(57)【要約】  テレビジョンが、動画像を表示するフラットパネルディスプレイデバイスと、フラットパネルディスプレイデバイスを支持するハウジングと、実質的に（ａ）ハウジング内および（ｂ）ディスプレイデバイスの裏側に位置する第１の音響容積と、を含む。２つ以上の音響ドライバが、音響容積に音響エネルギーを与えるために設けられる。ドライバは、ドライバから音響容積に与えられた音響エネルギーが実質的に足し合わされて、ドライバからの振動エネルギーが実質的に相殺されるような位置に置かれる。
2013538538.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動画像を表示するフラットパネルディスプレイデバイスと、
前記フラットパネルディスプレイデバイスを支持するハウジングと、
実質的に（ａ）前記ハウジング内および（ｂ）前記ディスプレイデバイスの裏側に位置する第１の音響容積と、
前記第１の音響容積に音響エネルギーを与える２つ以上の音響ドライバであって、前記ドライバから前記第１の音響容積に与えられた音響エネルギーが実質的に足し合わされて、前記ドライバからの振動エネルギーが実質的に相殺されるような位置に置かれる、前記音響ドライバと、
を含むテレビジョン。
【請求項２】
前記第１の音響容積が、導波路を含む請求項１に記載のテレビジョン。
【請求項３】
前記第１の音響容積が、前記ハウジングの外部の周囲環境への出口を１つだけ含む請求項１に記載のテレビジョン。
【請求項４】
前記ハウジングの外部の周囲環境への前記第１の音響容積の出口が、前記テレビジョンが実質的に水平な面に置かれた場合に実質的に下方向を向く請求項１に記載のテレビジョン。
【請求項５】
前記音響容積に音響エネルギーを与える６つの音響ドライバが存在する請求項１に記載のテレビジョン。
【請求項６】
各ドライバが、動画像が投影される前記ディスプレイデバイスの面に実質的に平行な方向に振動する請求項１に記載のテレビジョン。
【請求項７】
前記ハウジングが、厚さ約２００ｍｍ未満の、動画像が投影される前記ディスプレイデバイスの面に実質的に垂直な方向の厚さを有する請求項１に記載のテレビジョン。
【請求項８】
前記第１の音響容積が音響導波路を含み、各音響ドライバの第１の面が、前記導波路に前記音波を放射しその結果、音波が前記導波路から放射されるように、かつ各音響ドライバの第２の面が、前記導波路を含まない経路を通じて環境に音波を放射するように、前記音響ドライバが前記導波路に取り付けられ、前記テレビジョンが、前記導波路からの放射と前記音響ドライバの前記第２の面からの放射とが弱め合うように干渉する波長で前記音響導波路から放射される前記音波の振幅を大きくするために前記導波路に音響的に結合された第２の音響容積を含む請求項１に記載のテレビジョン。
【請求項９】
動画像を表示するフラットパネルディスプレイデバイスと、
前記フラットパネルディスプレイデバイスを支持するハウジングと、
実質的に（ａ）前記ハウジング内および（ｂ）前記ディスプレイデバイスの裏側に位置する音響容積と、
前記音響容積に音響エネルギーを与える２つ以上の音響ドライバであって、無響室内で、動画像が投影される前記ディスプレイデバイスの面の中心から１メートルの位置で測定された前記ドライバの最大音響出力が、約４０Ｈｚから約８０Ｈｚまでの範囲において平均して少なくとも約８０ｄＢＳＰＬになる、前記音響ドライバと、
を含むテレビジョン。
【請求項１０】
各音響ドライバの周りを含むコーン組立体の外径が、約８５ｍｍ未満である請求項９に記載のテレビジョン。
【請求項１１】
各音響ドライバの周りを含むコーン組立体の外径が、約７５ｍｍ未満である請求項９に記載のテレビジョン。
【請求項１２】
各音響ドライバの周りを含むコーン組立体の外径が、約６５ｍｍ未満である請求項９に記載のテレビジョン。
【請求項１３】
各音響ドライバの最大のストロークのピークツーピーク値が、少なくとも約１５ｍｍである請求項９に記載のテレビジョン。
【請求項１４】
各音響ドライバの最大のストロークのピークツーピーク値が、少なくとも約１８ｍｍである請求項９に記載のテレビジョン。
【請求項１５】
各音響ドライバの最大のストロークのピークツーピーク値が、少なくとも約２１ｍｍである請求項９に記載のテレビジョン。
【請求項１６】
前記２つ以上のドライバの前記最大音響出力が、平均して少なくとも約８５ｄＢＳＰＬになる請求項９に記載のテレビジョン。
【請求項１７】
前記２つ以上のドライバの前記最大音響出力が、平均して約９０ｄＢＳＰＬになる請求項９に記載のテレビジョン。
【請求項１８】
合計の音響雑音および歪みが、前記ドライバが前記最大音響出力を出力しているときの約３０パーセント未満である請求項９に記載のテレビジョン。
【請求項１９】
合計の音響雑音および歪みが、前記ドライバが前記最大音響出力を出力しているときの約２０パーセント未満である請求項９に記載のテレビジョン。
【請求項２０】
合計の音響雑音および歪みが、前記ドライバが前記最大音響出力を出力しているときの約１０パーセントである請求項９に記載のテレビジョン。
【請求項２１】
４０Ｈｚにおける前記音響出力が、８０Ｈｚにおける前記音響出力から約２０ｄＢを超えて低下しない請求項９に記載のテレビジョン。
【請求項２２】
４０Ｈｚにおける前記音響出力が、８０Ｈｚにおける前記音響出力から約１３ｄＢを超えて低下しない請求項９に記載のテレビジョン。
【請求項２３】
４０Ｈｚにおける前記音響出力が、８０Ｈｚにおける前記音響出力から約１０ｄＢを超えて低下しない請求項９に記載のテレビジョン。
【請求項２４】
画像が視聴可能な前記ディスプレイデバイスの面の対角線の寸法が、約１５２．４ｃｍ未満である請求項９に記載のテレビジョン。
【請求項２５】
画像が視聴可能な前記ディスプレイデバイスの面の対角線の寸法が、約１３７ｃｍ未満である請求項９に記載のテレビジョン。
【請求項２６】
画像が視聴可能な前記ディスプレイデバイスの面の対角線の寸法が、約１１７ｃｍである請求項９に記載のテレビジョン。
【請求項２７】
前記音響容積の出口の空気の流れが、画像が投影される前記ディスプレイデバイスの面に実質的に平行である請求項９に記載のテレビジョン。
【請求項２８】
動画像を表示するフラットパネルディスプレイデバイスと、
前記フラットパネルディスプレイデバイスを支持するハウジングと、
実質的に（ａ）前記ハウジング内および（ｂ）前記ディスプレイデバイスの裏側に位置する導波路と、
前記導波路に音響エネルギーを与える２つ以上の音響ドライバと、
を含み、前記ハウジングが、動画像が投影される前記ディスプレイデバイスの面に実質的に垂直な方向の厚さが約２００ｍｍ未満であるテレビジョン。
【請求項２９】
前記ハウジングは、動画像が投影される前記ディスプレイデバイスの面に実質的に垂直な方向の厚さが約１７５ｍｍ未満である請求項２８に記載のテレビジョン。
【請求項３０】
前記ハウジングは、動画像が投影される前記ディスプレイデバイスの面に実質的に垂直な方向の厚さが約１６０ｍｍ未満である請求項２８に記載のテレビジョン。
【請求項３１】
前記ディスプレイデバイスの面が、好ましくは長さ約１５２．４ｃｍ未満である対角線の寸法を有する、動画像が投影される部分を有する請求項２８に記載のテレビジョン。
