(57)【要約】      （修正有）【課題】  音響装置におけるポート構成及び熱除去機構に係り、ポートが形成された音響覆いから熱を除去する機構を提供する。【解決手段】  ポートが構成された電子音響装置は、熱輸送装置を横切る冷却空気流を提供するため該ポートの作用を使用する。本装置は、音響覆いを備え、該音響覆いは、第１の音響ポートと、該音響覆いに取り付けられた音響ドライバーと、を備える。本装置は、熱生成装置も備える。音響ドライバー及び音響ポートは、協働して熱生成装置を横切る略単一方向の冷却空気流を提供するように構成及び配置されている。【選択図】  図２
2005176316.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子音響装置であって、
第１の音波ポートを備えた拡声器覆いと、
前記拡声器覆いに取り付けられた音響ドライバーと、
周囲の空気を加熱し、対流的な空気流を引き起こす熱生成装置と、
を備え、
前記音響ドライバー及び前記音響ポートは、前記熱生成装置を横切って前記対流的な空気流と略同じ方向に略単一方向の冷却空気流を協働して提供し、これにより前記熱生成装置からの熱を輸送するように構成及び配列されている、電子音響装置。
【請求項２】
前記拡声器覆いは、第２の音響ポートを更に備えており、
前記熱輸送装置は前記覆いに配置され、
前記第１の音響ポート、前記第２の音響ポート、及び、前記音響ドライバーは、前記熱生成装置を横切って略単一方向の冷却空気流を協働して提供し、これにより前記熱生成装置からの熱を輸送するように構成及び配列されている、請求項１に記載の電子音響装置。
【請求項３】
前記拡声器覆いの外部に空気流通路を更に備えており、
前記熱生成装置は前記空気流通路に配置されている、請求項１に記載の電子音響装置。
【請求項４】
音響覆いと、
前記音響覆いに設けられた第１の音響ポートと、
前記第１の音響ポートに第１の空気流を引き起こすため前記音響覆いに取り付けられた音響ドライバーであって、該第１の空気流は前記覆いの内側への流れ及び外側への流れが交互に形成される、前記音響ドライバーと、
熱生成装置と、
を備え、
前記音響ポートは、前記第１の空気流が略単一方向の第２の空気流を形成するように構成及び配列されており、
前記熱生成装置を横切って前記単一方向の第２の空気流を差し向けるための構成を更に備える、電子音響装置。
【請求項５】
前記第２の空気流を提供するため前記第１の音響ポートと協働するように構成及び配列された第２の音響ポートを更に備える、請求項４に記載の電子音響装置。
【請求項６】
前記第２の空気流を差し向けるため前記音響覆いの外部に設けられた空気流通路を更に備える、請求項５に記載の電子音響装置。
【請求項７】
内側部及び外側部を有する拡声器覆いであって、
所定の断面積を有する第１の端部と所定の断面積を有する第２の端部とを有する第１のポートであって、該第１の端部の断面積は該第２の端部の断面積よりも大きく、該第１の端部は前記内側部に当接し、該第２の端部は前記外側部に当接する、前記第１のポートと、
前記第１のポートの上方に配置された、第２のポートと、
を備える、拡声器覆い。
【請求項８】
前記第２のポートは、所定の断面積を有する第１の端部と所定の断面積を有する第２の端部とを有し、該第１の端部の断面積は該第２の端部の断面積よりも大きく、該第２の端部は前記内側部に当接し、該第１の端部は前記外側部に当接する、請求項７に記載の拡声器覆い。
【請求項９】
前記第２のポートの下方に配置された少なくとも１つの熱生成装置のための取り付け部を更に備える、請求項７に記載の拡声器覆い。
【請求項１０】
前記取り付け部は、音響ドライバーを取り付けるように構成及び配列されている、請求項９に記載の拡声器覆い。
【請求項１１】
拡声器システムであって、
電子音響トランスデューサーと、
内側端部と外側端部とを有する第１のポートを備える拡声器覆いであって、該内側端部及び該外側端部は所定の断面積を各々有し、該外側端部の断面積は該内側端部の断面積よりも大きい、前記拡声器覆いと、
内側端部と外側端部とを有する第２のポートであって、前記第１のポートは該第２のポートの上方に配置されている、前記第２のポートと、
を備える、拡声器システム。
【請求項１２】
前記第２のポートの内側端部と前記第２のポートの外側端部とは所定の断面積を各々有し、
