 엣지 구동 위치와 유용한 매스-로딩을 도시한다.

도 9와 9A는 많은 한계 매스-로딩 혹은 클램핑 위치와 함께 4개의 정상적으로 바람직하지 않은 한계 구동 트랜스듀서 위치와 실험 매스와 구동 트랜스듀서가 어떻게 패널과 관련되어 있는지를 도시한다.

도 10은 구동 트랜스듀서, 클램프 종지부와 탄성 정지/장착에 대한 경계위치내에 방해받지 않는 보드내 지역을 도시한다.

도 11A,B는 매우 견고한 직사각형 패널 부재와 길고 짧은 엣지를 따라서 단일 트랜스듀서 위치에 대한 출력 전원/주파수의 그래프이다.

도 12A,B는 출력 전원의 평탄도를 측정한 것의 관련된 바 차트이다.

도 13A,B는 짧거나 긴 엣지를 따라서 변경되는 2가지 트랜스듀서 위치에 대한 출력 전원/주파수의 그래프이다.

도 14A,B는 출력 전원의 평탄도를 측정한 것의 관련된 바 차트이다.

도 15A,B는 긴 엣지를 따라서 견고함이 낮은 패널 부재와 단일 트랜스듀서 위치에 대한 출력 전원/주파수 그래프와 관련된 전원 평탄도 바차트이다.

도 16A,B는 짧은 엣지를 따라서 두번째 트랜스듀서 위치에 대한 출력 전원/주파수 그래프와 전원 평탄도 바 차트이다.

도 17은 전원 출력과 보드내 바람직하게 위치하는 트랜스듀서를 비교한 것으로 엣지에서 견고함이 낮은 패널 부재를 도시한다.

도 18 A,B,C는 배플링, 세 엣지 클램핑의 효과를 도시한다.

도 19 A,B는 세 엣지를 따라서 4번째 엣지에서 트랜스듀서 위치에서 클램프된 견고함이 낮은 패널 부재에 대한 출력 전원/빈도수 그래프이고 관련된 전원 평탄도 바차트이다.

도 20 A,B는 두개의 평행 엣지측과 다른 엣지에서 트랜스듀서 위치에서 클램프된 견고함이 낮은 패널 부재에 대한 출력 전원/빈도수 그래프이고 관련된 전원 평탄도 바차트이다.

도 21 A,B는 엣지/중간 지점과 다른 긴 엣지에서 트랜스듀서 위치에서 제한된 클램핑을 가진 견고함이 낮은 패널 부재에 대한 출력 전원/빈도수 그래프와 관련된 전원 평탄도 바차트이다.

도 22는 다른 엣지/중간 지점 클램핑사이에서 제한된 클램핑을 가진 견고함이 낮은 패널 부재에 대한 전원 평탄도 바차트이다.

도 23 A,B는 7가지 지점의 3가지 엣지 클램핑과 충분한 엣지 성질을 가진 견고함이 낮은 패널 부재와 트랜스듀서 수단이 바람직하지 않은 위치를 가지는 다른 엣지를 따라서 또다른 지역 클램프의 위치에서 정규화없이 전원 평가에 대한 바 차트.

도 24 A,B는 정규화로 평가된 세 엣지 클램프된 케이스에 대한 전원 출력/빈도수 그래프와 관련된 전원 평탄도 바차트이다.

도 25 A,B는 중간 견고성을 가진 패널 부재와 정규화된 긴 엣지를 따라서 단일 트랜스듀서 위치에 대한 전원 출력/빈도수 그래프와 관련된 전원 평탄도 바차트이다.

도 26 A,B는 정규화없이 평가된 7 지점에 제한된 클램핑을 가진 중간 견고성 패널 부재에 대한 출력 전원/빈도수 그래프와 전원 평가 바차트이다.

도 27 A,B는 비슷하지만 정규화된 전원 평탄도 평가이다.

도 28 A,B는 중간 견고 패널 부재와 짧은 엣지를 따라 두번째 트랜스듀서 위치에 대한 전원 산출 그래프와 전원 평탄도 바 차트이다.

도 29는 위에서 적용된 것 같은 7-, 13- 지점 제한된 클램핑을 나타낸다.

도 30은 트랜스듀서 내 순응의 효과를 설명할 때 유용한 개괄적인 도표이다.

도 31 A-E는 다른 엣지 조건에 대한 견고함이 낮은 패널 부재에 대한 전원 능률 바차트이다.

본 발명의 고안 측면에서, 공진식 진동을 음향적으로 수용할 수 있는 분배 및 여기현상을 가져오는 형태로 조립된 것으로서, 경계위치에 트랜스듀서 수단이 장착된 분포식 음향패널부재를 포함하는 패널형 음향장치를 제공한다. 상기의 경계위치는, 하나 이상의 상기 위치의 적절한 선택 혹은 개선에 대한 신빙성있는 설명에 따라, 트랜스듀서 수단을 위한 위치로 정해진다. 이 적절한 선택은 패널부재 속으로 진동에너지를 충분히 전달하는 것과 관계된 음향 라디에이터 장치 또는 확성기의 연구조사에 의하거나 이것의 결과로, 즉, 경계위치 혹은 장소에서 여자될 때의 패널부재에서 나온 음향출력의 변수를 평가하여 편리하게 수행한 것이다. 최선의 결과를 마이크로폰에 응용한다.

본 발명을 고안한 동 시대의 배경기술로는 이러한 경계위치를 성공적으로 이용할 수 있는 점을 예측할 수 없다. 사실, WO97/09842에 개시된 내용과 가장 가까운 공지기술은 이 발명의 출발점이면서 관련기술, 즉, 특히 코너 내측의 여기현상을 없애는 것에 관하여 진보성을 달성한 WO92/03024에 개시된 기술이다. 이러한 진보성은 분포된 공진식 굴곡파작용/음향기능을 유지시키기 위해 필요한 공진식 굴곡파의 활성이 분배되어 패널 코너부에서 고진동활성도를 얻을 수 있고; 또한 대체로 패널엣지에 적용되는 변수가 있다는 것이 상기의 진보성에 수반되는 것임을 알 수 있다. 적어도 직관적으로, 또한 중심에서는 다소 벗어났으나 내부 트랜스듀서 위치의 대부분에서 성공적으로 실현됨으로써 크게 뒷받침된 사실에 따르면, 고진동활성 컴파운드는 접근을 확실하게 제한하여 쉽게 활용할 수 있는 효과는 패널경계부를 구비하여 패널부재 재료 전체에 이렇게 조합된 컴비네이션은 사전인지된 엣지 여기현상의 비가시성에 기여하는 바가 있다.

본 발명을 적용함에 있어서, 음향패널 부재 혹은 이것의 적어도 일부는 투명 혹은 반투명형으로 할 수 있다. 전형적인 패널부재는 대체로 다각형, 보통은 직사각형으로 된다. 복수개의 트랜스듀서 수단은 거의 사실상 직사각형 패널부재에 대해 다른 엣지나 그 근처에 위치한다. 각 트랜스듀서는 압전성, 정전기성 혹은 저자기성이다. 각 트랜스듀서는 압축파를 패널엣지 속으로 발사하거나, 패널위치를 횡방향으로 편향시켜 패널엣지와 나란히 횡방향 굴곡파를 발사하거나, 패널코너부에 토션을 가하거나 및/또는 패널의 일부를 직선편향시키도록 배치한다.

음향출력의 적절한 기준에 관계하는 패널부재로부터 나온 음향출력의 평가는 출력크기와 계속해서 기계진동(자동 및 일반적인 원인성 전동현상)을 음향출력으로 전환할 때 효율, 굴곡파 활성의 공진식 여자의 균등성의 척도로서 전원 출력의 평활도(smoothness), 주파수의 수와 분포 혹은 유포를 포함하는 여자 공진식 주파수에 대해서 전원 출력의 검시, 유용한 척도로서 각각 모든 것을 포함한다. 트랜스듀서 수단에 대한 위치의 실행 가능성에 대한 평가는 개별적으로 그리고 조합하여 본 발명의 방법 측면을 구성한다.

전원 출력의 평활도를 평가하는 방법으로서, 참조로부터 평균 편차²에 기초한 기법을 사용하는 것이 제안되었다. 평균 편차²의 역을 사용하는 것은 양성값 및/또는 대표값에 따라서 평가에 대한 평활도를 제공하는 잇점을 가진다. 적절한 참조는 고려된 각 경우에 대해 개인적 즉, 관심의 대상인 주파수 범위에서 실제 측정된 전원 출력을 통해서 평활한 라인으로 그래프상으로 도시되는 것과 같이 평균에 기초한다. 참조문에 대한 평균 편차 평가가 정규화된 표준 포맷을 가지고 측정된 음향 전원 출력이 평균 포맷에 조정되는 것이 유용하다. 표준 포맷이 특정 일정 참조값에 대응하는 그래프상으로는 일직선, 바람직하게 편평한 일직선, 더 바람직하게는 모드와 모드 활성이 더 밀집하는 고주파수로 분포된 모드 패널 부재에 적용되도록 발견되는 같은 라인이거나 값이다.