【請求項３２】
前記ディスプレイデバイスの面が、好ましくは長さ約１３７ｃｍ未満である対角線の寸法を有する、動画像が投影される部分を有する請求項２８に記載のテレビジョン。
【請求項３３】
前記ディスプレイデバイスの面が、好ましくは長さ約１１７ｃｍ未満である対角線の寸法を有する、動画像が投影される部分を有する請求項２８に記載のテレビジョン。
【請求項３４】
前記２つ以上のドライバが、前記ディスプレイの前記面を目に見えて振動させることなく最大音響出力で動作させられる請求項２８に記載のテレビジョン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、テレビジョンなどのビデオディスプレイデバイスに一体化された低周波筐体に関する。音響導波路が、特許文献１に全体的に記載されている。音響導波路のいくつかの具体的な態様が、特許文献２および特許文献３に記載されている。
【背景技術】
【０００２】
テレビジョンは、数十年にわたって、性能の低い一体型サウンドシステムを持つ傾向があり、そのことが、別個の高性能オーディオシステムを購入することをユーザに促してきた。これは、システムのセットアップおよび運用を高価で複雑にする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第４，６２８，５２８号明細書
【特許文献２】米国特許第６，７７１，７８７号明細書
【特許文献３】米国特許出願第０９／７５３，１６７号明細書
【特許文献４】米国特許第６，２７８，７８９号明細書
【特許文献５】米国特許第６，７１１，７８７号明細書
【特許文献６】米国特許出願第１２／３８８，７２３号明細書
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】インターネット＜ＵＲＬ：http://www.phys.unsw.edu.au/jw/Helmholtz.html＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
加えて、最近のテレビジョン（例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマなど）は、より旧式のブラウン管（ＣＲＴ）型のテレビジョンと比較して画像表示面に垂直な方向の厚さがますます薄くなっている。例えば、日立コンシューマエレクトロニクス株式会社は、厚さ３９ｍｍのUltra Thin LCDシリーズのテレビジョンを販売している。比較的薄いテレビジョンを販売するという市場の圧力によって、最近は、高品質のオーディオシステムをテレビジョンに一体化することが次第に困難になっている。この問題は、テレビジョンのハウジング内に、高品質オーディオシステムに寄与する音響ドライバおよび音響容積（例えば、導波路）を置くための空間がほとんどないために生じる。比較的薄いままの、高品質の一体型オーディオシステムを有するテレビジョンを持つことが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一態様においては、テレビジョンが、動画像を表示するフラットパネルディスプレイデバイスと、フラットパネルディスプレイデバイスを支持するハウジングと、実質的に（ａ）ハウジング内および（ｂ）ディスプレイデバイスの裏側に位置する第１の音響容積と、を含む。２つ以上の音響ドライバが、第１の音響容積に音響エネルギーを与えるために設けられる。ドライバは、ドライバから第１の音響容積に届けられた音響エネルギーが実質的に足し合わされて、ドライバからの振動エネルギーが実質的に相殺されるような位置に置かれる。
【０００７】
実施形態は、以下の特徴のうちの１つまたは複数を含み得る。音響容積は、導波路を含む。音響容積は、ハウジングの外部の周囲環境への出口を１つだけ有する。ハウジングの外部の周囲環境への音響容積の出口は、テレビジョンが実質的に水平な面に置かれた場合に実質的に下方向を向く。音響容積に音響エネルギーを与える６つの音響ドライバが存在する。各音響ドライバは、動画像が投影されるディスプレイデバイスの面に実質的に平行な方向に振動する。ハウジングは、厚さ約２００ｍｍ未満の、動画像が投影されるディスプレイデバイスの面に実質的に垂直な方向の厚さを有する。第１の音響容積が音響導波路を含み、各音響ドライバの第１の面が、導波路に音波を放射しその結果、音波が導波路から放射されるように、かつ各音響ドライバの第２の面が、導波路を含まない経路を通じて環境に音波を放射するように音響ドライバが導波路に取り付けられる。第２の音響容積が、導波路からの放射と音響ドライバの第２の面からの放射とが弱め合うように干渉する波長で音響導波路から放射される音波の振幅を大きくするために導波路に音響的に結合される。
【０００８】
別の態様において、テレビジョンが、動画像を表示するフラットパネルディスプレイデバイスと、フラットパネルディスプレイデバイスを支持するハウジングと、実質的に（ａ）ハウジング内および（ｂ）ディスプレイデバイスの裏側に位置する音響容積と、を含む。２つ以上の音響ドライバが、音響容積に音響エネルギーを与えるために設けられる。無響室内で、動画像が投影されるディスプレイデバイスの面の中心から１メートルの位置で測定されたドライバの最大音響出力は、約４０Ｈｚから約８０Ｈｚまでの範囲にわたって平均して少なくとも約８０ｄＢＳＰＬになる。
【０００９】
実施形態は、以下の特徴のうちの１つまたは複数を含み得る。各音響ドライバの周りを含むコーン組立体の外径は、約８５ｍｍ未満である。各音響ドライバの周りを含むコーン組立体の外径は、約７５ｍｍ未満である。各音響ドライバの周りを含むコーン組立体の外径は、約６５ｍｍ未満である。各音響ドライバの最大のストロークのピークツーピーク値（stroke peak-to-peak）は、少なくとも約１５ｍｍである。各音響ドライバの最大のストロークのピークツーピーク値は、少なくとも約１８ｍｍである。各音響ドライバの最大のストロークのピークツーピーク値は、少なくとも約２１ｍｍである。ドライバの最大音響出力は、平均して少なくとも約８５ｄＢＳＰＬになる。ドライバの最大音響出力は、平均して約９０ｄＢＳＰＬになる。合計の音響雑音および歪みは、ドライバが最大音響出力を出力しているときの約３０％未満である。合計の音響雑音および歪みは、ドライバが最大音響出力を出力しているときの約２０％未満である。合計の音響雑音および歪みは、ドライバが最大音響出力を出力しているときの約１０％である。４０Ｈｚにおける音響出力は、８０Ｈｚにおける音響出力から約２０ｄＢを超えて低下しない。４０Ｈｚにおける音響出力は、８０Ｈｚにおける音響出力から約１３ｄＢを超えて低下しない。４０Ｈｚにおける音響出力は、８０Ｈｚにおける音響出力から約１０ｄＢを超えて低下しない。画像が視聴可能なディスプレイの面の対角線の寸法は、約１５２．４ｃｍ未満である。画像が視聴可能なディスプレイの面の対角線の寸法は、約１３７ｃｍ未満である。画像が視聴可能なディスプレイの面の対角線の寸法は、約１１７ｃｍである。
【００１０】
