(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
その基部で電気機械変換器（３）を支え、そのフレア状端部で出力面（Ｓ）を定義するフレア状構造片（２；１０２）を備える音波放出装置であって、
一体型機械式音響結合器（４；１０４）を特徴とし、
前記結合器は固体片であり、前記結合器は、
前記変換器に取り付けるための第一部分（４１；１４１）と、
前記第一部分から前記出力面（Ｓ）の位置まで延在している第二部分（４２；１４２）と、
前記フレア状構造片（２；１０２）の外側へ前記第二部分から延在し、前記出力面（Ｓ）の位置において前記出力面（Ｓ）よりも小さい断面積を有する第三部分（４３；１４３）と
を示し、
前記結合器は、前記第二部分の位置で前記構造片に懸架され、前記第二部分は、前記出力面（Ｓ）の位置における断面積が前記第一部分の位置における断面積よりも厳密に大きく、
前記第三部分は、前記出力面（Ｓ）よりも大きい断面積を備える、
音波放出装置。
【請求項２】
前記結合器は、前記第三部分の位置において放出面（４５；１４５）を示す、請求項１に記載の放出装置。
【請求項３】
前記放出面（４５）は平坦である、請求項２に記載の放出装置。
【請求項４】
前記放出面（１４５）は円筒形である、請求項２に記載の放出装置。
【請求項５】
前記第二部分（４２；１４２）の反対側にある前記第三部分（４３；１４３）の各端部部分は、自由端である、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の放出装置。
【請求項６】
前記結合器は、前記結合器の容積内の密度が均一である、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の放出装置。
【請求項７】
前記第三部分は、前記第二部分の密度と異なる密度である、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の放出装置。
【請求項８】
前記第二部分は回転対称である、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の放出装置。
【請求項９】
前記結合器は、密度が３２ｋｇ／ｍ３から１１０ｋｇ／ｍ３の間である、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の放出装置。
【請求項１０】
前記結合器は、弾性のヤング率が３６ＭＰａから１６０ＭＰａの間である少なくとも一つの材料から製造される、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の放出装置。
【請求項１１】
前記結合器は、剪断弾性率が１３ＭＰａから５０ＭＰａの間である少なくとも一つの材料から製造される、請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の放出装置。
【請求項１２】
前記結合器は、ポアソン比が０．２から０．３の間である少なくとも一つの材料から製造される、請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の放出装置。
【請求項１３】
前記結合器は少なくとも一つの水密材から製造される、請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の放出装置。
【請求項１４】
前記結合器は、第一サスペンション（５１；１５１）を用いて前記第二部分の位置で前記構造片に懸架され、また、前記結合器は、前記第一サスペンションとは異なる第二サスペンション（５２、５３；１５２、１５３）を用いて前記構造片に懸架される、請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の放出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピーカなどの音波を放出する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在使用されている音波放出装置は、その基部で（例えば、コイルを含む）電気機械式変換器を支え、そのフレア状端部で出力面を定義するフレア状構造片（又はフレーム）を備えるものである。