이 관계에서, 실질적으로 일정한 기준값에 대한 정규화에 대해 어떤 기능이 요구되는지는 저주파수의 음향 출력을 향상시키기 위한 입력 신호에 응용가능한 동등 기능에 대한 기초이다. 실행 가능한 분포식 패널 부재는 상기 특허 출원에서처럼 차별적 관점 비율과 굽힘 완고함을 가지고 공진식 모드 활성이 덜 조밀한 저주파수쪽으로 진행하는 늘어짐을 보이는 주파수에 상대적인 음향 전원 출력 특징을 가지는 경우이다. 주파수가 낮은 범위에서는 주파수 분포가 음향 활성에 유용하기 때문에, 그러한 입력 신호의 동등화는 유용하다. 낮은 주파수에서 낮은 음향 전원 출력은 자유 인접 패널 엣지에 대해서 효과적으로 단축 순환되는 것을 포함하여 패널 부재의 자유 엣지 진동, 저주파수 전원의 연속적인 손실과 방사나 분산을 잘 하지 않는 경향이 있는 큰 부분과 관계있다. 기대한 바와 같이, 저 주파수 전원 손실 효과는 엣지 근처에 트랜스듀서 위치를 가진 패널 부재에 대해 매우 크고 보드내 트랜스듀서 위치를 이용하는 패널 부재와 비교하여 견고함이 낮다. 하지만, 입력 신호 동등화와는 별도로 배플에 의해 둘러싸인 패널 부재를 장착하고 또는 패널 부재의 엣지에서 클램프하여 이러한 효과가 크게 감소한다. 실제로, 공간적으로 위치하는 엣지 클램프는 제한된 엣지 클램프를 위치시키는 것보다 더 큰 파장의 주파수에 상대적인 선택적으로 유용한 효과를 가진다.

흥미롭게도, 매우 견고한 특정 패널 부재에 대하여, 실행 가능한 한계 트랜스듀서 위치는 상기 특허 출원과 같은 교시나 관행을 응용하여 바람직하게 발생하는 트랜스듀서 수단에 대해 정상적으로 보드내 위치를 가진 엣지쪽 관계를 가지는 위치를 포함한다. 트랜스듀서 수단을 쌍으로 이용할 때, 관념적으로 큰 면적을 포함하는 것에 대응하는 상기 상호 관계를 가지는 한계 트랜스듀서 위치에서 첫번째 바람직한 것이 발견된다. 실질적으로 사각형인 패널 부재에 대해서, 직각 또는 데카르트 좌표과 대응하여 상기 상호관계가 설정될 수 있으며 대각선으로 반대 사분원을 가진 트랜스듀서 수단을 관련시켜서 상기 첫번째 바람직한 것을 대표할 수 있다. 하지만, 이는 특별히 매우 견고/높은 Q-패널 부재와 관련있고 견고한 패널에 대해서까지도 항상 사실인 것은 아니고 하기에서 인접한 4분원과 관련되는 전망좋은 수행을 보여준다. 타원형 패널 부재에 대해서, 과장된 공진식 관련된 라인에 따라서 보드내 위치를 통해서 엣지 쪽으로 진행하는 것과 같이 상기 상호관련/상호대응 될 수 있다. 패널 부재의 엣지 위치나 인접하는 것을 포함한 보드내 차별적인 트랜스듀서 위치에 대해서 직각 벡터를 회전시켜 조사하여서 트랜스듀서 수단에 대한 엣지 위치의 다른 다양하고 실행가능한 쌍이 발견된다. 코너 또는 코너에 인접한 여자에 관련된 또다른 발명 단계는 적절하게 대량-로드 하거나 그러한 대량-로드 최적 드라이브 위치가 효과적으로 유용한 정도로 부재에서 굴곡파 진동의 "실질적"원천으로 기능하는 것처럼 보이는 알려진 보드내 최적이나 차별적 드라이브 위치에서 실질적으로 크램프하는 것과 관련된다. 후자는 대량 로딩에 의한 중심 공격을 회피하지 않고 코너에서 성공적인 한계 여자에 관계가 있다.

WO97/09842처럼 형상 비율과 축 굽힘 견고함을 가진 실질적으로 직사각형 형상을 가진 각 경우에 다른 견고함을 가진 패널 부재 즉 매우 낮고 중간적 견고 패널을 포함하여 다른 연구가 행해지고 있다.

견고함이 높은 패널 부재의 경우에, 길고 짧은 엣지를 따라서 단일 트랜스듀서 위치에 대한 전원 출력의 평활도에 근거한 평가는 일반적으로 상기 선호적 좌표 위치 즉, 단일 트랜스듀서 수단에 대한 최적 위치에 대해 기대된 정상을 확실하게 한다. 하지만, 추가적으로 각 엣지의 반절에서 좌표 위치 사이와 각 엣지로부터 3분의 1까지 좌표 위치 이상, 적어도 4분의 1 길이 위치까지 30%내에서 트랜스듀서 위치에서 약 15% 정상내에 평탄도 측정의 유망한 전개를 가진다. 짧은 엣지에 대해서, 평탄도 측정의 전개는 좌표 위치 사이의 10%내에, 4분의 1 길이 위치에서 약 25%내에 있다. 엣지의 10분의 1길이 내에서 짧은 엣지는 실제로 4분의 1 길이 위치에 나타난 긴 엣지보다 더 좋은 전원 평탄도 측정을 나타낸다.

각 길고 짧은 엣지에 있는 것에 대해서 두가지 트랜스듀서의 조합을 조사하는 것은 하나의 트랜스듀서를 가진 같고 인접한 4분원에 대해 확장된다. 하나의 트랜스듀서는 단일한 트랜스듀서에 대해서 한 엣지를 따라서 가장 적절한 위치에 있을 수 있고 다른 트랜스듀서는 다른 엣지를 따라서 변경될 수 있다. 짧은 엣지를 따라 변경하는 것에 대해서, 보드내 차별적인 트랜스듀서 위치의 좌표에 따라서 하나의 위치에 대한 상기 선호는 6/10 길이에 있는 최상의 평탄 측정에 의해서 확실하게 된다. 3/4길이에 좋은 위치가 있고 1/4, 1/3 길이 위치에서는 좋지 않다. 게다가, 엣지로부터 1/10 밑이 아닌 대부분의 위치에서 같은 4분원에서 바람직한 보드내 위치의 좌표과 관련하는 것보다 더 좋고 유사하다. 긴 엣지를 따른 변이동안에, 짧은 엣지 트랜스듀서는 6/10 위치 근처에서 바람직하게 위치한다. 1/5 밑에서 가장 좋게, 1/10 길이 위치에서 더 나쁘게 1/3 길이 위치에서 0.42 위치보다 더 낫게 인접한 4분원에서 트랜스듀서 위치의 조합에 대한 선호가 실제로 표시된다. 1/4 길이 위치는 중간 길이 위치와 바람직한 보드내 위치의 인접한 4분원 위치에 대해서 같다. 명확하게 이러한 공정은 반복하여 지속되고 더 선호적 조합을 밝혀낸다.

전원 출력의 평탄을 기초로 더 낮은 견고 패널 부재를 조사하여 보드내 좌표 위치에서 한계 트랜스듀서 지역에서, 보드내 좌표 위치에서 긴 정상의 각각에 있는 것을 나타내고 패널 엣지의 1/4 길이에서 실제 달성된 모드형 분포의 관점에서 엣지를 따른 위치에 대해서는 덜 비판적이다. 하부 패널 견고 사이의 상호작용과 사용된 트랜스듀서내의 순응에 의해서 설명할 수 있는 것으로 보인다. 패널의 공진식 분포는 어느 정도 그러한 위치로 진행하면서 트랜스듀서 위치에 의해 영향을 받고 변경되는 것처럼 보인다. 고패널 견고성은 실질적으로 그러한 효과를 회피한다. 하지만, 그러한 트랜스듀서 내 순응과 패널 견고성/탄성과의 가능한 상호작용은 유용하게 사용되는 것을 포함하여 고려해야 할 다른 요소이다.