前記第２のポートの内側端部の断面積は、該第２のポートの外側端部の断面積よりも大きい、請求項１１に記載の拡声器システム。
【請求項１３】
前記電子音響トランスデューサーは、前記第１のポートよりも高く、前記第２のポートよりも低い位置に前記拡声器覆い内に配置されている、請求項１１に記載の拡声器システム。
【請求項１４】
頂部及び底部を有する、拡声器覆いであって、
内側端部及び外側端部を有する第１のポートであって、該第１のポートの該内側端部及び該第１のポートの該外側端部の各々は所定の断面積を有し、該第１のポートの該内側端部の断面積は、該第１のポートの該外側端部の断面積よりも小さい、前記第１のポートと、
内側端部及び外側端部を有する第２のポートであって、該第２のポートの該内側端部及び該第２のポートの該外側端部の各々は所定の断面積を有し、該第２のポートの該内側端部の断面積は、該第２のポートの該外側端部の断面積よりも大きい、前記第２のポートと、
を備える、拡声器覆い。
【請求項１５】
前記第１のポートの外側端部の断面積の領域は、前記第２のポートの内側端部の断面積の領域よりも前記頂部に接近して配置されている、請求項１４に記載の拡声器覆い。
【請求項１６】
前記第１のポートの内側端部及び前記第２のポートの内側端部の上方に配置された電子音響トランスデューサーのための開口部を更に備える、請求項１４に記載の拡声器覆い。
【請求項１７】
周囲環境内で作動する電子音響装置であって、
圧力波を発するための出口ポートを備える音響覆いと、
前記音響覆いに配置され、前記圧力波を生成するように振動する電子音響トランスデューサーと、
第１の開口部及び第２の開口部を有する第２の覆いと、
を備え、
前記圧力波が前記第１の開口部を通って前記第２の覆いへと発せられるように、前記ポート出口が前記第１の開口部の近傍に配置され、該ポート出口、前記第１の開口部及び前記覆いは、前記周囲環境からの空気を、前記第１の開口部を通って前記第２の覆いへと流れ込ませるように構成及び配列されており、
前記第２の覆い内で熱生成装置を取り付けるための取り付け部であって、該熱生成装置は、前記周囲環境から第１の開口部を通って前記第２の覆いへと流れる空気が前記該熱生成装置を横切って流れるように配置されている、前記取り付け部を更に備える、電子音響装置。
【請求項１８】
前記取り付け部に取り付けられた熱生成要素を更に備える、請求項１７に記載の電子音響装置。
【請求項１９】
前記熱生成要素は、オーディオ増幅器である、請求項１８に記載の電子音響装置。
【請求項２０】
電子音響装置であって、
第１の覆いであって、該覆いから周囲環境へと出る外側空気流及び該覆いに入る内側空気流のためのターミナルポイントを有するポートを備える、前記第１の覆いと、
前記外側空気流及び前記内側空気流に生じる圧力波を発生させるため振動表面を備える電子音響トランスデューサーと、
第１の開口部及び第２の開口部を備える第２の覆いと、
を備え、
前記ポートのターミナルポイントは、前記第１の開口部の近傍に配置され、前記ポートのターミナルの外側流れは、前記第２の開口部に向かって流れるように向き付けられ、前記ポート及び前記電子音響トランスデューサーは、略単一空気流を前記第１の開口部へと流れ込ませるように協働する、電子音響装置。
【請求項２１】
周囲環境内で作動する電子音響装置であって、
圧力波を発するための出口ポートを備える音響覆いと、
前記音響覆いに配置され、前記圧力波を生成するように振動する電子音響トランスデューサーと、
細長い方向に第１の末端部及び第２の末端部を有する、細長い第２の覆いと、
前記第１の末端部に設けられた第１の開口部、及び、前記第２の末端部に設けられた第２の開口部と、
を備え、
前記圧力波が前記第１の開口部を通って前記第２の開口部に向かって前記第２の覆いへと発せられるように、前記ポート出口が前記第１の開口部に配置され、
前記細長い第２の覆いに形成された熱生成装置のための取り付け部であって、前記周囲環境から前記開口部へと流れる空気が該取り付け部を横切って流れるように配置される、前記取り付け部を更に備える、電子音響装置。
【請求項２２】
前記取り付け部に取り付けられた熱生成要素を更に備える、請求項２１に記載の電子音響装置。
【請求項２３】
前記熱生成要素は、オーディオ増幅器である、請求項２２に記載の電子音響装置。