さらに別の態様において、テレビジョンが、動画像を表示するフラットパネルディスプレイデバイスと、フラットパネルディスプレイデバイスを支持するハウジングと、実質的に（ａ）ハウジング内および（ｂ）ディスプレイデバイスの裏側に位置する導波路と、を含む。音響ドライバの１つまたは複数の組が、導波路に音響エネルギーを与えるために設けられ、ハウジングは、動画像が投影されるディスプレイデバイスの面に実質的に垂直な方向の厚さが約２００ｍｍ未満である。
【００１１】
実施形態は、以下の特徴のうちの１つまたは複数を含み得る。ハウジングは、動画像が投影されるディスプレイデバイスの面に実質的に垂直な方向の厚さが約１７５ｍｍ未満である。ハウジングは、動画像が投影されるディスプレイデバイスの面に実質的に垂直な方向の厚さが約１６０ｍｍ未満である。ディスプレイデバイスの面は、好ましくは長さ約１５２．４ｃｍ未満である対角線の寸法を有する、動画像が投影される部分を有する。ディスプレイデバイスの面は、好ましくは長さ約１３７ｃｍ未満である対角線の寸法を有する、動画像が投影される部分を有する。ディスプレイデバイスの面は、好ましくは長さ約１１７ｃｍ未満である対角線の寸法を有する、動画像が投影される部分を有する。１つまたは複数のドライバは、ディスプレイの面を目に見えて振動させることなく最大音響出力で動作させられ得る。
【００１２】
他の特徴、目的、および利点は、以下の図面に関連して読まれるときに以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】他の図のうちの一部を理解する際に有用な幾何学的物体を示す図である。
【図１Ｂ】他の図のうちの一部を理解する際に有用な幾何学的物体を示す図である。
【図２】導波路組立体の概略図である。
【図３Ａ】導波路組立体の概略図である。
【図３Ｂ】導波路組立体の概略図である。
【図３Ｃ】導波路組立体の概略断面図である。
【図３Ｄ】導波路組立体の概略断面図である。
【図４Ａ】導波路組立体の概略図である。
【図４Ｂ】導波路組立体の概略図である。
【図４Ｃ】導波路組立体の概略図である。
【図４Ｄ】導波路組立体の概略図である。
【図４Ｅ】導波路組立体の概略図である。
【図４Ｆ】導波路組立体の概略図である。
【図４Ｇ】導波路組立体の概略図である。
【図５Ａ】導波路組立体の概略図である。
【図５Ｂ】導波路組立体の概略図である。
【図６Ａ】導波路組立体の一部の概略図である。
【図６Ｂ】導波路組立体の一部の概略図である。
【図７Ａ】他の図に概略的に示された特徴を含む導波路組立体を用いたスピーカーシステムの実際の実装の図である。
【図７Ｂ】他の図に概略的に示された特徴を含む導波路組立体を用いたスピーカーシステムの実際の実装の図である。
【図７Ｃ】他の図に概略的に示された特徴を含む導波路組立体を用いたスピーカーシステムの実際の実装の図である。
【図７Ｄ】他の図に概略的に示された特徴を含む導波路組立体を用いたスピーカーシステムの実際の実装の図である。
【図８】画像表示装置の斜視図である。
【図９】図８の画像表示装置の底面図である。
【図１０】導波路の別の例の斜視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１Ａおよび図１Ｂは、後に続く図のうちの一部を理解する際に有用ないくつかの幾何学的物体を示す。図１Ａは、２つの導波路６および７の等角図である。導波路６および導波路７は、Ｙ−Ｚ平面において長方形の断面を有し、Ｙ方向の寸法とＺ方向の寸法のどちらよりも長いＸ方向の寸法を有する構造として示されている。導波路６のＹ−Ｚ平面における面積寸法（area dimension）（以降「面積寸法」）はＡであり、Ｙ軸に沿った長さ寸法はｈである。本明細書中で、面積寸法の変化に言及することがある。対応する図において、面積の変化は、Ｚ方向の寸法を一様に保ったままでのＹ方向の寸法の変化によって示される。したがって、例えば、２Ａの面積寸法を有する導波路７は、Ｙ軸に沿った長さ寸法ｈを２倍して２ｈにすることによって対応する図に示される。図１Ｂは、図１Ａの導波路を、Ｘ−Ｙ平面における断面として示し、いくつかの追加的な要素を含む。別途明確に指定される場合を除いて、以降の図の導波路は、Ｘ方向の寸法を最も長い寸法とするＸ−Ｙ平面における断面として示される。別途明確に指定される場合を除いて、「長さ」とは、導波路を通る音響経路（acoustic path）の長さを指す。導波路は屈曲または湾曲していることが多いので、長さは、導波路を組み込むデバイスのＸ方向の寸法よりも長くすることができる。概して、音響導波路（acoustic waveguide）は、少なくとも１つの開放端１８を有し、かつ閉端１１を有する。音響ドライバ（acoustic driver）１０は、概して、示されるように閉端１１に取り付けられるが、破線によって示されるように壁１３のうちの１つに取り付けることができる。以降の図においては、音響ドライバは、閉端１１に取り付けられるものとして示される。
【００１５】
図２は、第１の導波路組立体１００を示す。音響ドライバ１０は、導波路の動作の周波数範囲で低損失であり、好ましくは実質的に無損失である導波路１２Ａの一端に取り付けられる。導波路１２Ａは、断面積Ａおよび有効な音響的長さ（acoustic length）ｌを有する。導波路は、主として、物理的な長さに末端効果補正（end effect correction）を足したものである導波路の有効な音響的長さによって決まる調整周波数を有する。末端効果補正は、推定技術を用いて、または経験的に決定され得る。簡単にするために、図において、長さｌは、物理的な長さとして示され、用語「長さ」は、有効な音響的長さをいう。導波路１２Ａは、ｌＡによって与えられる容積を有する。
【００１６】
図３Ａは、第２の導波路組立体を示す。音響ドライバ１０は、導波路の動作の周波数範囲で低損失であり、好ましくは実質的に無損失である導波路１２Ｂに結合される。導波路は、物理的な長さβｌおよび断面積βＡを有し、ここで、βは係数＜１である。導波路１２Ｂの容積は、β２ｌＡである。開口３４によって導波路１２Ｂに音響的に結合されているのは、音響容積（acoustic volume）またはチャンバー２２である。チャンバー２２の容積はｌＡ−β２ｌＡであり、したがって、導波路１２Ｂの容積にチャンバー２２の容積を足したものは図２の導波路１２Ａの容積と同じである。チャンバー２２の効果は、導波路１２Ｂが、より短い物理的な長さを有するにもかかわらず図２の導波路１２Ａと本質的に同じ調整周波数を持つことである。図３Ａの導波路の利点は、（以下で、ヘルムホルツ共鳴器の検討において、並びに図６Ａおよび図６Ｂの検討において説明されている場合を除いて）チャンバー２２が正しい容積寸法（volume dimension）を有する限りチャンバー２２が多くの形状であり得ることである。したがって、例えば、図３Ｂに示されるように、チャンバー２２の壁は、導波路１２Ｂの壁を形成する緩やかな曲面３１を形成し得る。緩やかな湾曲を有する導波路は、より急激に湾曲するかまたは方向が変化する導波路よりも、生じる乱流（turbulence）および望ましくない雑音が少なく、かつ空間を効率的に使用する。意図した容積が維持される限り、チャンバー２２の寸法は、以下で図６Ａおよび図６Ｂの検討で検討される場合を除いて幅広い値を持ち得る。
【００１７】