매우 높고 낮은 견고성을 가진 패널 부재를 조사하면 트랜스듀서 위치에 관해 단일적이든 쌍이든 그리고 다소 트랜스듀서내 순응과의 상호작용에 대해서 다소 비평적으로 한계 여자를 응용하는 것에 대해 다소 다른 경우를 밝혀낸다. 중간 견고성을 가진 패널 부재를 고려하는 것이 적절하다.

중간 견고성을 가진 패널 부재에 대해서 그리고 예측된 바와 같이, 더 낮은 견고성 패널 부재에 상대적인 차이점은 엣지 클램핑, 중간 범위 빈도수 모드에 대한 증가된 전원, 저 주파수 모드에 대한 강한 양식이나 정상에 의해 유용한 음향 전원 출력에서 증가를 포함한다. 고견고성 패널 부재의 특징에 대한 경향은 적정 보드내 트랜스듀서 위치의 좌표에서 엣지 위치에 대한 최적 단일 트랜스듀서 위치로서 강한 선호와 코너로부터 1/10 지점에서 중간 지점을 통한 유망한 가능성을 포함한다. 두 개의 한계상으로 위치한 트랜스듀서 수단에 대해서, 중간, 2/3 길이 지점으로 실행 가능한 분산과 관련되고 같은 4분원 좌표과 2/3 길이 위치의 동등성을 가진 적정 보드내 트랜스듀서 위치의 좌표 관련된 위치에 대해서 뚜렷한 선호가 나타난다.

굴곡파 작용을 유지하기 위한 기본 가능성 이상으로 패널 부재의 물질 변수에서 차이점은 한계 트랜스듀서 위치를 결정하는 데 중요하고 두 개 이상의 트랜스듀서 위치를 사용하면 교리에 의해서 가능한 실험적 평가를 필요로 하는 개인적 해답을 생성할 수 있다.

또한, 제한된 대량 로딩이나 관련된 패널 부재의 하나 이상 선택된 다른 경계위치에서 클램핑하는 것과 관련된다면 적어도 실험된 실질적으로 직사각형 패널 부재에 대해서 유망하지 않은 트랜스듀서 수단에 대한 엣지나 엣지 근처의 위치의 많은 것이 (굴곡파 의존 공진식 분포와 부재의 음향 응답으로 여자에 관해서)현저하게 향상될 수 있다. 발명 단계는 다른 대량 로딩이나 패널 부재의 경계위치를 클램핑하여 상기 구동 수단 위치를 관련시키는 것을 포함한다.

2개 혹은 그 이상의 트랜스듀서 수단을 사용하는 것에 대해서, 경계위치의 조합을 조사하는 것은 비실용적이지만 주어진 첫번째 트랜스듀서 경계위치에 대한 두번째 트랜스듀서 수단에 대한 최적이고 다른 실행가능한 경계위치를 발견하는 것에 대한 지시가 있다. 실질적으로, 한계 트랜스듀서 위치는 이 가르침에 따라 조사될 수 있고 평가될 수 있다. 공진식 공헌을 향상시키고 감소하기 위해서든지그렇지 않으면 다른 공진식과 고의적으로 경쟁하거나 출력 전원을 증가시키기 위해서 트랜스듀서 경계위치에 대한 수행을 향상시키기 위한 제한된 한계 감폭을 사용하는 것을 연구하고 평가할 수 있다.

단일 트랜스듀서 수단으로 작동하기 위한 최상의 위치에서 실행가능한 곳 어디에서나 실행하는 것을 포함하여 가장 낮은 공진식 모드가 패널 부재의 가장 긴 자연축과 관련되어 있다는 사실과 실질적으로 직사각형 패널 부재의 긴 엣지가 트랜스듀서 수단의 위치에 대해 선호되는 사실을 고려하는 것이 가치있는 것으로 여겨진다.

공진식을 향상시키기 위해서, 다른 공진식과 고의적으로 경쟁하거나 출력 전원을 증가시키기 위해서 이것을 다른 트랜스듀서 수단을 사용하는 것이 촉진되거나 의도되는 곳에서도 응용이 가능한 것으로 보는 것이 알맞다.

일반적 주제로 적절한 것은 관심의 대상인 작동 주파수 범위가 트랜스듀서 수단에 대한 위치 평가의 일부분이어야 한다는 사실이고 최상의 실행가능한 위치는 500 Hz이상 그리고 그 이하의 범위에서 다를 수 있다. 다른 영향을 주는 요소는 즉 음향 성능에 영향을 주는 위치에서 패널 부재의 뒤에서 인접 표면의 존재이다.

바람직한 상기 엣지나 엣지에 인접한 위치의 성질은 PCT와 다른 특허 출원에서 미리 언급된 것과 같은 경향을 보이는 것이 추측되거나 가정되며 대부분의 주파수 모드에 접근하는 것에 결합하고 더 평등하게 실행하는 것, 소수의 주파수 모드까지 우세를 회피할 수 있는 것을 할 수 있는 것으로 보인다. 그러한 지속성은 패널 부재에서 높은 전체 실제 진동 에너지보다는 낮지만 소수의 모드에 대한 결합이 거의 없다는 시각에서 "사멸"보다는 주파수 모드에 의한 집단에 대해서 높다.

도 1에 WO97/09842에 구동 수단 트랜스듀서(12)에 대한 전형적인 최적 근처 또는 중심 위치를 가진 패널 부재(11)를 구비한 분포식 음향 패널 확성기(10)가 도시되어 있다. 중심 14와 표피 15,16을 구비한 샌드위치 구조는 전형적이고 많은 튼튼한 구조이고 강화된 다른 구조적인 가능성이 있다. 어떠한 경우라도, 즉 투명한 패널의 경우에 빛의 전송과 같은 정상적인 보드내 트랜스듀서 배치는 이용가능한 깨끗한 면적을 제한한다.

주로 투명한 공진식 음향 패널 부재는 즉 란탄 도프된 티타늄 지르콘산염의 알려진 투명한 피에조-전기 트랜스듀서를 이용한다. 하지만, 이들은 상대적으로 비싸기 때문에 대안적인 접근 방법으로 공진식 음향 패널 부재(10)을 깨끗하게 하는 것이 가능하고 패널의 한계나 주위에 연결되고 타입 T1-T4로 라벨된 도2에 도시된 여자의 4가지 타입을 선택하여 확성기 디자인을 적절하게 하여서 방해받지 않게 하는 것이 가능하다.

T1 - 관성 작용이나 기준 평면 관련된 구동 트랜스듀서에 의해 유용한 패널 부재(11)의 엣지(18A를 따라서 도시된)로 압축파를 시작

T2 - 굽힘 작용 구동 트랜스듀서를 사용하여 패널 엣지를 측면으로 편향시켜서 유용한 패널 부재(11)의 엣지를 따라서 횡단 굴곡파를 시작

T3 - 굽힘 또는 관성형 구동 트랜스듀서의 작용으로 유용한 엣지 18 A,B 사이의 엣지를 가로질러 도시된 바와 같이 비틀림을 패널 부재(11)에 적용

T4- 관성 작용 구동 트랜스듀서에 의한 접촉의 한정 지역에 유용한 엣지 18B에 도시된 바와 같이 패널 부재(11)의 엣지에서 직접적으로 선형 편향을 형성

도 3은 장력이 높은 표피 (15),(16)와 엣지/한계 구동의 4가지 형태 T1-T4에 대한 구동 트랜스듀서/여자기 (31)-(34)를 구비한 구조적 중심 (14)를 보여주는 복합 패널(11)의 단편 도시이다. 실질적으로, 4가지 구동형보다 소수가 동시에

바람직한 작동 광역과 사용된 드라이브의 특정형에 음향적으로, 기계적으로 적절한 패널에 사용될 수 있다. 따라서, 적절한 패널은 하나 이상의 다른 구동 타입에 의해 구동된다.

도 11을 참조하여 투명한 엣지에 의해 구동되는 음향 패널은 적절한 맑고 투명한 중심과 표피 물질을 사용하여 유리 또는 표피화된 중심 구조의 튼튼한 구조를 가진다. 투명한 접착제 15B, 16B를 사용하여 에어로젤 물질 14A의 경량 코어를 샌드위치하는 한 쌍의 스킨 15A, 16A을 포함한다면 시각 전시 유닛(VDU)로 해석하면 스크린은 확성기로 사용될 수 있고 적은 질량과 함께 적절하게 높은 굽힘 견고성을 가진다. 에어로젤 물질은 극도로 가벼운 다공성 고체 물질 즉 실리카이다. 투명하거나 맑은 표피는 적층된 구조 및/또는 폴리에스테르 같은 투명한 플라스틱 물질이나 유리로 만들어진다. 방해받지 않은 주된 스크린 지역바깥에 음향 여자를 포함하여 통상적인 투명한 VDU 스크린은 투명한 음향 복사체로 대체될 수 있다. 특정 적절한 실리카 에어로젤 중심 물질은 BASF로부터 (RTM) 바소젤이다. 다른 가능한 중심 물질은 철, 틴 산화물과 같은 금속 산화물, 유기 폴리머, 천연 젤, 탄소 에어로젤을 포함하여 익숙하지 않은 에어로젤 형성 물질을 포함한다. 특정 적절한 플라스틱 표피 적층물은 폴리에틸렌 터에프탈레이트(RTM) MYLAR 또는 정확한 두께,계수,밀도를 가진 다른 투명한 물질이다. 에어로젤의 매우 높은 절단 계수로 얇은 복합막은 축소화와 다른 물리적으로 중요한 요소에 맞게 제작되어서 분포형 음향 원칙하에서 작동하도록 한다.