【請求項２４】
電子音響装置であって、
第１の覆いであって、該覆いから出る外側空気流及び該覆いに入る内側空気流のためのターミナルポイントを有するポートを備える、前記第１の覆いと、
前記外側空気流及び前記内側空気流を生じさせる圧力波を発生するため前記第１の覆いに取り付けられた振動表面を備える、電子音響トランスデューサーと、
第１の開口部及び第２の開口部を備える第２の覆いと、
を備え、
前記ポートターミナルポイントは、前記第２の覆いに配置され、前記ポートターミナルの外側空気流は前記第２の開口部に向かって流れ、前記ポート及び前記電子音響トランスデューサーは、前記第１の開口部への略一方向の空気流を引き起こすように協働する、電子音響装置。
【請求項２５】
前記音響ポートは、排気口が形成されており、
前記排気口と連通し、該排気口と協働して前記音響ポートへの音響インピーダンスを減衰させる工程を導入する音響要素であって、少なくとも１つの所定の波長に対して前記音響ポート内の定常波の振幅を減少させる、前記音響要素を更に備える、請求項１に記載の電子音響装置。
【請求項２６】
ポート管を有する拡声器覆いであって、
前記ポート管には排気口が形成され、
前記排気口と連通し、該排気口と協働して前記ポートへの音響インピーダンスを減衰させる工程を導入する音響要素であって、少なくとも１つの所定の波長に対して前記ポート内の定常波の振幅を減少させる、前記音響要素と、
前記音響要素内に配置された音波減衰材料と、
を備える、拡声器覆い。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響装置におけるポート構成及び熱除去機構に係り、より詳しくは、ポートが形成された音響覆いから熱を除去する機構に関する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
本発明の重要な目的は、ポート構成に関して改善された装置を提供することである。本発明の別の目的は、音響装置から望ましくない熱を除去することである。
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明の態様によれば、電子音響装置は、第１の音響ポートを備える拡声器覆いと、該拡張器覆いに取り付けられた音響ドライバーと、熱生成装置と、を備える。音響ドライバー及び音響ポートは、該熱生成装置を横切る冷却式略単一方向の空気流を協働して提供し、これにより熱生成装置から熱を移送するように構成及び配置されている。
【０００４】
本発明の別の態様では、電子音響装置は、音響覆いと、該音響覆いの第１の音響ポートと、該ポートに第１の空気流を引き起こすため音響覆いに取り付けられた音響ドライバーと、を備える。第１の空気流は、ポート内で内側及び外側に交互に流れる。本装置は、更に熱生成装置を備える。音響ポートは、第１の空気流が略単一方向の第２の空気流を形成するように構成及び配置されている。本装置は、単一方向の空気流を熱生成装置を横切って流れさせるための構成も備えている。
【０００５】
本発明の別の態様では、内側部及び外側部を有する拡声器覆いは、所定の断面積を有する第１の端部と所定の断面積を有する第２の端部とを有する第１のポートを備え、第１の端部の断面積は、第２の端部の断面積よりも大きい。第１の端部は上記内側部に当接し、第２の端部は上記外側部に当接する。当該覆いは第２のポートも備えている。第１のポートは、典型的に、第２のポートの下方に配置されている。
【０００６】
本発明の別の態様では、拡声器は、電子音響トランスデューサーと、拡声器覆いと、を備える。拡声器覆いは、各々の断面積を持つ内側端部及び外側端部を有する第１のポートを備える。外側端部の断面積は、内側端部の断面積よりも大きい。本装置は、内側端部及び外側端部を有する第２のポートも備える。第１のポートは、典型的には、第２のポートの上方に位置している。
【０００７】
本発明の別の態様では、拡声器覆いは、各々の断面積を持つ内側端部及外側端部を有する第１のポートを備える。第１のポートの内側端部の断面積は、第１のポートの外側端部の断面積よりも小さい。当該覆いは、各々の断面積を持つ内側端部及外側端部を有する第２のポートも備える。第２のポートの内側端部の断面積は、第２のポートの外側端部の断面積よりも大きい。
【０００８】
