(57)【要約】【課題】  制御された高周波分散と非常に低い音のカラーレーションを提供する音響ドライブユニットのアレイを提供する。【解決手段】  前記アレイは、中音域の音響ドライブユニットと少なくとも１つの高周波音響ドライブユニットとを支持するための実装手段と、音響的に反射する面とを具備する。前記高周波ドライブユニットは前記反射面の前に配置され、前記反射面の形状及びそれに対する前記高周波ドライブユニットの配置は、前記高周波ドライブユニットからの音のあらゆる干渉性の反射を実質的に除去するようなものである。前記反射面は全般的に凹状であり、その外周の外側は凸状の曲線状断面を有し、前記主要な反射面とその最も外側の縁との間のなめらかな凸状の移り変わりを提供する。典型的には、前記反射面は全般的に楕円形の外周と準楕円体の形状とを有し、焦点を持たず、低周波音響ドライブユニットを組み込むかまたは備えるものでもよい。【選択図】          なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
音響ドライブアレイであって、中音域の音響ドライブユニットと少なくとも１つの高周波音響ドライブユニットとを支持するための実装手段と、音響的に反射する面を定義する手段とを具備し、前記実装手段は、前記少なくとも１つの高周波ドライブユニットが前記反射面の前に配置されるように、前記反射面と固定した所定の空間的関係で配置されるものであり、前記反射面の形状及びそれに対する前記少なくとも１つの高周波ドライブユニットの配置は、前記少なくとも１つの高周波ドライブユニットからの音のあらゆる干渉性の反射を実質的に除去するようなものであることを特徴とする音響ドライブアレイ。
【請求項２】
請求項１に記載の音響ドライブアレイであって、前記反射面は、前記反射面の外周から前記少なくとも１つの高周波ドライブユニットまでの距離と、前記反射面と前記アレイのドライブユニットが実装されている面との間の角度とに関して、不規則であり且つ連続的に変化しているものであることを特徴とする音響ドライブアレイ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の音響ドライブアレイであって、前記少なくとも１つの高周波ドライブユニットの中心から前記反射面の外周上の任意の点までの最短距離は３０ｍｍ以上であり、前記少なくとも１つの高周波ドライブユニットの中心から前記反射面の外周上の任意の点までの最大距離は１５５ｍｍ以下であることを特徴とする音響ドライブアレイ。
【請求項４】
前記いずれかの請求項に記載の音響ドライブアレイであって、前記反射面は全般的に凹状のものであるであることを特徴とする音響ドライブアレイ。
【請求項５】
請求項４に記載の音響ドライブアレイであって、前記反射面の外周の外側は、前記主要な反射面とその最も外側の縁との間のなめらかな凸状の移り変わりを提供するように凸状の曲線状断面を有するものであることを特徴とする音響ドライブアレイ。
【請求項６】
前記いずれかの請求項に記載の音響ドライブアレイであって、前記反射面は、全般的に楕円形の外周と準楕円体の形状とを有し、焦点を持たないものであることを特徴とする音響ドライブアレイ。
【請求項７】
前記いずれかの請求項に記載の音響ドライブアレイであって、前記反射面は低周波音響ドライブユニットを組み込むものであることを特徴とする音響ドライブアレイ。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の音響ドライブアレイであって、前記反射面は低周波音響ドライブユニットを備えるものであることを特徴とする音響ドライブアレイ。
【請求項９】
前記いずれかの請求項に記載の音響ドライブアレイであって、前記アレイは第一及び第二の高周波ドライブユニットを含むものであることを特徴とする音響ドライブアレイ。
【請求項１０】
前記いずれかの請求項に記載の音響ドライブアレイであって、前記実装手段は、前記中音域ドライブユニットを支持する第一の部分と、該第一の部分から伸びており、前記少なくとも１つの高周波ドライブユニットを支持する腕部とを含み、該腕部により前記少なくとも１つの高周波ドライブユニットが前記反射面の前に片持ちにされているものであることを特徴とする音響ドライブアレイ。
【請求項１１】
前記いずれかの請求項に記載の音響ドライブアレイであって、前記実装手段は気密に密封したエンクロージャを備えるものであることを特徴とする音響ドライブアレイ。