【０００３】
次に、変換器につながる膜（membrane）は、一般に、当該構造片の内側に（すなわち、変換器と同じ出力面側に）懸架されて取付けられる。膜は、変換器によって振動し、それにより音波を（適切な例では、出力面を通って）放出する。
【０００４】
この設計によって製造される各装置を並置する場合、各構造片（又は各フレーム）に必要な空間は、各膜に必要な空間よりも大きいという理由で、連続する放出面を得ることができない。それゆえ、異なる装置の各膜は、互いに接触していない。
【０００５】
この状況を改善するために、特許文献１は、放射振動板を円筒状のコイル巻型の端部に取り付けることに基づく設計を提案している。従って、この設計は、本特許出願が実際に強調するような、従来から使用されるフレア状構造片（又はフレーム）を含んでいない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願２００９／１４１，９１６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特に、特定の現象を避けるために、また一方で実績のある設計の一部にするために、さまざまな理由でフレア状の構造片を使用し続けることが好ましい場合もある。従って、フレア状構造片の使用を疑問視することなく、異なる放出装置の放出面の並置を可能にさせる設計を提案することが特に求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
特にこのような目的に基づいて、本発明は、その基部で電気機械変換器を支え、そのフレア状端部で出力面を定義するフレア状構造片を備える音波放出装置であって、一体型機械式音響結合器を特徴とし、また、該結合器は、
前記変換器に取り付けるための第一部分と、
前記第一部分から前記出力面の位置まで延在している第二部分と、
前記フレア状構造片の外側へ前記第二部分から延在し、前記出力面の位置において前記出力面よりも小さい断面積を有する第三部分と
を示し、
前記結合器は、前記第二部分の位置で前記構造片に懸架され、前記出力面の位置における前記第二部分の断面積は、前記第一部分の位置における断面積よりも厳密に大きく、
前記第三部分は、前記出力面よりも大きい断面積を備える、音波放出装置を提案する。前記結合器は、さらに固体片でもある。
【０００９】
そのような装置によってフレーム型の従来のフレア状構造片を使用できるようになり、また、（出力面よりも大きい断面積のおかげで）連続的な放出面を形成するように幾つかの放出装置の並置が可能となる。
【００１０】
次のように、特に効果的な機械式音響結合器も定義される。
【００１１】
結合器は、第三部分のレベルにおいて放出面を示してもよい。当該放出面は、例えば平坦又は円筒形である。平坦、又はそれぞれ円筒形の放出面を有する装置を並置することにより、連続的な平坦、又はそれぞれ円筒形の（各装置の放出面が会合することによって形成される）放出面を得ることが容易に可能となる。例えば球形の放出面などの、他の形状の放出面を想定してもよい。
【００１２】
第二部分（又は放出面の端部領域）の反対側にある第三部分の各端部部分は、例えば自由端であり、これにより、各端部部分を変換器によって振動させることができる。
【００１３】
結合器は、例えば、その容積内の密度が均一である。しかしながら、第三部分が第二部分の密度とは異なる密度を示す変形例も可能である。
【００１４】
第二部分は、例えば回転対称を示している。変形例として、第二部分は、装置の放出軸（第一、第二、及び第三部分が互いに沿った軸）と実質的に平行である二つの平面のそれぞれに対して対称であってもよい。別の変形例によると、第二部分は、対称でなくてもよい。
【００１５】
結合器の密度は、例えば、１１０ｋｇ／ｍ３未満（及び／又は３２ｋｇ／ｍ３を超える）であり、すなわち、通常３２ｋｇ／ｍ３から１１０ｋｇ／ｍ３の間の密度から成る。従って結合器は、膜の容積よりも大きい容積にもかかわらず、（変換器により）良好な状態で駆動することができる。
【００１６】
結合器は、例えば弾性のヤング係数（縦弾性係数）が３６ＭＰａを超える及び／又は１６０ＭＰａ未満である、又は一般に３６ＭＰａから１６０ＭＰａの間である少なくとも一つの材料から製造される。
【００１７】