図３Ｃおよび図３Ｄは、Ｙ−Ｚ平面における導波路組立体の断面を示し、したがって、ｘ方向の寸法（導波路の最も長い寸法）は図の紙面に対して垂直である。図３Ｃの導波路において、チャンバー２２は、チャンバーが導波路を部分的にまたは完全に覆うように、導波路１２ＢのＹおよびＺ方向の寸法よりも長いＹ方向およびＺ方向の寸法を有する。必要に応じて、例えば、製造を容易にするために、仕切り４６または仕切り４８またはそれらの両方を、導波路１２Ｂまたはチャンバー内にそれぞれ配置することができ（したがって、２つの導波路１２Ｂ−１および１２Ｂ−２、または２つのチャンバー２２Ａおよび２２Ｂ、またはそれらの両方が存在し）、仕切りがない場合と同じ音響的結果を得ることができる。視線５２、５４、および５６が、以下で参照される。高い周波数のピークをなくすために、図３Ａの導波路およびすべてのそれ以降の図の導波路には特許文献４による音響的に抵抗性のある材料（acoustically resistant material）が少量存在するものとすることができる。
【００１８】
図３Ａおよび図３Ｂに示されるように、導波路の断面積および長さを削減し、かつ導波路にチャンバーを追加するという概念は、導波路の一部、例えば、段差のある導波路の段差部分、および例えば段差のある導波路の導波路全体に適用され得る。図４Ａは、特許文献５による段差のある導波路を示す。音響ドライバ１０は、段差のある導波路１２Ｃの一端に取り付けられている。段差のある導波路１２Ｃは、導波路の長さに沿って４つのセクション２４〜２７を有し、セクション２４は音響ドライバに隣接し、セクション２７は導波路の開放端１８に隣接する。これらのセクションは、実質的に等しい長さｌを有する。セクション２４は、断面積Ａ１を有し、セクション２５は、Ａ１よりも大きな断面積Ａ２を有し、セクション２６は、断面積Ａ３を有し、セクション２７は、断面積Ａ３よりも大きな断面積Ａ４を有する。セクション２４の容積Ｖ１はＡ１ｌであり、セクション２５の容積Ｖ２はＡ２ｌであり、セクション２６の容積Ｖ３はＡ３ｌであり、セクション２７の容積Ｖ４はＡ４ｌである。一般的な導波路において、環境（environment）に面する音響ドライバの面（以降、外面）からの放射は、導波路内を向いた音響ドライバの面からの放射とは位相が外れている。導波路の有効な音響的長さに等しい波長で、導波路からの放射と音響ドライバの外面からの放射とは弱め合うように干渉し、導波路および音響ドライバの合成された放射を減少させる。図４Ａによる導波路系において、導波路からの放射は、音響ドライバの外面からの放射よりも大きく、したがって、導波路および外面からの合成された放射のディップが除去される。一実施形態、すなわち図４Ａの導波路組立体において、Ａ１＝Ａ３、Ａ２＝Ａ４、および
【００１９】
【数１】
2013538538.tif 000003
【００２０】
である。図４Ａの導波路組立体の動作は、特許文献５に記載されている。
【００２１】
図４Ｂは、導波路に音響的に結合されたチャンバーを使用し、したがって、対応する一般的な導波路よりも導波路が短い導波路系を示す。音響ドライバ１０は、導波路１２Ｄの一端に取り付けられている。導波路１２Ｄおよび以降の図の導波路は、導波路の動作の周波数範囲で低損失であり、好ましくは実質的に無損失である。導波路１２Ｄは、図４Ａの導波路のセクション２４およびセクション２６の断面積Ａ１に等しい断面積を有する。図４Ａのセクション２５およびセクション２７は、それぞれセクション２５´およびセクション２７´によって置き換えられている。セクション２５´およびセクション２７´は、物理的な長さβｌおよびβＡ２に等しい断面積Ａ´２を有し、ここで、βは０＜β＜１である数である。この例において、
【００２２】
【数２】
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【００２３】
であり、したがって、図４Ｂの導波路は、導波路の長さ全体で一様な断面積Ａを有する。セクション２４´およびセクション２６´は、Ａである断面積およびｌＡである容積（それぞれＶ１およびＶ３）を有する。セクション２５´およびセクション２７´は、Ａ´２である断面積を有し、かつβ２Ａ２ｌである容積（それぞれＶ´２およびＶ´４）を有する。導波路の音響ドライバ端からの距離ｄ１（ここで、ｌ＜ｄ１＜ｌ＋βｌであり、一例において
【００２４】
【数３】
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【００２５】
である）で、チャンバー２２が、開口３４を通じて導波路に音響的に結合されている。導波路の音響ドライバ端１１からの距離ｄ２（ここで、ｌ＋βｌ＋ｌ＜ｄ２＜ｌ＋βｌ＋ｌ＋βｌであり、一例において
【００２６】
【数４】
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【００２７】
である）で、チャンバー２９が、開口３８を通じて導波路に音響的に結合されている。チャンバー２２は、Ｖ´２＋ＶＣ＝Ｖ２であるように、Ａ２ｌ（１−β２）である容積寸法ＶＣを有し、チャンバー２９は、Ｖ´４＋ＶＤ＝Ｖ４であるように、Ａ４ｌ（１−β２）である容積寸法ＶＤを有し、したがって、図４Ｂの組立体によって占められる総容積と、図４Ａの組立体によって占められる総容積とは、実質的に等しい。上述のように、チャンバーが正しい容積を有する限り、容積は、以下で図６Ａおよび図６Ｂに示されるとともに本明細書の対応する箇所で検討される場合を除いて、チャンバーの任意の形状、向き、または長さ寸法を持ち得る。
【００２８】
開口３４または開口３８は、その開口がそれぞれチャンバー２２またはチャンバー２９とともに、導波路系の動作に不都合な音響的影響がある可能性があるヘルムホルツ共鳴器を形成し得るような面積を持つ可能性がある。ヘルムホルツ共鳴器は、例えば、非特許文献１に記載されており、このウェブページの写しを付録として添付する。しかし、開口３４およびチャンバー２２の寸法は、ヘルムホルツ共鳴周波数が、導波路系の動作に不都合な影響を与えないか、または導波路の動作周波数範囲外である周波数であるように、選択され得る。ヘルムホルツ共鳴周波数が導波路の動作周波数外であるように寸法を選択することは、それぞれチャンバー２２およびチャンバー２９に対する開口３４および開口３８の幅をそれらのチャンバーの幅に近づける（例えば、チャンバーの幅の５０％よりも大きくする）ことによって行われ得る。
【００２９】
図４Ｂの導波路１２Ｄの調整は、図４Ａの導波路１２Ｃの調整と本質的に同じである。図４Ｂのセクション２４´およびセクション２６´は、図４Ａのセクション２４およびセクション２６と同じ、導波路の調整に対する効果を有する。図４Ｂのセクション２５´およびセクション２７´は、図４Ｂのセクション２５´およびセクション２７´の物理的な長さが（β＜１であるために）図４Ａのセクション２５およびセクション２７の物理的な長さｌよりも短いβｌであるにもかかわらず、図４Ａのセクション２５およびセクション２７と同じ、導波路の調整に対する効果を有する。
【００３０】