바람직하면, 그러한 투명 패널은 현존하는 VDU패널에 첨가 즉 중요한 앞 플레이트로 결합될 수 있다. 플라스마형 전시동안 내부는 낮은 기체 압력에서 진공 상태에 가깝게 유지되고 매우 낮은 음향 임피던스를 가진다. 따라서, 소리 방사체 뒤에는 음향 상호작용이 적어서 수행이 향상되고 보통 앞 플레이트를 저장할 수 있다. 필름형 전시 기법으로 앞 투명 창은 분포형 방사체를 사용하여 증축될 수 있고 뒤의 전시 구조는 부피를 차지하고 구체화되어서 앞 패널로부터 소리의 방사를 보조하는 음향 성질을 포함한다. 예를 들어서, 후 전시 구조에 대한 부분적 음향 투명성은 역파동 굴절을 감소시켜서 분포형 스피커 요소의 성능을 향상시킨다. 전시의 빛 발산 종류의 경우에, 이들은 음향 성질에 대한 장애와 앞 쪽에서 바라보는 이미지없이 투명 분포형 패널의 후표면에 분포될 것이다.

투명 분포형 확성기는 맑은 스크린에 추가적인 후돌출 시스템에 대해 응용성을 가지거나 이 기능은 후 돌출을 위한 적절하게 준비된 표면과 함께 결합된다. 이 경우에 돌출 표면과 스크린은 용이성과 경제성을 위해서, 음향 성능을 적절하게 하기 위한 한 구성분이다. 후 표피는 돌출된 이미지를 가지도록 선택되거나 대안적으로, 중심의 시각 성질은 돌출용으로 선택된다. 예를 들어서, 상대적으로 얇은 중심을 가지는 확성기 패널의 경우에, 완전한 시각 투명성은 필요하지 않거나 이상적이지 않으며 대안적 빛 전송 중심 즉 에어로젤 또는 더 경제적인 치환의 다른 등급의 선택이 가능하다. 특별한 시각 성질은 중심 및/또는 표피 표면과 결합되어서 전송된 시각 이미지에 대한 방향적이고 광도 향상 성질을 생성한다.

투명 분포형 스피커가 노출된 앞 표면을 가진 곳에서, 데이타나 명령을 스크린에 사용자 입력하기 위해서 전도 패드나 지역을 공급하여서 가시적으로 투명하게 향상된다. 투명한 패널은 시각 코팅에 의해서 향상되어서 반사를 감소시키고 또는 마찰 저항을 향상시키거나 긁힘 방지 코팅에 의해서 향상된다.

투명한 패널에 대한 중심과 표피는 선택되어서 시각 색조를 가지고 색상 농담이나 천연 색조에서 사용된 전시에 대해서 시각 대별 비율을 향상시키고 분포형 투명 패널 스피커에 결합된다. 투명 분포형 패널을 제조하는 동안, 미세 와이어나 투명 전도 필름의 형태로 비가시적 와이어링은 지표 즉 광 발산 다이오드(LED)나 액정화면(LCD) 또는 유사한 것과 결합되어서 투명 패널로 결합되고 후속하여 보호하고 이 기술은 음향 수행에 대한 손상을 감소시킨다. 전체 투명성이 필요하지 않은, 즉 표면하에서 패널의 표피만이 완전 전시에 대한 관점을 제공하기 위한 투명성을 제공하는 디자인이 형성된다.

가격과 성능을 포함하는 디자인 표준에 따라서 트랜스듀서는 피에조-전기적 또는 전기동력학적이고 적절한 접착제로 패널에 결합된 단순한 외관 요소로서 도 3에 제시되어 있다. 상기 T1형 구동 여자에 대해서, 수직적으로 방향이 설정된 압축파를 패널(30)으로 진행시키는 관성형 트랜스듀서(31)가 도시되어 있다. 구동 여자의 상기 T2형에 대해서, 트랜스듀서(32)의 굴곡형이 지역적으로 직접 굴곡되어서 확성기 패널(30)을 통해서 굴곡파를 출발시키는 작동을 하는 것이 나타나 있다. 구동 여자의 상기 T3형에 대해서, 구동에 있는 패널 엣지를 대각선 확성기로 그다음 전체 확성기 패널(30)로 편향시키는 기능을 하는 관성 트랜스듀서(33)이 도시되어 있다. 상기 T4형 구동 여자에 대해서, 확성기 패널(30)의 엣지를 편향시키는 기능을 하는 블락이나 반원형 형태의 다른 관성 트랜스듀서(34)가 도시되어 있다.

여자의 각 형태는 패널(30)의 변수를 포함하여 전체 확성기 디자인에서 설명되는 패널(30)으로 자신의 특징적 구동을 패널(30)로 발생시킨다. 패널 엣지를 따라 트랜스듀서(31)-(34)을 배치하는 것은 굴곡파의 적정 혹은 적어도 작동적으로 수행할만한 모드 분포에 대한 패널 디자인 변수로 반복된다. 패널 특징에 따라서, 예를 들어서 조정된 손실과 한가지 오디오 채널 이상의 한계 엣지나 엣지 근처의 구동의 위치와 형태는 즉, 복수 구동 트랜스듀서를 통해서 관련된 패널(30)에 적용된다. 복수 채널 전위는 신호 공정에 의해서 증가되어서 음향질을 최대로 하고/또는 음향 방사 성질을 조정하고/또는 인식된 채널 대 채널의 분리와 공간적인 효과를 변경한다.

도 4를 참조하여 42에서 45-48을 참조하여 상기 PCT출원에 따라서 실질적으로 직각의 측면-평행선이나 좌표는 엣지 위치에서 직사각형 패널 부재의 엣지를 따라서 보드내 적정 혹은 차별적인 구동 트랜스듀서 위치를 통해서 만족스러운 구동 트랜스듀서 위치에 도달한다. 적어도 2개의 좌표 관련된 엣지 위치(45)-(48)에서 구동 트랜스듀서를 사용하는 것이 실용적이다. 도 6에서 A와 B에서 2, 4 구동 트랜스듀서에 대한 위상내 연속적이고 연속적/평행 연결을 도시한다. 각 트랜스듀서 수단에 개별적으로 직접 연결하는 것을 포함하여 다른 구동 연결이 실행가능하고 바람직하다.

전기 신호 원천을 가진 트랜스듀서와 도 5에서 보드내 차별적 위치 PL에 상대적인 바람직한 구동 트랜스듀서 위치 CP1-CP4 사이의 바람직하지 않은 상호작용을 적응시키기 위해서 차별적 연기, 여과와 같은 바람직한 신호 조정이 적용된다. 각 좌표 즉, 페어링은 CP1 과 CP2, CP2와 CP3, CP3 와 CP4, CP4 와 CP1 중의 하나가 될 수 있고 첫번째 선호되는 페어링은 가장 크고 기하학적 중심X를 구비하는 포함된 영역을 관념적으로 한정하는 것이다. 보완 위치 CL과 구동 트랜스듀서 위치의 첫번째 바람직한 페어링에 대한 CP5와 CP6에서 지시를 참조하면 그러한 관념적 영역은 물론 다른 적정 혹은 바람직한 보드내 구동 트랜스듀서 위치를 통과하거나 포함한다.

고주파수 범위에서 적절한 변이에도 불구하고 매우 높은 Q 패널에 대하여 직각 좌표 관련 구동 위치의 가장 바람직한 쌍이 중심 위치에 가까운 선행하는 바람직한 보드내부보다 더 확장되고 단일한 낮은 빈도수 산물을 생산할 수 있음을 인식하는 것은 흥미롭다. 축 이외의 응답은 고주파수에서 비슷하지만 낮은 빈도에서는 실질적으로 더 대칭적이다.