結合器は、例えば１３ＭＰａを超える及び／又は５０ＭＰａ未満の剪断弾性率、すなわち、一般に剪断弾性率が１３ＭＰａから５０ＭＰａの間である少なくとも一つの材料から製造される。
【００１８】
結合器は、例えば、ポアソン比が０．２を超える及び／又は０．３未満である、すなわち、一般にポアソン比が０．２から０．３の間である少なくとも一つの材料から製造される。
【００１９】
結合器は、例えば、少なくとも一つの水密材から製造される。
【００２０】
結合器の材料のこうした特徴によって、音響の点から有益な性能を獲得できるようになる。
【００２１】
第一サスペンションを用いて第二部分のレベルで結合器を構造片に懸架する場合、第一サスペンションとは異なる第二サスペンションを用いて結合器を構造片に懸架することもできる。この第二サスペンションは、コイル支持体などの別の要素を用いて行われてもよい。
【００２２】
本発明の他の特徴や利点は、以下の説明を考慮し、添付の図面を参照することによって、より明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第一実施形態のスピーカの断面図を示している。
【図２】図１のスピーカの斜視図を示している。
【図３】第二実施形態のスピーカの断面図を示している。
【図４】図３のスピーカの斜視図を示している。
【図５】図３及び図４のスピーカとそれぞれ同じである複数のスピーカを並置する第一の可能性を表している。
【図６】図１及び図２のスピーカとそれぞれ同じである複数のスピーカを並置する可能性を表している。
【図７】図３及び図４のスピーカとそれぞれ同じである複数のスピーカを並置する第二の可能性を表している。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１及び図２に示すスピーカは、スピーカの軸Ｘ（以下に説明するように、スピーカによる音波放出の主方向に対応する軸）に対して回転対称である概ね円筒形状のフレア状構造片又はフレーム２を備えている。
【００２５】
従って、フレーム２が軸Ｘに対して垂直に最小の断面積を示す位置で、フレームは、軸Ｘに沿ってフレーム２の端部に一致する基部２２を示している。
【００２６】
フレーム２は、軸Ｘに沿って基部２２の反対側にあるそのフレア状端部２４において、（例えば平坦な）出力面Ｓを示し、それゆえ（軸Ｘに対して垂直な断面における）出力面Ｓの表面積は、基部２２の断面積よりも大きい。
【００２７】
フレーム２の基部２２の位置では、軟鉄３２から作られる第一片、軟鉄３４から作られる第二片、及び磁石３３を備える電気機械変換器３が取り付けられる。当該三つの要素は、互いに、そしてフレーム２に対して固定される。
【００２８】
電気機械変換器は、コイル３８が取り付けられるコイル巻型３６をさらに備えている。
【００２９】
第一軟鉄片３２は、磁石３３の全体寸法及び第二軟鉄片３４の全体寸法と同一の（軸Ｘに対して垂直な断面における）全体寸法である第一の円筒形部分を備える。なお、この点において、磁石３３及び第二軟鉄片３４は、軸Ｘを中心に環状形に作成されている。
【００３０】
第一軟鉄片３２は、（軸Ｘに対して垂直な）断面における全体寸法が上記第一部分の全体寸法よりも小さい第二部分も備え、該第二部分は、環状磁石３３と第二環状片３４との内側に収容されている。言い換えれば、環状片３３及び３４の内径は、第一片３２の第二部分の外径よりも大きく、それにより、コイル支持部３６が支持するコイル３８を受容する環状空間を用意することが可能となる。
【００３１】
従って、コイル３８に可変強度の電流を流すことにより、コイル３８及び、結果としてコイル支持部３６が各片３２及び３４に対して、しいてはフレーム２に対して動作できるようになる。
【００３２】
コイル巻型３６は、ここでは直円柱形状であり、さらに、コイル３６を支える端部の反対側の円柱の（軸Ｘに沿った）端部で、ここではロハセル（ＲＯＨＡＣＥＬＬ）で作った固体片から形成される機械式音響結合器４を支持する。
【００３３】
結合器４は、軸Ｘに沿って連続的に延在する三つの部分を示し、
第一部分４１は、結合器４がコイル支持部３６に取り付けられるように、ここではコイル支持部３６の内径に一致する外径を有する直円柱形状で形成され、
第二部分４２は、第一部分４１からフレーム２の出力面Ｓの位置まで延在し、
第三部分４３は、（出力面Ｓの位置における）第二部分４２から、本実施形態において平坦かつ略長方形である放出面４５まで延在している。