本発明の別の態様では、周囲環境内で作動する電子音響装置は、圧力波を発するための出口ポートを備える音響覆いと、該音響覆いに配置され、圧力波を生成するように振動する電子音響トランスデューサーと、第１の開口部及び第２の開口部を有する第２の覆いと、を備え、前記圧力波が前記第１の開口部を通って前記第２の覆いへと発せられるように、前記ポート出口が前記第１の開口部の近傍に配置され、該第１の開口部内の熱生成装置のための取り付け部を更に備え、該取り付け部は、周囲環境から開口部へと流れる空気が該取り付け部を横切って流れるように配置されている。
【０００９】
本発明の別の態様では、電子音響装置は、第１の覆いを備え、該第１の覆いは、該覆いから出て周囲環境へと至る外側空気流及び該覆いに入る内側空気流のためのターミナルポイントを有するポートを備える。本装置は、外側空気流及び内側空気流を生じさせる圧力波を発生するための振動表面を持つ電子音響トランスデューサーを更に備える。本装置は、第１の開口部及び第２の開口部を備える第２の覆いを更に備える。ポートターミナルポイントは、第１の開口部の近傍に配置され、ポートターミナルの外側空気流が第２の開口部に向かって流れるように向きつけられている。ポート及び電子音響トランスデューサーは、第１の開口部への略一方向の空気流を引き起こすように協働する。
【００１０】
本発明の別の態様では、周囲環境で作動するための電子音響装置が音響覆いを備えている。覆いは、圧力波を発するための出口ポートを備える。本電子音響装置は、圧力波を提供するため、音響覆い内に配置された電子音響トランスデューサーを更に備える。本装置は、細長い方向に第１の末端部及び第２の末端部を有する、細長い第２の覆いを更に備える。第１の末端部に第１の開口部が設けられ、第２の末端部には第２の開口部が設けられている。圧力波が第１の開口部を通って第２の開口部に向かって第２の覆いへと発せられるように、ポート出口が第１の開口部に配置されている。本装置は、細長い第２の覆いに形成された熱生成装置のための取り付け部を更に備える。該取り付け部は、周囲環境から開口部へと流れる空気が該取り付け部を横切って流れるように配置される。
【００１１】
本発明の更に別の態様では、電子音響装置は、第１の覆いを備え、該第１の覆いは、該覆いから出る外側空気流及び該覆いに入る内側空気流のためのターミナルポイントを有するポートを備える。本装置は、外側空気流及び内側空気流を生じさせる圧力波を発生するため第１の覆いに取り付けられた振動表面を備える、電子音響トランスデューサーを更に備える。本装置は、第１の開口部及び第２の開口部を備える第２の覆いを更に備える。ポートターミナルポイントは、第２の覆いに配置され、ポートターミナルの外側空気流が第２の開口部に向かって流れるように向きつけられる。ポート及び電子音響トランスデューサーは、第１の開口部への略一方向の空気流を引き起こすように協働する。
【００１２】
本発明の一態様によれば、拡声器ドライバーと、排気口が両端部の中間に設けられたポート管と、を有する拡声器覆いが、ポート管内への漏れ抵抗を導入するように構成及び配置されており、音波エネルギーが伝播するときにポート管に励起される少なくとも１つの定常波のＱ値を減少させる。排気構成は、音響覆い内部、覆いの外部空間、ポート管の異なる部分、小体積部分、閉端部共振管、又は、他の適切な体積部分内のいずれにも形成することができる。
【００１３】
他の特徴、目的及び利点は、次の詳細な説明を、添付図面を参照して読むとき、明らかとなろう。
【実施例】
【００１４】
図面、特に図１を参照すると、従来技術の拡声器の断面が示されている。この拡声器１１０は、覆い１１２と、音響ドライバー１１４と、を備える。覆い１１０には、２つのポート１１６及び１１８が設けられ、一方のポート１１８が他方のポートの上方に位置するように配置されている。ポート１１６及び１１８は、拡散形である。上側ポート１１８は、内側に広がっており、即ち、内側端部１１８ｉは外側端部１１８ｅよりも大きい断面積を有する。下側ポート１１８は、外側に広がっており、即ち、外側端部１１６ｅは内側端部１１６ｉよりも大きい断面積を有する。
【００１５】