【請求項１２】
前記いずれかの請求項に記載の音響ドライブアレイであって、前記実装手段は、前記ドライブユニットを囲むバッフル領域を最小にするように形成されているものであることを特徴とする音響ドライブアレイ。
【請求項１３】
請求項１２に記載の音響ドライブアレイであって、前記バッフル領域は、前記ドライブユニットから離れて且つ後方へ湾曲するように形成されているものであることを特徴とする音響ドライブアレイ。
【請求項１４】
前記いずれかの請求項に記載の音響ドライブアレイであって、前記反射面を定義する手段は反射体部材を備えるものであることを特徴とする音響ドライブアレイ。
【請求項１５】
前記いずれかの請求項に記載の音響ドライブアレイであって、前記反射体部材は、統合された独立のドライブアレイを提供するように前記実装手段に固定されているものであることを特徴とする音響ドライブアレイ。
【請求項１６】
ラウドスピーカであって、請求項１乃至１５のいずれか一項に従う音響ドライブアレイが実装されるキャビネットを備えるものであることを特徴とするラウドスピーカ。
【請求項１７】
請求項１６に記載のラウドスピーカであって、前記アレイのドライブユニットに加えて少なくとも１つの低周波ドライブユニットを含むものであることを特徴とするラウドスピーカ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は音響ドライブユニットのアレイに関するものであり、特に中音域及び高周波の音響ドライブユニット、及びそのようなアレイを組み込むラウドスピーカに関する。ドライブユニットは、追加の低周波ドライブユニットをさらに含んでも含まなくてもよいような、そして追加のドライブユニットと共に又はそれら無しで、様々な異なる仕様及び構成で、様々なラウドスピーカのキャビネットに組み込まれることができるような、独立のアセンブリ（組立品）へと好ましくは統合される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
本発明は、制御された高周波分散と非常に低い音のカラーレーションを提供する音響ドライブユニットのアレイを提供しようとするもので、例えばこのアレイを組み込んだラウドスピーカは、ラウドスピーカの分散特性を変えることなしに、様々なキャビネットの形状を持つことができるし、壁に近い場所や壁面にさねはぎにされた（ｒｅｂａｔｅｄ）場所を含む様々な場所に設置することができるようなものである。本発明はさらに、分散とロービング（クロスオーバーでの）の特性を最適化しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明の第一の態様に従い、中音域の音響ドライブユニットと少なくとも１つの高周波音響ドライブユニットとを支持するための実装手段と、音響的に反射する面を定義する手段とを具備し、前記実装手段は、前記少なくとも１つの高周波ドライブユニットが前記反射面の前に配置されるように、前記反射面と固定した所定の空間的関係で配置されるものであり、前記反射面の形状及びそれに対する前記少なくとも１つの高周波ドライブユニットの配置は、前記少なくとも１つの高周波ドライブユニットからの音のあらゆる干渉性の反射を実質的に除去するようなものであることを特徴とする音響ドライブアレイが提供される。
【０００４】
好ましくは、前記反射面は、前記反射面の外周から前記少なくとも１つの高周波ドライブユニットまでの距離と、前記反射面と前記アレイのドライブユニットが実装されている面との間の角度とに関して、不規則であり且つ連続的に変化しているものである。
【０００５】
より好ましくは、前記少なくとも１つの高周波ドライブユニットの中心から前記反射面の外周上の任意の点までの最短距離は３０ｍｍ以上であり、前記少なくとも１つの高周波ドライブユニットの中心から前記反射面の外周上の任意の点までの最大距離は１５５ｍｍ以下である。
【０００６】
好ましくは、前記反射面は全般的に凹状のものである。また好ましくは、前記反射面の外周の外側は、前記主要な反射面とその最も外側の縁との間のなめらかな凸状の移り変わりを提供するように凸状の曲線状断面を有するものである。
【０００７】
好ましい実施形態では、前記反射面は、全般的に楕円形の外周と準楕円体の形状とを有し、焦点を持たないものである。
【０００８】