도 7은 직각에 대한 트랜스듀서의 쌍이 정상적인 기체내 차별적 트랜스듀서 위치 이상에서, 좌표 관련된 한계 구동 위치 SP1과 SP4에 가장 유익하게 유지되며 패널 엣지 주위에 상대적으로 번역된 위치에서 트랜스듀서가 시험되는 실험의 선택적인 결과를 도시한다. 위치의 대부분 실행가능한/전망좋은 쌍은 1a, 1b에서 6a, 6d의 쌍에 표시된다. 도 7은 실제적으로 트랜스듀서의 한 쌍이 바람직한 보드내 구동 위치 SP1,2를 통해서 일직선의 반대쪽 말단에 있는 또다른 실험의 결과를 도시한다. 소수의 실행가능한/전망있는 지역은 2a, 2d와 3a, 3d 위치에서 발견된다. 더 실험적인 작업은 엣지 구동 위치의 다른 쌍이나 그 이상의 쌍에 상대적으로 가치가 있고 이론적/체계적인 작업이 시도되고 있다. 도 7이 엄격히 제한하지 않은 실행가능하고 유망하며 측정되고 평가된 결과를 나타내는 위치의 쌍에서 인용되고 측정된 부피로부터 평가될 것이다.

도 8은 굴곡파 진동의 "실질적"원천으로 행동하는 것처럼 보일 때 효과적인 것으로 발견되는 트랜스듀서(72)에 의한 여자의 코너로부터 멀리 있는 집단에서 정상적 보드내 차별적인 트랜스듀서에서 실질적으로 대량 로딩(78)을 구비한 코너근처에 장착된 트랜스듀서(72)를 가진 중심(74)와 표피(75),(76)구조를 도시한다. 트랜스듀서가 위치의 외부에서 좌표 위치를 회피하거나 적어도 많은 공진형이 노드를 가지는 즉 낮은 진동 활성을 가지는 것으로 설정된 코너로부터 측면 부피의 5%에 실질적으로 위치하는 좌표 위치와 결합하는 것은 이롭다.

도 9로 와서 각각 코너내, 반측면 길이, 1/4 측면 길이, 3/8 측면 길이에서 ST1-ST4를 각각 참조하면 하나의 엣지 혹은 엣지에 인접하는 트랜스듀서 장착을 선택하고 패널에 대한 엣지 위치에서 엣지 클램핑/대량-로딩에 대한 위치를 선택하는 것과 관련된 조사에 대한 개요가 나타나 있다. 패널 측면/집는 93A/B 자석을 경유하여 로드/클램프를 따라서 패널(90)에 상대적인 도 9A에서 (92)를 참조하면 여자 트랜스듀서가 사용된다.

코너 여자 트랜스듀서 위치 ST1을 사용하는 수행은 다른 위치와 조합하는 것을 포함하여 위치 13, 14, 18, 19에서 도 9A처럼 대량-로딩에 의해 보조된다. 트랜스듀서 위치 ST2를 여자시키기 위해서, 좋은 단일 매스-로딩 위치는 다른 위치와 조합하는 것을 포함하여 6,7,8 아마 9,11 특별히 12,15이다. 다른 조합을 포함하여 조합 5=11과 6+11은 특별한 값이다. 트랜스듀서 위치 ST3을 여자시키기 위해서, 좋은 단일 매스-로딩 위치는 위치 5,6,7,13, 조합 5+13과 10+13, 조합 6+18, 조합/진보적 조합이다.

트랜스듀서 위치 ST4를 여자시키기 위해서, 가장 좋은 위치는 6,18인 것처럼 보이지만 다른 여자기 위치 ST1-ST3에 대한 것만큼 좋지 않다.

도 10은 정상적인 보드내 선호적 구동 트랜스듀서 위치 이상으로 확장하는 보드내 방해받지 않은 지역(81)과 한계적으로 위치하는 트랜스듀서(82)를 구비하는 패널형 확성기(80)을 도시한다. 지역(81)은 전시 목적을 직접적으로 수행하거나 음향 성능에 영향을 주지 않고 패널(80)에 의해 운반되는 것 즉 가깝게 위치하거나 투명한 확성기 패널(80)이 통과하는 것을 대표한다. 패널 종지부로서 효과적으로 특정 모드 진동 지점을 조정하기 위해서 소란스러움과 질, 추가적인 구동 트랜스듀서에 의해서 신중하게 배치된 소란스러움과 엣지 클램핑(83)에 의해 제한된 질은 쉽게 향상된다. 패널(80)은 중성적으로 위치하는 제한된 탄성 정지(84) 또는 수혜적으로 관련되는 달성된 음향 성능으로 나타난다. A4-크기 또는 비슷한 패널에 대해 100Hz 이상으로 높은 통과 여과(85)는 트랜스듀서(82)를 구동시키기 위해서 즉 최적의 재생 범위를 제한하기 위해서 입력 신호에 대해 선호된다. 그러면, 문제가 되는 저 주파수 패널/여자기 진동이 없어야 한다.

패널(80)에서 음향 임피던스 로딩을 한계 또는 주변 지역에서 특별히 표면 속도가 높은 경향이 있는 구동 트랜스듀서(82)의 영역에서 상대적으로 낮아지도록 조정하는 것이 유익하다. 그러한 유익한 조정 설비는 국부 평면 부재(1-3 센티미터)를 의미있게 제거하는 것 그리고/또는 인접 주변 골격이나 지지 설비 또는 쇠창살 요소에서 구멍이나 다른 개구부를 포함한다.

기계적 제동과 같이 배열하여 지역(81)에서 손실을 포함하여 음향 변경을 형성하거나 적어도 고주파수에서 방해받지 않도록 하는 것이 실행가능하고 이롭다. 튼튼한 구조의 폴리카보네이트 혹은 비환형 및/또는 적절한 표면 코팅 또는 적층 구조물을 선택하여 수행된다. 복수 구동 트랜스듀서에 대한 한계 지역으로 음향 방사의 형성된 효과적 농도는 적어도 근영역 청취와 컴퓨터 게임을 수행하고 제한된 실제 음향 단계 응용하기 위해서 하나 이상의 음향 채널의 재생을 촉진한다. 게다가, 다중 에너지화된 음향 원천을 혼합하는 것은 적어도 청각, 시각 전시에 대해서 통합되었을 때 문제가 되지 않는다.

다음 테이블은 도 11-28이 관련되는 연구에 사용되는 실제 패널 부재의 적절한 물리적 변수를 제공한다.

	견고성이 낮은 패널	견고성이 높은 패널	견고성이 중간인 패널
중심 물질	로하셀	A1 벌집	로하셀
중심 두께	1.5mm	4mm	1.8mm
표피 물질	멜리넥스	검정색 유리	검정색 유리
표피 두께	50 um	102 um	102 um
패널 면적	0.06 m²	0.06 m²	0.06 m²
형상 비율	1: 1.13	1: 1.13	1: 1.13
굽힘 견고성	0.32 Nm	12.26 Nm	2.47 Nm
질량 밀도	0.35 kgm-2	0.76 kgm-2	0.6 kgm-2
Zm	2.7 Nsm-1	24.4 Nsm-1	9.73 Nsm-1

도 11-14는 첫번째 칼럼의 견고함이 높은 패널 부재와 관련이 있고, 도 15-24는 두번째 칼럼의 견고함이 낮은 패널 부재와 관련 있으며 도 25-28은 세번째 칼럼의 견고함이 중간인 패널 부재와 관련 있다.

모든 그래프는 세로 좌표로서 음향 출력 전원(dB/W), 가로 좌표로서 빈도수를 가져서 빈도수의 형성으로서 전형적으로 구상된 점선으로서 측정된 음향 출력 전원을 보인다. 대부분의 그래프는 진정한 전원선의 상위 조정을 나타낸다. 서문에서 언급된 바와 같이 평평한 일직선으로 정규화하는 기능을 적용하여 이렇게 조정하고 저주파수에서 전원 감소의 당면한 효과가 없는 공진 양식을 평가할 수 있다. 전원의 평탄도는 음향의 질에 큰 공헌을 할 수 있다. 실제 전원 출력의 정규화된 값으로부터, 평균 편차²의 역에 의해서 평탄도를 평가하는 것이 유익하고 바좌표는 그러한 형태이다.

도 11-14에서 견고성이 높은 패널 부재는 도 7과 9에서 사용되는 것보다 실제적으로 견고성이 낮지만 엣지 또는 0.42-0.44로부터 3/7, 4/9 길이에서 적정으로 설정된 보드내 트랜스듀서 위치의 좌표에 대응하는 지점에 위치하는 단일 트랜스듀서에 대한 선호성을 보인다. 하지만, 짧고 긴 엣지의 중간 지점에서 각각 10%와 15%내에 그리고 1/4 길이 지점에서 28%과 30%내에서 각 엣지에 대한 그러한 위치 사이와 그 이상의 유망한 잠정적 위치의 실질적 전개가 있다.