上で開示された図は、網羅的ではなく、例示的であるに過ぎず、多くの変更形態があり得る。例えば、導波路は、５つ以上のセクションを有することができ、セクション２５´およびセクション２７´などのセクションは、異なる長さを有することができ、セクション２５´およびセクション２７´などの容積寸法は、異なる容積寸法を有することができ、Ｖ３およびＶ４などの組み合わされた容積寸法は、Ｖ２に等しくないものとすることができ、以下から分かるように、チャンバーの異なる構成があり得る（例えば、以下で説明されるように、異なる数のチャンバーが存在することができ、それらのチャンバーが異なる容積寸法、形状、および導波路に沿った配置を有することができる）。
【００３１】
より短い長さの導波路を用いて同じ調整周波数を提供することに加えて、図４Ｂの導波路系は、対応する波長が導波路の有効な長さに等しい周波数で、音響ドライバと導波路との合成された出力のディップを除去する点で図４Ａと同じ利点を有する。これらの周波数において、導波路の音響出力は、音響ドライバによって環境に直接放射される音響出力よりも大きく、したがって、導波路および音響ドライバからの合成された放射は、一般的な導波路系からの合成された出力よりも大きい。また、図４Ｂの導波路組立体は、図４Ａの導波路組立体よりも、急な断面積の不連続部分で起こり得る風雑音（wind noise）を生じにくい。
【００３２】
図４Ｃは、図４Ｂの導波路組立体の変更形態を示す。図４Ｃの導波路組立体において、図４Ｂのチャンバー２２が、チャンバー２２の容積に等しい総容積を有するチャンバー２２Ａおよびチャンバー２２Ｂによって置き換えられる。チャンバー２２Ａへの入り口は、音響ドライバから
【００３３】
【数５】
2013538538.tif 000007
【００３４】
であるような距離ｄ１、一例において
【００３５】
【数６】
2013538538.tif 000008
【００３６】
に配置され、かつチャンバー２２Ｂへの入り口３４Ｂは、音響ドライバから
【００３７】
【数７】
2013538538.tif 000009
【００３８】
であるような距離ｄ２、一例において
【００３９】
【数８】
2013538538.tif 000010
【００４０】
に配置される。図４Ｂのチャンバー２９は、チャンバー２９の容積に等しい総容積を有するチャンバー２９Ａおよびチャンバー２９Ｂによって置き換えられる。チャンバー２９Ａへの入り口３８Ａは、音響ドライバから
【００４１】
【数９】
2013538538.tif 000011
【００４２】
であるような距離ｄ３、一例において
【００４３】
【数１０】
2013538538.tif 000012
【００４４】
に配置され、チャンバー２９Ｂへの入り口３８Ｂは、音響ドライバから
【００４５】
【数１１】
2013538538.tif 000013
【００４６】
であるような距離ｄ４、一例において
【００４７】
【数１２】
2013538538.tif 000014
【００４８】
に配置される。チャンバー２２Ａおよびチャンバー２２Ｂの導波路組立体の調整の効果は、図４Ｂのチャンバー２２の効果と実質的に同じであり、チャンバー２９Ａおよびチャンバー２９Ｂの導波路組立体の調整の効果は図４Ｂのチャンバー２９の効果と実質的に同じであり、波長が導波路の有効な長さに等しい周波数で導波路組立体の出力のディップを軽減する同じ有益な効果を有する。概して、複数のチャンバーを使用することは、調整周波数が、図４Ａの導波路のような等価な段差のある導波路の調整周波数に、より正確に一致することを可能にする。
【００４９】
図４Ａ、図４Ｂ、および図４Ｃの態様は、組み合わされ得る。例えば、図４Ｄの導波路組立体は、距離ｄ１において導波路１２Ｅの第１のセクションに結合されたチャンバー３２を有し、ここでｌ＜ｄ１＜ｌ＋βｌであり、かつ段差のあるセクション２７は距離ｄ２＝ｌ＋βｌ＋ｌで始まる。図４Ｅの導波路組立体は、距離ｄ１＝ｌで始まる段差のあるセクション２５を有する導波路１２Ｆを有し、かつ距離ｄ２＞ｌ＋ｌ＋ｌにチャンバー２９を有する。図４Ａ、図４Ｂ、および図４Ｃの態様は、図４Ｆに示されるように、特許文献５の図１に示された種類の先細の導波路にも実装され得る。先細の導波路で使用するために、チャンバーのサイズと、導波路からチャンバーへの開口の位置とが、モデル化によって決定され得る。図４Ｆの導波路などの実質的に連続的な壁を有する導波路のような導波路は、急な断面積の不連続部分で起こり得る風雑音を生じにくいものとすることができる。図４Ｇの導波路組立体は、図４Ａ〜図４Ｅの要素を組み込む実際の導波路組立体の概略図である。図４Ｇの実装は、６つの２．２５インチ音響ドライバ１０Ａ〜１０Ｆを有し、かつ示されるような寸法を有する。
【００５０】
図５Ａは、空間を効率的に使用しながら、より急激な湾曲によって起こるよりも少ない乱流をもたらす導波路の壁も形成する複数の曲面３１Ａおよび曲面３１Ｂを形成するチャンバー２２およびチャンバー２９の壁を示す、図４Ｂで概略的に示された導波路組立体の実装を示す。図５Ａ中の参照番号は、図４Ｂの対応する導波路系において同様に付番された要素を示す。図５Ｂは、チャンバー２９および段差のあるセクション２５の壁を示す、図４Ｅで概略的に示された導波路の実装を示す。図５Ｂ中の参照番号は、図４Ｅの対応する導波路系において同様に付番された要素を示す。
【００５１】
図６Ａおよび図６Ｂは、導波路組立体の別の特徴を示す。図６Ａにおいて、導波路１２Ｂは、開口３４を通じてチャンバー２２に音響的に結合されている。音波は、開口３４に入り、音波が音響境界（acoustic boundary）に行き着くまでいくつかの音響経路、例えば、経路６６Ａに沿ってチャンバー２２内に伝播する。音波が伝播する多くの音響経路が存在する可能性があるが、簡単にするために１つだけが示されている。
【００５２】
概して、全音響経路の長さが、導波路１２Ｂの有効な音響的長さの４分の１よりも大幅に短くなるようにチャンバーを構成することが望ましい。音響経路うちの１つの長さが導波路の有効な音響的長さの４分の１よりも大幅に短くない（例えば、１０％よりも短くない）場合、出力のディップが、特定の周波数で発生し得る。一例において、図４Ｂの導波路組立体と同様の導波路組立体は、４４Ｈｚに調整され、したがって、その導波路組立体は、１．９６ｍ（６．４３フィート）の有効な音響的長さを有する。１８５１．１ｃｃ（１１４立方インチ）の容積を有するチャンバー２２は、閉端１１から３９．６ｃｍ（１５．６インチ）の位置で、導波路１２Ｂに結合される。チャンバー２２は、導波路組立体の有効な音響的長さの
【００５３】
【数１３】
2013538538.tif 000015
【００５４】
である４０．６ｃｍ（１６インチ）の長さを有する音響経路６６Ａを有する（図６Ａ参照）。周波数応答の望ましくないディップは、約２００Ｈｚで発生し得る。閉端１１からのチャンバー２２の距離などの要因に依存して、周波数応答のディップは、音響経路６６Ａの長さが導波路１２Ｂの有効な音響的長さの
【００５５】
【数１４】
2013538538.tif 000016
【００５６】
である２５．４ｃｍ（１０インチ）程度に短いときに発生し得る。
【００５７】
周波数応答のディップをなくす１つの方法は、音響経路６６Ａが導波路系の有効な音響的長さの１０％（この場合は１９．６ｃｍ）よりも短い長さを有するようにチャンバー２２を再構成することである。しかし、実際の導波路において、音響経路６６Ａが導波路系の有効な音響的長さの１０％未満の長さを有するように、チャンバーを再構成することは難しい可能性がある。