【００３４】
本明細書に記載する実施例において、当該三つの部分は、上述の通り同じ均一材料から製造され、それゆえ該結合器は、その容積内の密度が均一である。
【００３５】
各部分が特定の材料から製造される変形例も想定できる。
【００３６】
結合器４は、第一サスペンション５１を用いてその第二部分４２の位置でフレーム２に懸架される。この第一サスペンション５１は、図１の実施例では、フレーム２のフレア状端部２４と結合器４の第二部分４２との間に取り付けられる（軸Ｘを中心とした）環状弾性片の形で作られる。
【００３７】
一方、結合器４は、（サスペンション又は賢固な固定のいずれによっても）その第三部分４３の位置でスピーカの構造に接続されない。特に、（放出面４５の全周囲にわたって延在する）放出面４５の端部領域、すなわち、第二部分４２と対向して位置する第三部分４３の端部部分は自由端である。それゆえ、これらの端部領域は、変換器によって振動する。
【００３８】
なお、本実施形態では、コイル巻型３６と結合器４とによって形成されるアセンブリも、二つの環状サスペンション（又は「スパイダ」（spider））５２及び５３を用いて、コイル巻型３６の位置でフレーム２に懸架される。
【００３９】
上述の実施形態では、第二部分４２は、軸Ｘを中心に回転対称である。しかしながら、他の形状も想定されうる。
【００４０】
既に示したように、第三部分４３は、第二部分４２から（すなわち、出力面Ｓから）放出面４５まで延在する。各図面で明確に分かるように、放出面４５は、フレームの断面の最大全体寸法と少なくとも等しい断面積を示し、それにより出力面Ｓよりも大きい断面積である。
【００４１】
従って、第三部分４３の断面の表面積は、（結合器４がまだフレーム２内に受容されているこの出力面の位置での）出力面Ｓよりも小さい値から、（上述の通り、特に放出面４５の位置での）出力面積Ｓよりも大きい値に変化する。これは、第三部分４３は、フレームの外側に（前方に）、すなわち、出力面に対して変換器３と反対の方向に延在するという事実により可能である。
【００４２】
従って、図１及び図２のタイプの幾つかのスピーカを使用する場合、スピーカのそれぞれの放出面が連続的になるように、それにより、例えば図５の実施例で示すようなここでは平坦な、連続する音響放出面を合わせて定義するように、スピーカを配置することができる。
【００４３】
図３及び図４は、本発明の第二実施形態を表している。
【００４４】
図３及び図４におけるスピーカは、図１及び図２のスピーカの各要素に類似する要素を備え、それゆえ、各要素の詳細を改めて説明することは不要である。
【００４５】
直前の図１及び図２の説明において参照番号に１００を加えて参照されたい。
【００４６】
図３及び図４のスピーカは、図１及び図２のスピーカと、その放出面１４５の形状によって区別される。また、結合器４の第三部分１４３は、スピーカの軸Ｘに対して垂直な軸Ｙを中心とした直円柱の一部の形状である放出面１４５を示す。
【００４７】
図１及び図２のスピーカと同様に、軸Ｘに対して垂直な放出面１４５の断面は、略長方形状でもあり、その端部領域は自由端である。
【００４８】
従って、図３及び図４に示すタイプの幾つかのスピーカを使用することにより、スピーカの各放出面が連続的になるように、合わせて円筒形状である連続的な音響放出面を定義するようにスピーカを配置することが可能である。スピーカのそのような並置の二つの異なる実施例は、（各スピーカが円柱の軸Ｙを中心に円の弧状に配置される）図５及び（各スピーカが円柱の軸Ｙに対して平行に配列される）図７にそれぞれ示されている。これらの二つのタイプの並置は、各スピーカの円筒壁を形成するように組み合わせてもよい。
【００４９】
結合器の第三部分によって示される放出面が球形であることも想定でき、従って、さまざまなスピーカの幾つかの放出面を並置することにより、連続する球形放出面を得ることが可能となる。
【００５０】
前述の実施形態は、単に本発明を実施するための実行可能な例であり、かかる実施形態に限定されるものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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