적어도 대부분의 경우에, 0.09로 증가하는 대안적 배치에도 불구하고 트랜스듀서 엣지 또는 엣지 근처의 위치에 대한 시도 위치는 보드내 트랜스듀서 위치에 대한 0.42의 선호적 좌표값과 엣지의 중간 지점(0.5)사이의 차이점에 대응하는 실질적인 위치에 기초한다. 보편적인 시도 지점은 0.08, 0.17, 0.28, 0.33, 0.42, 0.50이다.

주로, 트랜스듀서에 대한 최적이고 유망한 위치를 제시하고 덜 유망한 트랜스 듀서 위치를 향상시키는 것이 가능한 클램핑을 제한하는 데에서 예시된 그래프와 바차트는 실질적으로 자신 설명적이다.

도 15와 25를 참조하면 단일 트랜스듀서 엣지나 엣지 근처 위치에 관해서, 낮거나 중간 견고성을 가진 다른 2개의 실험된 패널 부재는 전원의 평탄도를 기초로 같은 보드내 좌표 선호도를 나타낸다. 하지만, 코너로부터 1/4에서 1/10 이하의 길이에 이르는 범위에서 견고함이 적은 패널 부재는 유망한 위치로서 또다른 띠를 나타낸다. 흥미롭게도, 능률에 기초하여 평가가 수행된다면 도 31A의 역 평균 편차²을 참조하면 평균 편차²에 사용되는기초인 진정한 출력 전원 구상을 통한 중간선에 대한 경우로서 즉 전원 출력의 양- 상기 띠는 비스듬하게 되어서 1/4 위치를 강조하고 보드내 동격 관련된 위치에는 가장 선호적이다. 보드내 차별적 동격 위치 사이의 유망한 전개를 도시할 때 견고성이 중간인 패널 부재는 견고성이 높은 패널 부재의 특징 쪽으로 전환되며 1/10 길이 위치에서 전망을 보인다.

당업자가 진정한 출력 전원 플랏을 조사하여 음향 재생의 예측된 질에 대한 효과측면에서 최적의 실행가능한 트랜스듀서 엣지 위치사이에 차이점이 있음이 평가될 수 있고 음향 재생에 대해서 음향은 공진식 여자의 숫자와 평균도와 같은 보통 중요한 요소로 간주된다. 출력 전원의 평탄도를 평가하여 선호적으로 예시된 위치에 대해 양태와 같은 특징이 더 유망한 것으로 간주된다면, 상기 정규화후에 도시된 것쪽으로 입력 신호를 공정하고 신호 조정이나 동등화의 형태로 저빈도수를 선택적으로 증폭시키는 것이 가능하다. 이는 능률면에서 적정화된 위치를 이용하여 이용가능한 전원을 달성하고 능가하지만 더 많은 입력 전원이 사용되어야 하기 때문에 능률 그 자체는 아니다.

따라서, 상기와 같이 배플링 및/또는 선택적으로 위치하는 지역 클램핑 또는 완전한 엣지 클램핑과 같은 저 빈도수 전원을 증가시키는 다른 방법이 연구되어 왔다. 도 18A, B, C는 배플링을 견고성이 낮은 패널보다 60% 큰 지역으로 둘러싸기 위한 저 빈도수 출력을 일반적으로 높이고 트랜스듀서 위치를 수용할 수 없는 모든 세 엣지를 고정적으로 클램핑하고 배플링과 클램핑 양쪽을 도시한다. 그러한 배플링은 양태를 유지하는 경향이 있지만 한정된 응용에 항상 실행가능한 것은 아니다. 따라서, 클램핑을 연구하는 것은 견고성이 낮은 패널 부재에 대한 대안적 트랜스듀서 엣지 위치에 대해서 가치있다. 도 31B, C, D의 바차트를 참조하여 효율면에서 평가하는 것은 길이를 따라서 클램프되지 않은 트랜스듀서 위치의 엣지와 함께 평행 엣지 또는 세 엣지에서 엣지 클램핑에 대한 1/4 길이 지점과 도 29의 'X'에서 엣지와 중간 지점에서 7-지점 제한 엣지 클램핑을 강조하는 경향이 있다. 하지만, 도 29에서 'X' + 'O'에서 13-지점 클램핑을 하면 보드내 선호적 동격 위치를 강조한다. 도 19A, 20B, 21B, 22를 참조하면 출력 전원 플랏의 검사로 확인되었듯이 다음 바람직한 위치에 대해서 상당한 차이점으로 전원 평탄도를 기초로 클램핑된 패널 부재를 평가하는 것은 최적 트랜스듀서 위치를 나타내는 것에 대해 같은 결과를 생성한다.

실제로, 전원 출력의 평탄도에 따른 검사와 평가를 기초로 선호도사이에 강한 상호관계가 발견되었다. 질보다는 효율을 선호하는 실용적 요소가 없다면 다르지 않아도 그러한 평가에 대해 선호도가 작은 경향이 있다.

도면에서 관련된 엣지의 왼쪽 측면보다는 오른쪽을 도시하는 바차트 도 23A,B를 참조하면 제한된 엣지 클램핑을 다르게 응용하는 것은 유망하지 않은 트랜스듀서 엣지 위치를 향상시키는 것과 관계있다. 트랜스듀서 수단으로서 같은 엣지를 따라서 제한된 클램프는 변경되고, 관련된 경우는 견고성이 낮은 패널 부재와 관련이 있고 세 엣지의 클램핑과 7지점 클램핑이다.

클램핑되지 않은 조건에서 도 23B 오른쪽의 기준 막대를 참조하면 양쪽 경우에, 여자기로부터 더 먼 코너로부터 1/4 길이 지점에서 유용하게 향상된다. 도 23A를 참조하면 전개는 완전 엣지 클램핑 경우에 더 크다.

전원 효율과 전원 평탄도를 기초로 평가한 것이 일치하지 않는 경우에, 트랜스듀서가 관련된 엣지에 모서리가 클램핑된 패널 부재가 모서리에서는 효과가 없음을 기억해야 한다. 진동 활성이 반노드 정상에 도달할 때까지 관련된 공진식에 대한 파동 거리의 반이 있어야 한다. 파형에서 상승이 작기 때문에 관련된 모든 공진식 파형에 결합하여 평탄할 지라도 전원 평탄도 평가로 엣지에 가까운 트랜스듀서 위치가 더 선호된다면, 전원과 효율성이 낮기 때문에 주의깊게 처리되어야 한다. 대응하는 전원/효율평가로 검사하는 것이 추천될 만하다. 평가의 두가지 기초사이에 실질적인 동의가 있고 구체적 응용에 적절한 타협이 있고 전원/빈도수 그래프를 검사하는 것을 고려하면서 평가 목적으로 정규화하지 않는 곳에 최적의 상태가 있다.

견고성이 높고 중간인 조사된 패널 부재에 대해서, 최적의 트랜스듀서 모서리 위치에 대해서 상당히 일정하지만 다른 유망한 위치에 대해서 확실히 차이점이 있다. 유망한 트랜스듀서 엣지 위치에 대해서 견고성이 낮은 패널 부재는 그다지 중요하지 않다.

같은 패널 부재의 모서리와 관련된 한가지 이상의 트랜스듀서 수단을 사용하는 것을 고려할 때 이 위치는 명확하다. 패널 부재의 공진식 결합을 증가시키기 위한 위치에는 복수의 채널 부재의 자연 분포식 공진 진동 패턴과 불가피한 결합된 상호작용이 수반하고 패널 엣지에서 유용한 분포식 진동 패턴으로 혼합된다. 설정된 선호적인 보드내 트랜스듀서 위치의 좌표에 기초하여 단순한 규칙으로부터 확실한 변이가 있다. 하지만, 평가 공정은 엣지 관련된 트랜스듀서 위치의 조합을 발견하기 위한 가치있는 도구를 수용할 수 있다.

상기 도 13A, 14A의 견고성이 높은 패널에 대해서, 하나의 트랜스듀서 수단은 긴 엣지를 따라서 단일 트랜스듀서 수단의 0.42 선호되는 위치에 대해서 0.38-0.45의 내성 범위내에 위치한다. 두번째 트랜스듀서 수단은 가장 가까운 짧은 엣지를 따라서 변경되고 도14A는 0.42 선호적인 위치, 즉 보편적인 엣지로부터 1/4, 1/3, 2/3 길이의 다른 위치와 비교해서 0.58에 집중되어서 한계 선호성을 나타낸다. 흥미롭게도, 짧은 패널 엣지를 따라서 0.58 바람직한 위치에서 두번째 트랜스듀서 수단을 고정하고 긴 패널 엣지를 따라서 다른 트랜스듀서를 변경하면(도 13B, 14B 참조) 긴 패널 엣지를 따라서 1/15 (0.17)과 1/4 위치 지점에서 최적의 선호가 나타나고 전원 평탄도의 시작 지점(약 0.42)보다 선호도를 보인다. 공정 또는 예시된 위치에서 수렴되지 않거나 제시된 위치가 희망했던 것(공정의 전단계)보다 실질적으로 좋지 않다면 전원/효율 평가와 숙련된 평가가 배치되는 것이 바람직해도 이것은 반복적인 방식으로 더 응용할 수 있는 과정이다.