ある実施形態では、前記反射面は低周波音響ドライブユニットを組み込むものである。他の実施形態では、前記反射面は低周波音響ドライブユニットを備えるものである。
【０００９】
好ましい実施形態では、前記アレイは第一及び第二の高周波ドライブユニットを含むものである。
【００１０】
好ましい実施形態では、前記実装手段は、前記中音域ドライブユニットを支持する第一の部分と、該第一の部分から伸びており、前記少なくとも１つの高周波ドライブユニットを支持する腕部とを含み、該腕部により前記少なくとも１つの高周波ドライブユニットが前記反射面の前に片持ちにされているものである。
【００１１】
好ましくは、前記実装手段は気密に密封したエンクロージャを備えるものである。また好ましくは、前記実装手段は前記ドライブユニットを囲むバッフル領域を最小にするように形成されているものである。また好ましくは、前記バッフル領域は、前記ドライブユニットから離れて且つ後方へ湾曲するように形成されているものである。
【００１２】
好ましくは、前記反射面を定義する手段は反射体部材を備えるものである。また好ましくは、前記反射体部材は統合された独立のドライブアレイを提供するように前記実装手段に固定されているものである。
【００１３】
本発明の第二の態様に従い、本発明の第一の態様に従う音響ドライブアレイが実装されるキャビネットを備えるものであることを特徴とするラウドスピーカが提供される。
【００１４】
好ましくは、前記ラウドスピーカは前記アレイのドライブユニットに加えて少なくとも１つの低周波ドライブユニットを含むものである。
【００１５】
従来技術では、高周波ドライバを低周波ドライブユニットの前に配置するために、低周波ドライブユニットに架橋する支持構造体に高周波ドライブユニットを実装することは知られている。しかしながら、そのような従来の配置は、本発明により提供される有利な音響特性を有する、高周波ドライブユニットの後ろにある反射面を提供するものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施形態は、添付する図面を参照して、単に例示として次に述べられる。
【００１７】
ここで図面を参照して、本発明の一態様に従う音響ドライブアレイ１０は、中音域のドライブユニット１２と少なくとも１つの高周波ドライブユニット１４又は１６とを備えるが、より好ましくは２つ（またはそれ以上）の高周波ドライブユニット、ツイーター１４とスーパーツイーター１６とを備える。ドライブユニット１２−１６は、ドライブユニット１２−１６を受けるための開口部２０、２２、２４を有する単一の実装部品すなわちフレーム１８に好ましくは実装されている。次にフレーム１８は、中音域のドライバ１２を含む第一のチャンバー部分２８と主要なチャンバー部２８から外側に伸びており高周波数ドライバ１４、１６を含む腕部３０とを備える気密に密封されたエンクロージャアセンブリ２７をフレーム１８及びドライブユニット１２−１６と共に定義する、後部のエンクロージャ部品２６へ実装されているものである。
【００１８】
エンクロージャアセンブリ２７は、１つまたはそれ以上高周波ドライブユニット１４、１６が腕部３０により反射体３２の前に片持ちにされるように、凹状の音響反射体３２を定義する手段と固定した所定の空間的関係で配置されている。エンクロージャアセンブリは通常使用において腕部のあらゆる重大な振動を防ぐために十分に剛性があるものである。フレーム１８、部品２６、反射体３２は、ダイカストのアルミニウムや、他のあらゆる適当な金属、合金、あるいはプラスチックから作製されてもよい。
【００１９】
図１及び図２では概略的にのみ図示した反射体表面の特性やその高周波ドライバ１４、１６との関係は、以下でさらに詳細に議論される。一般論として、反射体３２はドライバアレイを組み込んでいるラウドスピーカのキャビネットにさねはぎにされており、音響的な拡散体として働き、その結果アレイは全体として、理想的な球面状のエンクロージャに実装された高周波ドライバの音響分散特性を可能な限り厳密に模擬（ｓｉｍｕｌａｔｅ）し、その結果これらの分散特性はラウドスピーカのキャビネットの形状にかかわらず維持される。
【００２０】
反射体３２は、ラウドスピーカの高周波の指向性が正確に制御され且つラウドスピーカの（リスニングルームの壁やその他の反射面に対する）配置の影響に鈍感にされるように、高周波ドライブユニット１４、１６の後ろに音響的反射面を定義する。このことは、ラウドスピーカがその分散特性を変えることなしに壁の近くに設置され又は壁面にさねはぎにされることができるということを意味する。