【００５８】
周波数応答のディップをなくす別の方法は、６６Ａなどの音響経路の長さを周波数応答のディップを引き起こさない長さに変える構造をチャンバー２２に追加することである。図６Ｂは、音響経路６６Ｂの長さが５０．８±１．３ｃｍ（２０±０．５インチ）になるようにバッフル４２をチャンバーに挿入した図６Ａの導波路系を示す。図６Ｂの導波路系は、図６Ａの導波路系の周波数応答のディップがない。ディップが起こり得る経路の長さの寸法と、ディップが起こらない経路の長さの範囲と、導波路の端部に対するチャンバーの開口の配置に関する経路の長さの差異（variance）は、モデル化または実験によって決定され得る。図６Ａおよび図６Ｂに示された状況が起こる場合、概して、許容範囲（ディップを起こさない経路の長さの範囲）がより広いので、経路の長さを短くすることが望ましい。上記の例においては、２５．４ｃｍよりも短い任意の長さが好適であるが、より長い音響経路の許容範囲はたった±１．３ｃｍである。
【００５９】
図７Ａおよび図７Ｂは、上記の図において概略的に示された特徴を有する導波路組立体を組み込んでいるオーディオ再生デバイスの実際の実装を示す。図７Ａおよび図７Ｂの要素は、上記の図の同様に付番された要素に対応する。図７Ａおよび図７Ｂ中の破線は、チャンバー２２およびチャンバー２９の境界を示す。図７Ａは、オーディオ再生デバイスのＸ−Ｚ平面における断面である。導波路組立体１２Ｂは、図３Ｃの導波路組立体の形態を有し、その断面は、図３Ｃの視線５２または視線５４に対応する視線に沿って切り出され、視線５２および視線５４に対応する視線に沿って切り出された断面は、実質的に同一である。２つの導波路を有する導波路組立体をもたらす（この図には示されていない図３Ｃの）仕切り４６が、存在する。図７Ｂは、図３Ｃの視線５６に対応する視線に沿って切り出されたＸ−Ｚ平面における断面である。この図には示されていない（上記の図の）音響ドライバ１０が、導波路１２Ｂに結合されている。区画５８および区画６０は、導波路組立体に適さない高周波音響ドライバ（図示せず）のためのものである。図７Ａおよび図７Ｂの実装において、チャンバー２２の容積Ｖ１は約１８６１ｃｍ３（１１４立方インチ）であり、チャンバー２９の容積Ｖ２は約８３６ｃｍ３（５１立方インチ）であり、導波路の物理的な長さは約１３２．１ｃｍ（５２インチ）であり、チャンバー２２への開口３４の中心は閉端１１から約３９．６ｃｍ（１５．６インチ）に位置し、かつ開口３４の幅は約３．８ｃｍ（１．５インチ）であり、チャンバー２９への開口３８の中心は導波路の開放端１８から約１１．７ｃｍ（４．６インチ）にあり、かつ開口３８の幅は約３．８ｃｍ（１．５インチ）であり、導波路は約４４Ｈｚに調整されている。
【００６０】
図７Ｃの導波路組立体は、２つの低周波音響ドライバ１０Ａおよび１０Ｂを有する。図７Ｃの要素は、上記の図の同様の参照番号を付された要素に対応する。導波路１２の第２のセクションは、開口３４Ａおよび開口３４Ｂによって、その第２のセクションに、２つのチャンバー２２Ａおよび２２Ｂをそれぞれ結合している。導波路１２の第４のセクションは、開口３８によってその第４のセクションに単一のチャンバー２６を結合している。導波路１２の壁は、チャンバー２２Ａおよびチャンバー２２Ｂの（この応用例では、以下の実質的に同じ外形を壁として含む）壁を形成し、チャンバー２２Ａおよびチャンバー２２Ｂを実質的に囲む。チャンバー２２Ａおよびチャンバー２２Ｂは、導波路のための大きな回転半径を設け、より小さな回転半径によって、または急激な屈曲によって引き起こされる乱流よりも乱流を減らすために「滴」形をしている。チャンバー２６は、電子機器コンポーネント３６に都合のよい場所を提供する、空気の速度の遅い大きなチャンバーを提供する。速度の遅い空気は、電子機器３６にぶつかったときに乱流を生じにくい。チャンバー２６の不規則で複数の湾曲がある形状は、組立体が小型のデバイスの筐体３４に効率的に収まることを可能にする。高周波音響ドライバ３３は、導波路１２内に放射しない。
【００６１】
図７Ｄの導波路組立体は、図４Ｆに概略的に示された導波路の実際の実装である。図７Ｄの要素は、図４Ｆの同様の参照番号に対応する。
【００６２】
図８に目を向けると、テレビジョン１１０などの画像表示装置は、フラットパネルディスプレイデバイス１１２を含む。テレビジョン１１０は、ビデオチューナを含むかまたは含まない可能性がある（後者の場合、ビデオチューナは、例えば、ケーブルまたは衛星受信機内にある）。別の種類の画像表示装置は、例えば、ローカルコンピュータまたはネットワークにつながれたコンピュータからの画像を表示するディスプレイである。本出願で使用されるフラットパネルディスプレイは、少なくとも以下のディスプレイの種類、すなわち、プラズマ、ＬＣＤ、有機発光ダイオード、発光ダイオード、エレクトロルミネッセント、表面伝導型電子放出素子、電界放出、コレステリック、および電気泳動を含む。本出願で使用されるフラットパネルディスプレイは、ＣＲＴ型ディスプレイを含まない。ディスプレイデバイス１１２は、動画像、静止画像、および他の種類のグラフィカルな情報を表示することができる。テレビジョン１１０は、フラットパネルディスプレイデバイスを指示するハウジング１１４と、テーブルの上などの水平な面上にテレビジョン１１０を支持するスタンド１１６と、を含む。あるいは、スタンド１１６は、テレビジョン１１０から取り外される可能性があり、テレビジョン１１０は、ハウジング１１４の裏側のＶＥＳＡマウントを用いて壁に取り付けることができる。
【００６３】
図７Ｄおよび図９を参照すると、導波路１２（音響容積）は、実質的にハウジング１１４内およびディスプレイデバイス１１２の裏側に位置する。導波路１２は、ハウジング１１４とは別々とすることができる物理的構造体である。代替的に、ハウジング１１４の一部は、導波路１１２の一部とすることができる。音響ドライバの３つの組１０Ａ／１０Ｄ、１０Ｂ／１０Ｅ、および１０Ｃ／１０Ｆは、導波路１２に音響エネルギーを与えるために使用される。少なくとも２つのドライバが、それらのドライバの機械的振動が実質的に相殺されるように使用されることが好ましい。奇数個のドライバ（例えば、３個、５個、７個）は、それらのドライバからの機械的振動エネルギーが実質的に相殺され、かつ音響エネルギーが足し合わされるようにそれらのドライバが構築され、配置される限りにおいて使用され得る。
【００６４】
