(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレート状活性素子（１）自身が音響圧力を発生しうる少なくとも１枚のプレート状活性素子（１）を備える音響素子において、それに沿ってプレート状活性素子（１）が折り畳まれている折り目（クリーズ）（６）を備え、折り目（クリーズ）（６）は、プレート状活性素子（１）が、プレート状活性素子（１）のどちらかの端に設けられた少なくとも１個の開口部（９）および／または折り目（クリーズ）（６）に沿ったプレート状活性素子（１）の２つの折り畳まれた部分の間に設けられた空隙部（８）を除いてプレート状活性素子（１）の折り畳まれた部分によって取り囲まれたスペース（７）を形成するよう作成され、スペース（７）および開口部（９）および／または空隙部（８）がヘルムホルツ共鳴体を構成することを特徴とする音響素子。
【請求項２】
種々異なる共鳴体が種々異なる周波数にチューニングされるよう、音響素子（５）が少なくとも２個のヘムホルツ共鳴体を備えることを特徴とする請求項１に記載の音響素子。
【請求項３】
音響素子（５）が実質的に湾曲するよう折り目（クリーズ）（６）が形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の音響素子。
【請求項４】
音響素子（５）が折り目（クリーズ）（６）を備える少なくとも２枚のプレート状活性素子（１）からなり、１つのプレート状活性素子（１）の折り目（クリーズ）（６）のラインが該１つのプレート状活性素子（１）の上に配置されたもう１つのプレート状活性素子（１）の折り目（クリーズ）（６）のラインと実質的に平行ではないように、２枚のプレート状活性素子（１）がお互いに重なって配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の音響素子。
【請求項５】
音響素子（１）が少なくとも１枚のステータシート（２）および少なくとも１枚の移動フィルム（３）を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の音響素子。
【請求項６】
少なくとも１枚のステータシート（２）が、導電性であるかまたは表面の少なくとも１つに導電性コーチングを設けた多孔質ステータシート（２）であると共に、少なくとも１枚の移動フィルム（３）が少なくとも１つの導電性表面を備えることを特徴とする請求項５に記載の音響素子。
【請求項７】
移動フィルム（３）がエレクトレットフィルムとして永久帯電されることを特徴とする請求項５または６に記載の音響素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレート状活性素子自身が音響圧力を発生しうる少なくとも１枚のプレート状活性素子を備える音響素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＦＩ特許公報第９６０  ８６１号は、導電性であるか或いは表面の少なくとも１つに導電性コーチングを設けた多孔質ステータシートで作成された音響素子を開示している。移動フィルムがステータシートに取り付けられる。この音響素子は簡単かつ効果的である。さらに、音響素子の構造は扁平であって素子を有能にする。しかしながら、或る種の用途においては若干良好な周波数応答を達成することが望ましく、さらに或る種の場合は音響素子は充分高い出力を達成すべく極めて大とせねばならない。
【０００３】
ＦＩ特許公報第１０４  ６１１号は、内部に電極が配置されたフィルムを備えるパワートランスフォーマを開示している。フィルムおよび電極自身は音響圧力を発生しない。しかしながらフィルムはその電極と一緒に折畳まれて、フィルムにおける制御電極が順次の折畳みの異なる側に位置するようにする。順次の折畳みにおいて、電場の強度は制御電圧を用いて変化され、順次の折畳みを移動させる。次いでこの種の折畳素子は活性素子として作動し、すなわち音響圧力を発生する。しかしながら、この種の折畳素子は比較的厚く、或る種の場合はより高い出力を発生する必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、良好な性質を有する有能な音響素子を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の音響素子はプレート状活性素子がクリーズを備えることを特徴とする。