도 16A,B는 긴 엣지에서 사용되는 0.42 트랜스듀서 위치와 도 16A,B는 인접한 짧은 엣지를 따라서 변경되는 두번째 트랜스듀서에 대해 선호되는 견고성이 낮은 패널 부재를 조사한 결과를 나타낸다. 4분원에서 연관이 일반적으로 선호된다해도 전원 평탄도 증가, 최적의 3가지 접근 엣지, 가장 근접한 0.42 선호 위치에서 차이점이 없다.

도 28A,B를 참조하면 중간 견고성 패널부재를 같이 조사하여 인접 사분원 차별적 0.42 트랜스듀서 위치(실제로 0.58)에 대한 강한 선호도를 보였다.

견고성이 적은 패널 부재의 경우로 돌아와서, 잘 정의되지 않은 최적의 여자 위치에 기여하는 2가지 효과를 볼 수 있었다. 하나는 최적 상태의 빈도수 범위의 패널 모드가 견고성이 높은 패널 부재보다 더 높다는 것이다. 패널 부재는 연속체에 대해 인접한 근사치이고 출력 전원의 평탄도는 트랜스듀서 위치, 특별히 두 번째 트랜스듀서 위치에 덜 의존한다.

다른 효과는 패널 부재의 낮은 기계적 임피던스로 에너지 전이에 대한 트랜스듀서 위치에 덜 적응하게 된다. 관련된 메카니즘은 설명되어 있다.

도 30에서 (100), (101)을 참조하면 패널 부재의 기계적인 임피던스(Zm)는 응용 지점 힘에 대해 형성되는 이동을 결정한다. 기계적인 임피던스를 가진 패널과 관련된 대상은 대상이 위치하는 패널 동작을 상쇄한다. 움직이는 코일형의 여자 트랜스듀서를 패널과 관련시키는 것은 스프링(트랜스듀서의 음성 코일 정지, 108 참조)을 통해서 패널을 기저 매스(트랜스듀서의 자석컵, 102참조)에 연결시키는 것과 같다. 그러한 스프링의 임피던스가 패널 임피던스에 매우 가까울 때는 트랜스듀서에서 패널 움직임을 결정한다. 트랜스듀서에서 지점 움직임을 결정하는 이 스프링의 한계에서, 입력 전원은 여자 위치에 의존하지 않는다. 실질적으로, 스프링 인피던스와 패널 부재의 비는 최적의 트랜스듀서 위치를 결정할 수 있고, 결과는 최적의 트랜스듀서 위치에 대해서 더 이상 명확하지 않다.

기계적인 임피던스가 패널 엣지에서 더 낮기 때문에 즉 음성 코일 정지가 더 큰 효과를 가지기 때문에 이 낮은 기계적인 임피던스는 보드내 트랜스듀서 위치보다는 엣지 트랜스듀서 위치에 더 많은 영향을 미친다. 특별히, 상기 표의 견고성이 낮은 패널에 대해서:

패널 본체에서 기계적인 임피던스는

Zmbody=2.7 Nsm-1

패널 엣지에서 기계적 임피던스는 Zmbody의 반, 즉

Zmedge=1.3 Nsm-1

각 모드형 주파수에서 기계적인 임피던스는 평균 임피던스,Zmedge보다 낮은 정도이다. 여자기가 즉 음성 코일 정지가 패널 엣지에서 평균 임피던스의 1/5인 패널 부재에 더 강한 영향을 주는 전형적인 주파수를 예측하는 것이 가능하다.

따라서,

1 1

40

= ×Zmedge

ω×Cms 5

근사치 1200 Hz을 나타내고 1200 Hz이하에서는 트랜스듀서와 패널이 고의적으로 연결되고 1200 Hz은 최적의 빈도수 범위내에 있다.

트랜스듀서와 낮은 기계적인 임피던스를 고려하여, 결합된 시스템으로서 패널 부재인 트랜스듀서는 부분적으로 패널 부재의 임피던스를 결정하고 출력 전원의 평탄도는 트랜스듀서의 위치에 덜 의존하게 된다

견고성이 높은 패널에 대한 분석을 되풀이하면 130 Hz의 대응하는 주파수를 생성하고 이는 최적 빈도수 범위의 외부이다.

따라서, 본 발명은 공진식 진동을 음향적으로 수용할 수 있는 분배 및 여기현상을 가져오는 형태로 조립된 것으로서 경계위치에 트랜스듀서 수단이 장착된 분포식 음향패널부재를 포함하는 패널형 음향장치를 제공한다.

Claims

패널부재에 커플링 결합된 트랜스듀서수단에 관련하여 음향성능을 결정하는 공진식 굴곡파 작용의 분포를 갖는 패널부재를 포함하는 능동식 음향장치에 있어서, 트랜스듀서 수단은 패널부재의 경계위치에 있고 상기 공진모드의 분포에 따라 음향수신작용의 결과를 가져오는 배열로 된 것을 특징으로하는 음향장치.
제1항에 있어서,

상기 경계위치는 패널부재와 관련하여 트랜스듀서 수단의 조작에 수반된 공진모드의 수와 주파수에 있어서 상기 위치에 놓인 트랜스듀서 수단과 패널부재의 최적의 혹은 더 우수한 조작상의 상호작용을 위해 선택된 위치인 것을 특징으로 하는 음향장치.
제1항 또는 2항에 있어서,

상기 경계위치는 음향 라디에이터 혹은 확성기 같은 음향출력기의 출력에 있어서 상기 위치에 놓인 트랜스듀서 수단과 패널부재의 최적의 혹은 더 우수한 조작상의 상호작용을 위해 선택된 위치인 것을 특징으로 하는 음향장치.
제1항, 2항 혹은 3항에 있어서,

상기 경계위치는 음향 라디에이터 혹은 확성기 같은 음향출력기의 출력 평활도에 있어서 상기 위치에 놓인 트랜스듀서 수단과 패널부재의 최적의 혹은 더 우수한 조작상의 상호작용을 위해 선택된 위치인 것을 특징으로 하는 음향장치.
전술한 어느 항에 있어서,

패널부재는 엣지 크램핑수단을 가진 것을 특징으로 하는 음향장치.
제5항에 있어서,

상기 엣지 크램핑수단은 국소화되는 것을 특징으로 하는 음향장치.
제1항을 수반하는 제6항에 있어서,

상기 배열은 패널부재와 최적의 조작상의 상호작용을 위해 선택된 것이 아닌 경계위치에 놓인 트랜스듀서 수단에 관련하여 장치의 음향조작을 개선하기 위한 위치에 놓인 국소화된 엣지 크램핑수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 음향장치.
제6항에 있어서,

다수의 상기 국소화된 엣지 크램핑수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 음향장치.
제7항에 있어서,

다수의 상기 국소화된 엣지 크램핑수단의 상호간격은 장치의 음향동작에 대한 기여도를 높이기 위해 저주파수 공진모드의 파장에 관계되는 것을 특징으로 하는 음향장치.
제7항, 8항 또는 9항에 있어서,

상기 패널부재는 상기 국소화된 엣지 크램핑수단과 1면 이상이 연결된 다면형태인 것을 특징으로 하는 음향장치.
제8항을 수반하는 제10항에 있어서,

상기 패널부재는 실질적으로 상기 트랜스듀서 수단에 연결되지 않은 3개의 면과 연결된 다수의 국소화된 엣지 크램핑수단과 함께 직사각형으로 된 것을 특징으로 하는 음향장치.
제11항에 있어서,

상기 다수의 국소화된 엣지 크램핑수단은 상기 3개 면의 각 코너부와 중간지점에 위치하는 것을 특징으로 하는 음향장치.
제5항에 있어서,

상기 엣지 크램핑수단은 패널부재를 따라 연장되는 것을 특징으로 하는 음향장치.
제13항에 있어서,

상기 패널부재는 다면형이고 엣지 크램핑수단은 상기 트랜스듀서 수단과 연결되지 않은 적어도 하나의 면을 따라 연장되는 것을 특징으로 하는 음향장치.
제14항에 있어서,