【００２１】
反射体３２は、反射体の外周から高周波ドライブユニットまでの距離と、反射面とドライブユニットが実装されている面との間の角度とに関して、不規則であり且つ連続的に変化している反射面を提供する。この配置は、直接の音と干渉するような高周波ドライバからの音のあらゆる干渉性の反射を実質的に除去する。高周波ドライバからの音は反射体から多数の異なる方向へ反射され、その結果、あらゆるリスニングポイント且つあらゆる所定の周波数において、様々な反射の和は効果的にゼロとなる。
【００２２】
エンクロージャアセンブリの腕部３０は反射体３２の前にあり、その結果反射体の効果は、前方の分散に障害を生じさせることなしに高周波ドライバから後方の分散を制御することができる。
【００２３】
腕部３０は高周波ドライバが実装されるバッフル領域を最小化するように形成され、その結果高周波での有効な放射領域は減少する。このことは高周波でのラウドスピーカの水平及び垂直の分散を最大にし、音のカラーレーションを減らし（より素直で自然な音を提供し）、２つまたはそれ以上のラウドスピーカのアレイ（ステレオペア、「サラウンドサウンド」のアレイ等）に対する音像（ｉｍａｇｅ）の鮮明さを高める効果を有する。
【００２４】
反射の大部分が反射体３２の外周の縁Ｅからのものとなるように、反射体が形成され且つ高周波ドライバが配置される。この配置は、音源（すなわち高周波ドライバの中心）から外周縁Ｅの上の一点までの最短距離ｄがその周波数での波長の半分と同じかそれより大きいような、全ての周波数に対して有効である。例えば、もしｄ＝８０ｍｍならば、そのときはこの反射体は２ｋＨｚを超える全ての周波数に対して有効であろう。実際上は、反射体に対する有用な最小サイズは距離ｄが約３０ｍｍの場合であろう。反射体の効果は高周波ドライバの中心からの外周縁Ｅの最大距離が増加するにつれて減少し、この距離が１５５ｍｍかそれ以下に近づく場合に無視できるようになる。
【００２５】
図３から図６はフレーム１８、後部のエンクロージャ部品２６、反射体３２の特に好ましい実施形態を説明する図である。部品２６の内部は、ドライブユニット１２、１４、１６がフレーム１８に実装されてそのフレームが部品２６に合わせられるときに、これらのドライブユニットの後部を収容するように形成されている。フレーム１８の前部表面３４は全般的に凸状であり、その結果この表面は、ドライブユニットから離れるように且つ後方へ湾曲する一方、ドライブユニットをできるだけ互いに近づくように配置し且つユニットを囲むバッフル領域を最小にする。
【００２６】
フレーム１８と部品２６とはさらに様々な開口部と穴３６、３８、４０等を含み、これによりフレームと部品とが一緒に固定されてもよいし、エンクロージャアセンブリ２７がネジやボルト等によりラウドスピーカのキャビネットに実装されてもよい。
【００２７】
反射体３２は、側壁４４と使用時にラウドスピーカのキャビネットの前面の壁に接する外周フランジ４６とを持つ、全般的に凹状の反射する面４２を定義する。反射面４２は後部のエンクロージャ部品２６のチャンバー部２８の部分を受けるための切り欠き部４３を有する。反射体３２は、様々なラウドスピーカのキャビネットのいずれにも実装するための統合された独立のドライバアレイを提供するように、好ましくは組み立てられたフレーム１８と部品２６とドライブユニットとに固定されている。
【００２８】
本実施形態では、図６Ａ−６Ｃに最もよくみられるように、反射体３２は平面図において全般的に楕円形であり且つ反射体表面４２は準楕円体の形状を有するが、これは該表面があらゆる焦点を取り除くように歪められている楕円体表面とみなすことができるということを意味する。反射体の外周及び／又は表面の形状は、それらが高周波ドライバ１４、１６からの反射された音を拡散するという必要な効果を持つものでありさえすれば、変更されてもよいということが理解されるであろう。
【００２９】
反射体の外周縁Ｅからの反射が効果的に拡散されるのを確実にするために、表面４２は、主要な凹状の表面と最も外側の縁との間のなめらな凸状の移り変わりを提供するためにその外周の回りに丸みが与えられる。好ましくは、曲率半径はほぼ７ｍｍ程度である。
【００３０】
図７と図８はフレーム１８と部品２６の好ましい実施形態をより詳しく図示するものである。部品２６のチャンバー部２８の裏面にあるワイヤリング部４８に注意する。