各音響ドライバの第１の面は、音波が出口１８で導波路から放射されるように、導波路１２に音波を放射する。各音響ドライバの第２の面は、導波路１２を含まないダクト（図示せず）などの経路を通じて環境に音波を放射する。これらのダクト（ドライバ１０Ａ、ドライバＢ、およびドライバＣのために１つ、並びにドライバ１０Ｄ、ドライバＥ、およびドライバＦのために１つ）は、それぞれ、ダクトの出口、そしてハウジング１１４の底部のルーバ１１７を通じて音響エネルギーを放出する。ルーバ１１７は、ダクトを出て行く低周波音響エネルギーにほとんど、ないしはまったく影響を与えない。これは、ダクト内の、ルーバ１１７を行き来する空気の速度が比較的遅いためである。しかし、ルーバ１１７は、出口１８における空気の速度が比較的速く、音響雑音がルーバ１１７によって引き起こされるので、導波路１２の出口１８を覆わないことが好ましい。導波路１２の出口およびダクトの出口における空気の流れは、画像が投影されるディスプレイの面に実質的に平行であることが好ましい。この例において、出口がハウジング１１４の底部に沿った位置にあるが、これらの出口のうちの１つまたは複数は、ハウジング１１４の片方もしくは両方の側部に沿った位置に、および／またはハウジング１１４の頂部に沿った位置にあるものとすることができる。これらの出口のうちのいずれかをハウジング１１４の裏側から外向きに向けることは、ハウジング１１４の裏側が壁の近くに配置されるときにシステムの性能を低下させ、および／またはテレビジョンに振動を生じる可能性があるので好ましくない。
【００６５】
導波路１２にエネルギーを与えるために１つの大きな音響ドライバの代わりに２つ以上のより小さな音響ドライバ（この例においては６つ）を使用することによって、ディスプレイデバイスの表示面に対して垂直方向のドライバ／導波路組立体の厚さが大幅に削減され得る。したがって、各音響ドライバの周りを含むコーン組立体の外径は、好ましくは約８５ｍｍ未満であり、より好ましくは約７５ｍｍ未満であり、最も好ましくは約６５ｍｍ未満である。ドライバが比較的小さなコーン／周りの直径を有するときに各ドライバの音響出力を強めるために、各音響ドライバに関して比較的長いピークツーピークストローク（peak-to-peak stroke）を有することがやはり好ましい。各音響ドライバの最大のストロークのピークツーピーク値は、好ましくは少なくとも約１５ｍｍ、より好ましくは少なくとも約１８ｍｍ、最も好ましくは少なくとも約２１ｍｍである。これらは、ドライバに関する絶対的な最大の偏位（excursion）の限界である。
【００６６】
第２の音響容積（例えば、２２Ａ）は、導波路に音響的に結合され、導波路の出口１８からの放射と音響ドライバの第２の面からの放射とが弱め合うように干渉する波長で音響導波路１２から放射される音波の振幅を大きくする。ドライバのすべては、実質的に同時に実質的に同じ入力オーディオ信号を受信することが好ましい。各組のドライバは、各組から導波路１２に与えられた音響エネルギーが足し合わされ、かつ各ドライバの組からの振動（機械的）エネルギーが実質的に相殺されるように互いに対向する位置に置かれる。これは、各ドライバの組の運動する面（moving surface）が互いに向かって動くか、互いから離れるように動くか、または動かないために起こる。
【００６７】
各音響ドライバ１０Ａ〜１０Ｆは、動画像が投影されるディスプレイデバイスの面に実質的に平行な方向に振動する。この例において、導波路１２は、ハウジング１１４の外部の周囲環境（atmosphere）への出口１８を１つだけ有する。代替的に、周囲環境への２つの出口を有する導波路が、使用され得る。導波路１２の出口１８は、テレビジョン１１０が実質的に水平な面（図示せず）に置かれるとき、実質的に下方向を向く。代替的に、導波路の出口は、上方向または横方向を向くことができる。ハウジング１１４は、好ましくは厚さ約２００ｍｍ未満、より好ましくは厚さ約１７５ｍｍ未満、最も好ましくは厚さ約１６０ｍｍ未満である、動画像が投影されるディスプレイデバイス１１２の面に実質的に垂直な方向の厚さ１１８を有する。ディスプレイデバイス１１２の面は、好ましくは長さ約１５２．４ｃｍ未満、より好ましくは長さ約１３７ｃｍ未満、最も好ましくは長さ約１１７ｃｍ未満である対角線の寸法を有する、動画像が投影される部分を有する。
【００６８】
図１０は、図７Ｄに示された導波路１２と同様の導波路１２２で具現化された音響容積の別の例を開示する。導波路１２２も、６つの音響ドライバ１２０Ａ〜１２０Ｆによって音響エネルギーを与えられる。上述のように、各音響ドライバの第１の面は、音波が出口１２４で導波路から放射されるように導波路１２２に音波を放射する。各音響ドライバの第２の面は、導波路１２２を含まない一組のダクト１２６，１２８を含む経路を通じて環境に音波を放射する。（ドライバ１２０Ｄ，ドライバ１２０Ｅ，ドライバ１２０Ｆのための）ダクト１２６ならびに（ドライバ１２０Ａ，ドライバ１２０Ｂ，ドライバ１２０Ｃのための）ダクト１２８は、ハウジング１１４の底部のルーバ１１７を通じて音響エネルギーを放出する。この例において、それぞれが導波路１２２に音響的に結合され、導波路の出口１２４からの放射とダクト１２６およびダクト１２８からの放射とが弱め合うように干渉する波長で音響導波路１２２から放射される音波の振幅を大きくする４つの音響容積１３２Ａ〜１３２Ｄが存在する。
【００６９】
上で検討されたトランスデューサの構成を用いて上述のように導波路を組み込むことによって、かなりの音響出力が、ディスプレイデバイスに余計な振動をもたらすことなく、コンパクトな寸法のビデオディスプレイ内に一体化されたオーディオシステムから、少ない歪みで、低周波（例えば、約４０Ｈｚから約８０Ｈｚまで）で生成され得る。トランスデューサをそれらのトランスデューサが振動を機械的に相殺するように配列し、振動軸（vibration axis）が表示面の平面に平行であるようにそれらのトランスデューサの向きを定め、外側ハウジングとは別のハウジング内にオーディオ部分組立体の全体を組み込むことは、システムによって生成され得る音響エネルギーのレベルに比べて低いレベルの振動をディスプレイに伝える結果となる。外側ハウジングとは別のハウジングを使用することは、オーディオシステムがディスプレイを保持するフレームに弾性的に結合されることを可能にし、それによって、ディスプレイに結合される振動エネルギーをさらに削減する。２００９年２月１９日に出願され、参照により本明細書に組み込まれる特許文献６は、音響導波路に関連する振動減衰技術を開示する。
【００７０】
上述の一実施形態は、図１０の導波路１２２およびドライバ１２０Ａ〜１２０Ｆを図８〜図９の表示装置１１０に取り付ける。各ドライバは、（ａ）約６４．５２ｍｍの、周りを含むコーン組立体の外径と、（ｂ）約２１ｍｍの最大ピークツーピークストロークと、（ｃ）約７．６２ｍｍの、そのドライバの周りの外縁から最も近い他のドライバの周りの外縁までの距離とを有する。ディスプレイ１１０は、約１１７ｃｍの視聴可能な対角線の寸法を有するＬＣＤパネルを含む。ディスプレイ１１０は、約１５ｃｍの厚さである。約４０Ｈｚから約８０Ｈｚの間の、この実施形態の音響出力能力は、以下のようにして測定された。
【００７１】
ディスプレイが、無響室内に配置された。測定マイクが、ビデオディスプレイの中心からの軸上の１メートルの距離に配置された。したがって、ＬＣＤパネルの視聴可能な対角線の寸法に対するこの距離の比は、約１／１．１７または０．８５５である。Audio Precision System Two Dual Domainテストデバイス（ＡＰ）が、測定を行うために使用された。複合信号（complex signal）が、低周波でシステムを励振する（excite）ために構築された。この信号は、４０Ｈｚから８０Ｈｚまでの範囲にわたる周波数を有する正弦波信号の和から成っていた。厳密な周波数は、表１に与えられている。使用されたサンプルレートは、より大きな低周波分解能を得るために４４．１ｋＨｚであった。信号の波高因子（crest factor）は、約２であった。上述のマルチトーン波形を用いて周波数応答および歪みの測定を行うために、ＡＰデバイスの最も速いテスト機能が使用された。導波路１２２およびドライバ１２０Ａ〜１２０Ｆの音響応答が測定され、各基本周波数（fundamental frequency）が、４０Ｈｚ〜８０Ｈｚの範囲内の平均最大システム出力ＳＰＬの測定値を構築するために合計された。