【０００６】
本発明の基礎となる思想は、音響素子がクリーズを備えるプレート状活性素子からなる点にある。好適具体例の思想は、プレート状活性素子が少なくとも１つの開口部および／または空隙部を備えるスペースを形成するようクリーズを作成し、これによりスペースおよび開口部および／または空隙部がヘムホルツ共鳴体を構成するようにする点である。
【０００７】
本発明の利点は、音響素子が極めて高い出力を発生しうる点である。さらに、音響素子は剛性にしうると共に高い吸収性をもたらしうる。さらに、音響素子には所望の曲率半経を有する実質的に湾曲した形状を与えることができる。実質的に全音響素子の材料（質量）は出力を発生するよう配置することができる。さらにクリーズは音響素子の表面構造に活発性をも付加する。音響素子を湾曲させることにより、その放射角度を増大させることができ、たとえば別途の追加構造なしに活発な騒音減少用途にて換気パイプの内部に配置することができる。１個もしくはそれ以上のヘムホルツ共鳴体を備えるよう音響素子を形成すれば、この音響素子により発生される低周波の割合を増大させることができる。さらに素子の音響応答を調整することができ、素子の受動吸収能力を特に低周波数にて改善することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明を一層詳細に説明する。
【０００９】
図１はプレート状活性素子を示す。図１のプレート状活性素子は２枚の多孔質ステータシート２を備えると共に、移動フィルム３をその間に配置する。多孔質ステータシート２は導電性であるか、或いはその表面の少なくとも１つに導電性コーチングが設けられる。移動フィルム３は少なくとも１つの導電性表面を備えると共に、移動フィルム３は好ましくは帯電されるエレクトレットフィルムである。図１のプレート状活性素子１はダイポール（双極子）音源であり、すなわち素子１は音響的に透明であり、これはフィルム３が音響波と共に移動することを意味する。その結果、音響陽圧がフィルム３の一方の側に波及すれば他方の側における音響圧力は陰圧となる。プレート状活性素子は、さらに、たとえばモノポール音源とすることもでき、たとえばＦＩ特許公報第９８０  ９２６号に示すようにその厚さを変化することができる。プレート状活性素子１には少なくとも１枚のステータシート２および少なくとも１枚の移動フィルム３を設けねばならない。プレート状活性素子１の基本的構造および操作については添付図面にて詳細には説明しない。何故なら、解決策が当業者自身には公知であるからである。「活性素子」という規定は、それ自身で音響圧力を発生するプレート状構造を意味する。
【００１０】
プレート状活性素子１にはグルーブ（溝）４を設ける。グルーブ４はプレート状活性素子１を、素子にクリーズが設けられるよう屈曲させることができる。
【００１１】
図２は、クリーズ６を有するプレート状活性素子１を備える音響素子５を示す。図３において、クリーズは図２に示した解決策におけるよりも急激である。さらに図２および３における矢印は、どのように音響素子５が騒音を発生するかを示す。
【００１２】
図４はクリーズ６がかなり僅かな角度を形成する音響素子５を示し、この音響素子５の形状は実質的に湾曲する。クリーズ６はさらに蝶着配置を形成して、プレート状活性素子１を巻上げることさえできる。
【００１３】
図５、６および７は音響素子５の種々異なる断面形状を示す。クリーズ６の個数およびその角度の程度は多くの範囲とすることができる。
【００１４】
図８は、クリーズ６により湾曲形状をも付与される音響素子５を示す。音響素子５の放射角度は全く大である。さらに、湾曲音響素子５を丸味表面、たとえば換気配管の内部に別途の追加構造なしに配置することもできる。
【００１５】