【００３１】
図示した実施形態において、アセンブリ２７と反射体３２とを備えるアレイは、中音域のドライブユニット１２と高周波ドライブユニット１４、１６とを含む。しかしながら、このアレイは、反射体３２に実装されてもよいような、あるいは（反射体と置き換えて）それ自体が反射体３２として働くように構成されてもよいような、少なくとも１つの低周波数ドライブユニットを含むように変更されることもできる。低周波ドライバが反射体に実装される場合は、ドライバの外周の外側と反射体の表面との間の境界は、従来技術において知られている様式において、低周波ドライバの分散特性を最適化するように形成されてもよい。低周波数ドライバが反射体に置き換わる場合には、必要な反射体の縁の特性（上記で参照された丸み付け４８のようなもの）は、ドライバの外周に取り付けられる適当に構成されたトリムリングにより得られてもよいし、ドライバ自体の外周の適当な設計により得られてもよい。
【００３２】
本発明に従う音響ドライブアレイは、１つまたはそれ以上の追加のドライブユニット（通常は低周波ドライブユニット）を含んでも含まなくてもよい様々な形式のラウドスピーカのキャビネットに組み込まれることができる。アレイがそれ自身の低周波ドライバを含む場合には、アレイは完全なラウドスピーカを提供するために追加のドライブユニット無しでキャビネットに実装されてもよい。アレイがそれ自身の低周波ドライバを含んでいようといまいと、１つまたはそれ以上の追加の低周波ドライバがラウドスピーカに含まれてもよい。このアレイを組み込むラウドスピーカ、及び／又はそのようなラウドスピーカを組み込むオーディオシステムは、様々なよく知られたクロスオーバー配置及び／又はワイヤリング構成のいずれかを有するものであってもよい。
【００３３】
本発明は、その群の全てのメンバーが実質的に同じ中音域及び高周波の音響特性を持つような、本発明に従う同様の音響ドライブアレイを用いる一群のラウドスピーカに対する基礎を提供する。
【００３４】
なお、改善と変更が、本発明の範囲を逸脱すること無しに取り入れられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明を実施する音響ドライブアレイの概略的側断面図である。
【図２】本発明を実施する音響ドライブアレイの概略的平面図である。
【図３】図１及び図２のアレイの後部のドライブユニットエンクロージャ部品の好ましい実施形態の正面斜視図である。
【図４】図１及び図２のアレイの前部のドライブユニット実装部品（フレーム）の好ましい実施形態の正面斜視図である。
【図５Ａ】図１及び図２のアレイの音響反射体部品の好ましい実施形態の正面斜視図である。
【図５Ｂ】図１及び図２のアレイの音響反射体部品の好ましい実施形態の背面斜視図である。
【図６Ａ】図５Ａ及び５Ｂの反射体の背面図である。
【図６Ｂ】図５Ａ及び５Ｂの反射体の正面図である。
【図６Ｃ】図６ＢのＡ−Ａ線の断面である。
【図７Ａ】図４のフレームの正面図である。
【図７Ｂ】図４のフレームの背面図である。
【図７Ｃ】図７ＡのＡ−Ａ線での断面である。
【図７Ｄ】図７ＢのＢ−Ｂ線での断面である。
【図７Ｅ】図７ＢのＣ−Ｃ線での断面である。
【図８Ａ】図３の部品の正面図である。
【図８Ｂ】図３の部品の背面図である。
【図８Ｃ】図８ＡのＡ−Ａ線での断面である。
【図８Ｄ】図８ＡのＢ−Ｂ線での断面である。
【図８Ｅ】図８ＡのＣ−Ｃ線での断面である。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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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７Ｅ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
2004289838.tif 000017
【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
2004289838.tif 000019
【図８Ｅ】
2004289838.tif 000020
【外国語明細書】
2004289838.tif 000021
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