【００７２】
【表１】
2013538538.tif 000017
【００７３】
同様に、すべての歪みおよび雑音の発生が、最大で６００Ｈｚまで測定された。すべての歪みおよび雑音の発生のエネルギーが、上記の測定されたシステム出力ＳＰＬに対する全体的な歪みレベルを判定するために合計された。テストされたデバイスに関して、測定された合計の平均最大システム出力ＳＰＬは、（約１０％の合計の音響的歪みおよび雑音である）−２０．６ｄＢの合計の音響的歪みおよび雑音レベルにおいて９０．３ｄＢＳＰＬであった。合計の平均最大システム出力ＳＰＬは、好ましくは少なくとも約８０ｄＢＳＰＬであり、より好ましくは少なくとも約８５ｄＢＳＰＬである（両方とも約１０％の合計の歪みおよび雑音を有する）。合計の歪みおよび雑音は、好ましくは約３０％未満、より好ましくは約２０％未満である。上述の段落７１で説明された比は、好ましくは少なくとも約０．７、より好ましくは少なくとも約０．８である。
【００７４】
（システムに与えられる信号を電気的に高域通過フィルタリングすることによって）８０Ｈｚ未満の出力が大幅に削減されるようにシステムの帯域幅を制限することによって、上で与えられたＳＰＬおよび歪みの性能の数値を改善したシステムを構築することを試みることができた。よりはっきりと性能を比較するために、テスト帯域の両端における相対的な出力レベルも比較される。テストされた実施形態に関して、４０Ｈｚにおける音響出力は、８０Ｈｚにおける音響出力から１０ｄＢを超えて低下しなかった。４０Ｈｚにおける音響出力は、好ましくは８０Ｈｚにおける音響出力から２０ｄＢを超えて低下せず、より好ましくは８０Ｈｚにおける音響出力から１３ｄＢを超えて低下しない。
【００７５】
上述の性能のレベルが、表示面の目に見える振動を引き起こすことなしに、フラットパネルディスプレイと一体化されたオーディオシステムから実現される。
【００７６】
他の実施形態は、特許請求の範囲の中にある。
【符号の説明】
【００７７】
６  導波路
７  導波路
１０  音響ドライバ
１０Ａ  音響ドライバ
１０Ｂ  音響ドライバ
１０Ｃ  音響ドライバ
１０Ｄ  音響ドライバ
１０Ｅ  音響ドライバ
１０Ｆ  音響ドライバ
１１  閉端、音響ドライバ端
１２Ａ  導波路
１２Ｂ  導波路
１２Ｂ−１  導波路
１２Ｂ−２  導波路
１２Ｃ  導波路
１２Ｄ  導波路
１２Ｅ  導波路
１２Ｆ  導波路
１３  壁
１８  開放端、出口
２２  チャンバー
２２Ａ  チャンバー
２２Ｂ  チャンバー
２４  セクション
２５  セクション
２６  セクション、チャンバー
２７  セクション
２９  チャンバー
２９Ａ  チャンバー
２９Ｂ  チャンバー
３１  曲面
３１Ａ  曲面
３１Ｂ  曲面
３２  チャンバー
３３  音響ドライバ
３４  開口、筐体
３４Ｂ  入り口
３６  電子機器コンポーネント
３８  開口
３８Ａ  入り口
３８Ｂ  入り口
４２  バッフル
４６  仕切り
４８  仕切り
６６Ａ  経路
１００  導波路組立体
１１０  テレビジョン、表示装置、ディスプレイ
１１２  ディスプレイデバイス
１１４  ハウジング
１１６  スタンド
１１７  ルーバ
１１８  厚さ
１０  音響ドライバ
１２０Ａ  音響ドライバ
１２０Ｂ  音響ドライバ
１２０Ｃ  音響ドライバ
１２０Ｄ  音響ドライバ
１２０Ｅ  音響ドライバ
１２０Ｆ  音響ドライバ
１２２  導波路
１２４  出口
Ｖ１  容積
Ｖ２  容積
Ｖ３  容積
Ｖ４  容積
Ｖ´２  容積´
Ｖ´４  容積
ＶＣ  容積
ＶＤ  容積
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
2013538538.tif 000019
【図２】
2013538538.tif 000020
【図３Ａ】
2013538538.tif 000021
【図３Ｂ】
2013538538.tif 000022
【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図４Ｇ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年5月17日(2013.5.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動画像を表示するフラットパネルディスプレイデバイスと、
前記フラットパネルディスプレイデバイスを支持するハウジングと、
実質的に（ａ）前記ハウジング内および（ｂ）前記ディスプレイデバイスの裏側に位置する第１の音響容積と、
前記第１の音響容積に音響エネルギーを与える２つ以上の音響ドライバであって、前記ドライバから前記第１の音響容積に与えられた音響エネルギーが実質的に足し合わされて、前記ドライバからの振動エネルギーが実質的に相殺されるような位置に置かれる、前記音響ドライバと、
を含むテレビジョン。
【請求項２】
前記第１の音響容積が、導波路を含む請求項１に記載のテレビジョン。
【請求項３】
前記第１の音響容積が、前記ハウジングの外部の周囲環境への出口を１つだけ含む請求項１に記載のテレビジョン。
【請求項４】
前記ハウジングの外部の周囲環境への前記第１の音響容積の出口が、前記テレビジョンが実質的に水平な面に置かれた場合に実質的に下方向を向く請求項１に記載のテレビジョン。
【請求項５】
前記音響容積に音響エネルギーを与える６つの音響ドライバが存在する請求項１に記載のテレビジョン。
【請求項６】
各ドライバが、動画像が投影される前記ディスプレイデバイスの面に実質的に平行な方向に振動する請求項１に記載のテレビジョン。
【請求項７】
前記ハウジングが、厚さ約２００ｍｍ未満の、動画像が投影される前記ディスプレイデバイスの面に実質的に垂直な方向の厚さを有する請求項１に記載のテレビジョン。
【請求項８】
前記第１の音響容積が音響導波路を含み、各音響ドライバの第１の面が、前記導波路に前記音波を放射しその結果、音波が前記導波路から放射されるように、かつ各音響ドライバの第２の面が、前記導波路を含まない経路を通じて環境に音波を放射するように、前記音響ドライバが前記導波路に取り付けられ、前記テレビジョンが、前記導波路からの放射と前記音響ドライバの前記第２の面からの放射とが弱め合うように干渉する波長で前記音響導波路から放射される前記音波の振幅を大きくするために前記導波路に音響的に結合された第２の音響容積を含む請求項１に記載のテレビジョン。
【国際調査報告】
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