상기 패널부재는 실질적으로 직사각형이고 엣지 크램핑수단은 2개의 평행한 면을 따라 연장되는 것을 특징으로 하는 음향장치.
제14항에 있어서,

상기 엣지 크램핑수단은 3개의 면을 따라 연장되는 것을 특징으로 하는 음향장치.
전술한 어느 항에 있어서,

상기 패널부재는 이것과 연결된 엣지에서 적어도 2개의 트랜스듀서 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 음향장치.
제17항에 있어서,

상기 패널부재는 적어도 2개의 측면 엣지와 연결된 트랜스듀서 수단과 함께 다면형태로 되는 것을 특징으로 하는 음향장치.
제17항 또는 18항에 있어서,

상기 패널부재는 길고 짧은 면과 연결된 트랜스듀서 수단과 함께 실질적으로 직사각형태로 되는 것을 특징으로 하는 음향장치.
전술한 어느 항에 있어서,

적어도 하나의 경계위치는 존재하는 것으로 알려진 내장형 트랜스듀서 위치와 상호관련되는 것을 특징으로 하는 음향장치.
전술한 어느 항에 있어서,

상기 패널부재 주변 및 아래로 연장되는 배플수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음향장치.
전술한 어느 항에 있어서,

상기 패널부재는 적어도 부분적으로 투명하거나 혹은 반투명한 것을 특징으로 하는 음향장치.
전술한 어느 항에 있어서,

상기 트랜스듀서 수단은 전자-기계식인 것을 특징으로 하는 음향장치.
전술한 어느 항에 있어서,

상기 트랜스듀서 수단은 패널부재의 엣지 속에서 압축파를 발생하고 및/또는 패널부재를 따라 횡방향 굴곡파를 발생하거나, 패널부재의 코너부에 토션을 통과시키거나 패널부재의 국소엣지 부분의 직선편향을 일으키도록 패널부재의 엣지를 횡방향으로 편향시키기 위해 조작되는 것을 특징으로 하는 음향장치.
패널부재에 적절히 커플링 결합된 트랜스듀서 수단과 관련하여 수용가능항 음향성능에 유리한 골곡파의 공진모드 분포를 갖는 패널부재를 포함하는 음향장치를 제조하는 방법에 있어서,

트랜스듀서 수단을 패널부재의 다수의 다른 경계위치에 위치시킨 결과에 따른 음향성능을 평가하고 및 상기 경계위치를 수용가능한 음향성능을 위한 경계위치로 선택하는 것을 특징으로 하는 음향장치 제조방법.
패널부재에 적절히 커플링 결합된 트랜스듀서 수단과 관련하여 수용가능항 음향성능에 유리한 골곡파의 공진모드 분포를 갖는 패널부재를 포함하는 음향장치를 제조하는 방법에 있어서,

트랜스듀서 수단을 특정의 경계위치에 위치시킨 결과에 따른 음향성능을 개선하기 위하여 국소화된 크램핑수단을 추가하고,

트랜스듀서 수단을 패널부재의 다수의 다른 경계위치에 위치시킨 결과에 따른 음향성능을 평가하고, 및 상기 경계위치를 수용가능한 음향성능을 위한 경계위치로 선택하는 것을 특징으로 하는 음향장치 제조방법.
제25항 또는 26항에 있어서,

음향출력의 평가는 상기 음향장치의 용도 및 수용가능한 성능과 밀접한 관계의 주파수에 한정되는 것을 특징으로 하는 음향장치 제조방법.
제1항, 25항, 26항 또는 27항에 있어서,

상기 평가는 음향 라디에이터 혹은 확성기로 작동하는 능동형 음향장치에 대하여 실시되고 또한 이것의 음향출력에 관련하여 다양한 다른 경계위치를 이용하는 것을 특징으로 하는 음향장치 제조방법.
제28항에 있어서,

음향출력의 평가는 공진모드의 수 및/또는 이것의 주파수나 분포 및/또는 상기 음향출력에 대한 기여도의 균일성 같은 공진모드에 상응하는 크기와 관계하거나 이것을 포함하는 것을 특징으로 하는 음향장치 제조방법.
제28항 또는 제29항에 있어서,

음향출력의 평가는 이 출력의 전력량 및 기계적 진동의 입력을 상기 음향출력으로 전환하는 효율에 관계하거나 이것을 포함하는 것을 특징으로 하는 음향장치 제조방법.
제28항, 29항 또는 제30항에 있어서,

음향출력의 평가는 이 출력의 평활도 및 공진모드로부터의 기여 균일도에 관계하거나 이것을 포함하는 것을 특징으로 하는 음향장치 제조방법.
제30항 또는 제31항에 있어서,

상기 평가는 음향출력을 특정의 기준과 비교하고 이 기준과의 편차에 따라 평가측정값을 생성함을 포함하는 것을 특징으로 하는 음향장치 제조방법.
제30항을 수반하는 제32항에 있어서,

상기 기준은 음향출력의 특정 주파수 범위보다 큰 1개의 실질적인 중간값인 것을 특징으로 하는 음향장치 제조방법.
제31항을 수반하는 제32항에 있어서,

상기 기준은, 음향출력 전체에 대하여, 이 음향출력의 특정 주파수 범위보다 큰 연속의 실질적인 중간값들을 포함하는 것을 특징으로 하는 음향장치 제조방법.
제34항에 있어서,

상기 평가는 측정된 음향출력을 중요한 단일값을 갖는 기준과 조화되는 수준까지 선택적으로 조정함을 포함하는 것을 특징으로 하는 음향장치 제조방법.
제35항에 있어서

상기 단일 중간값은 공진모드가 상대적으로 조밀한 고주파수에 적용되는 값과 일치하는 것을 특징으로 하는 음향장치 제조방법.
제35항 또는 36항에 있어서,

상기 조정은 공진모드가 덜 조밀한 저주파수 레벨의 상승을 수반하는 것을 특징으로 하는 음향장치 제조방법.
제32항 내지 37항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 평가 측정값은 기준으로부터의 평균 편차²를 포함하는 것을 특징으로 하는 음향장치 제조방법.
제38항에 있어서,

상기 평가 측정값은 기준으로부터의 평균 편차²의 역수(1/평균 편차²)를 포함하는 것을 특징으로 하는 음향장치 제조방법.
전술한 항 중 어느 항에 있어서,

다수의 다른 위치로부터 얻은 음향출력에 대해 제5항, 6항 및 7항 중 어느 한 항에 따른 방법을 응용한 후 또는 이 방법과 함께 적어도 제5항 내지 7항을 제외한 어느 한 항에 따른 방법을 응용하는 것을 특징으로 하는 음향장치 제조방법.
전술한 어느 항에 있어서,

3개 이상의 측면 혹은 엣지를 가진 패널부재에 응용되는 것과 마찬가지로, 각 평가 단계는 상기 패널부재의 1개의 엣지를 따라 서로 이격된 다수의 다른 위치에 적용되는 것을 특징으로 하는 음향장치 제조방법.
제25항을 수반하는 제41항에 있어서,

상기 평가 단계는 패널부재의 한 경계위치에 있는 제1 트랜스듀서 수단에 적용되고, 이 평가 단계는 제1 트랜스듀서 수단과 함께 이상적으로 조작할 수 있도록 제2 트랜스듀서 수단에 또다른 경계위치를 제공하기 위한 역할을 하는 것을 특징으로 하는 음향장치 제조방법.
제42항에 있어서,

상기 제1 트랜스듀서 수단의 경계위치는 평가의 초기단계에서 최적이거나 혹은 존재가능한 것으로 표시되는 것을 특징으로 하는 음향장치 제조방법.
제43항에 있어서,

제1 및 제2 트랜스듀서 수단은 패널부재의 다른 엣지에 대해 상대적인 경계위치에 놓인 것을 특징으로 하는 음향장치 제조방법.
제44항에 있어서,

다른 엣지는 실질적으로 직사각형 패널의 길고 짧은 엣지인 것을 특징으로 하는 음향장치 제조방법.
제45항에 있어서,

제1 트랜스듀서 수단은 긴 엣지에 대한 경계위치에 있는 것을 특징으로 하는 음향장치 제조방법.
제46항에 있어서,

실질적으로 직사각형 패널부재의 길고 짧은 엣지는 평가단계에서 독립적으로 개별평가하는 것을 특징으로 하는 음향장치 제조방법.
전술한 어느 항에 있어서,

한 엣지 상의 다른 위치 사이의 간격은 상기 엣지의 중간지점과 패널부재의 내측의 이미 알려진 성공적인 트랜스듀서 위치에 대해 수직인 지점 사이의 차이에 관계하는 것을 특징으로 하는 음향장치 제조방법.