図８においてクリーズ６は、プレート状活性素子１が数個のチューブ状スペース７を形成するよう形成される。チューブ状スペース７には長形空隙部８を設ける。さらにチューブ状スペースの端部を閉鎖することができ、或いは開口部９を設けることもできる。チューブ状スペース７並びに空隙部８および／または開口部９は、音響素子１を使用する際に低周波数（たとえば約５０Ｈｚの周波数）にて共鳴が発生するような寸法とされる。かくして構造体はヘムホルツ共鳴体である。湾曲音響素子５の湾曲中心の内部における空隙部８およびさらに湾曲中心の外部における空隙部８は、共鳴が低周波数にて発生するよう形成することができる。
【００１６】
図９は、空隙部８が種々異なるチューブ状スペース７と一緒に幅にて異なる解決策を示す。各スペース７および各空隙部８を次いでチューニングして異なる周波数で共鳴を発生させ、各周波数をｆ１〜ｆ６の記号により図面に示す。空隙部８が狭くなるほど、ヘムホルツ共鳴体をチューニングする周波数も低くなる。たとえば図９の場合、音響素子におけるチューブ状スペース７の実質的に三角形の断面構造体の一方の側がたとえば約３ｃｍの長さであれば、空隙部８の幅はたとえば０．５〜３ｍｍの範囲で変化する。
【００１７】
第１共鳴体を周波数ｆ１＝２０Ｈｚに、第２共鳴体を周波数ｆ２＝２５Ｈｚに、第３共鳴体を周波数ｆ３＝３０Ｈｚに、第４共鳴体を周波数ｆ４＝３５Ｈｚに、第５共鳴体を周波数ｆ５＝４０Ｈｚに、および第６共鳴体を周波数ｆ６＝４５Ｈｚにチューニングすることができる。次いで、これより高い周波数をプレート状活性素子１によりチューブ状スペース７の直線セクション内に形成させる。図１０は、図９に従う音響素子５の周波数応答を示す。各ヘムホルツ共鳴体の周波数応答を記号ｆ１〜ｆ６が付されたラインによって示し、プレート状活性素子１の周波数応答を符号ｆ７により示す。他方、音響素子５の周波数応答を図１０にて太線で示す。かくして、ヘムホルツ共鳴体は低周波の比率を増大させることができ、特に音響素子５の音響応答を極めて良好にチューニングすることができる。
【００１８】
図１１は、音響素子５がプレート１０を備えてチューブ状スペースの他の各空隙部８を閉鎖する解決策を示す。スペース７の開口部９の直径φ１〜φ４を適正に寸法決定することにより、ヘムホルツ共鳴体を所望の周波数にチューニングすることができる。開口部９をチューブ状スペースの１端部または両端部に位置せしめることができる。プレート１０を音響素子５の一方の側にのみ配置すれば、他の各チューブ状スペースには空隙部８が設けられ、この空隙部の幅を適正に選択することによりヘムホルツ共鳴体を適する周波数にチューニングすることができる。プレート１０を用いる代わりに、プレート状活性素子１を空隙部８が形成されないよう折畳むこともできる。
【００１９】
図１２は、音響素子５がクリーズ６を装着すると共に相互の頂部に配置された２枚のプレート状活性素子１を備えてその頂部におけるプレート状活性素子のクリーズ６のラインが実質的に発散するようにした解決策を示す。音響素子の構造はかくして特に剛性にすることができる。
【００２０】
図面および関連の説明は本発明の思想を例示するに過ず、その詳細にて本発明は請求項の範囲内で変化させることができる。本発明の音響素子は音再生および騒音減少の多くの用途に用いることができる。騒音減少用途において、音響素子は遮音もしくは音吸収の素子とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  プレート状活性素子の略図、
【図２】  本発明による音響素子の略投影図、
【図３】  本発明による音響素子の略投影図、
【図４】  本発明による音響素子の略投影図、
【図５】  本発明による音響素子の断面形状を示す略図、
【図６】  本発明による音響素子の断面形状を示す略図、
【図７】  本発明による音響素子の断面形状を示す略図、
【図８】  本発明による音響素子の略投影図、
【図９】  本発明によるさらに他の音響素子の略投影図、
【図１０】  図９による音響素子の周波数応答の略図、
【図１１】  本発明によるさらに他の音響素子の略投影図、
【図１２】  本発明による他の音響素子の投影図。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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