ここで図２を参照すると、本発明に係る拡声器の断面図が示されている。拡声器１０は、覆い１２と、モーター構成部１５を有する音響ドライバー１４と、を備える。この覆いには、２つのポート１６、１８が設けられ、一方のポート１６が他方のポート１８よりも覆い１２で下側に位置するように配置されている。下側ポート１６は、内側に広がっており、即ち、内側端部１６ｉは外側端部１６ｅよりも大きい断面積を有する。上側ポート１８は、外側に広がっており、即ち、外側端部１８ｅは内側端部１８ｉよりも大きい断面積を有する。図示及び説明の目的のために、ポート１６及び１８の拡散形は誇張されている。一例としてのポートの実際の寸法は以下で与えられる。覆いには、熱生成要素が存在する。この熱生成要素には、音響ドライバーのモーター構成部１５、又は、例えば拡声器１０若しくは図示しない別の拡声器のための電源若しくは増幅器か若しくはその両方が含まれる。オプションの熱生成装置２０は、より良好な結果のため、上側ポート１８よりも下側に配置されてもよい。より良好な結果のためモーター構成部１５を上側ポート１８よりも下側に配置して、該モーター構成部１５から熱を除去することが有利となり得る。
【００１６】
作動中には、音響ドライバー１４の円錐体１３等の表面は、モーター構成部１５により該円錐体１３が、矢印１７により示された方向に振動し、この場合には、覆いの外部２４及び覆いの内部２２へと音波を放射するように駆動される。音響ドライバーの円錐体を駆動する際に、モーター構成部１５は、熱を発生し、覆い内部２２へと導入される。覆いの内部２２に放射された音波は、ポート１６及び１８を通して外部へと放射される音波を生じさせる。ポートを通して外部に放射される音波に加えて、矢印２６により示されるようにＤＣ空気流が存在する。ＤＣ空気流は、モーター構成部１５及びオプションの熱生成要素２０からの熱を上側ポート１８を介して覆いの外部へと輸送し、これにより、モーター構成部１５及びオプションの熱生成要素２０を冷却する。
【００１７】
図３ａ及び図３ｂを参照すると、図２のＤＣ空気流を説明するため図２に示した拡声器が示されている。拡声器１０が作動するとき、覆い内部の空気圧力Ｐiは、覆い外部の空気の圧力Ｐ0に対して交互に増減する。図３ａを示すように、圧力Ｐiが圧力Ｐ0よりも大きいとき、この圧力差は、空気を覆いの内部２２から外部２４へと流れさせる。与えられた大きさの圧力がポートに亘ってある状態に関して、より高い圧力端部がより大きい端部である場合よりも、より高い圧力の端部がより小さい端部である場合において、流量がより大きくなる。図３ａに示されるように、空気流が内部から外部へと向かうとき、内側に開いたポート１６を通過するよりも外側に開いたポート１８を通過する空気流がより大きくなり、対流的な空気流３２と同じ方向に、外側に開いたポート１８に向かって、正味のＤＣ空気流３１が発生する。図３ｂに示されるように、空気流が外部から内部へと向かうとき、外側に開いたポート１８を通過するよりも内側に開いたポート１６を通過する空気流がより大きくなり、内側に開いたポート１６から外側に開いたポート１８に向かって、正味のＤＣ空気流３１が発生する。圧力Ｐiが圧力Ｐ0より小さいか又は大きいかのいずれにしても、同じ方向に正味のＤＣ空気流が存在する。従って、拡声器１０が通常通り作動している間、内部圧力Ｐiが圧力Ｐ0に対して周期的に増減するとき、対流的な空気流３２と同じ方向にＤＣ空気流が流れ、該ＤＣ空気流は、覆い２４の内部から周囲環境へと熱を輸送するため使用することができる。
【００１８】
本発明に係る拡声器は、対流的な空気流と同じ方向にポート誘導空気流が存在して冷却効率を高めるので、有利となる。
実験結果は、図１の構成を使用したテスト設定の温度上昇が、音響ドライバー１１４に信号が無い状態での温度上昇と比較して約２１％まで減少したことを示している。これに対して、図２の構成を用いた場合、温度上昇は、音響ドライバー１４に信号が無い状態での温度上昇と比較して約７５％まで減少した。
【００１９】
図４Ａ乃至図４Ｉを参照すると、本発明の幾つかの実施例が示されている。図４Ａでは、下側ポート１６は、直線壁に形成されたポートであり、上側ポートは外側に広がったポートである。図４Ｂでは、上側ポート１８は、直線壁に形成されたポートであり、下側ポートは内側に広がったポートである。図４Ａ及び図４Ｂの実施例は、図２及び図３の実施例の空気流に類似した空気流を有しており、該空気流は明示されていない。図４Ｃでは、ポート１６及び１８は覆い１２の異なる側面上に配置されてもよいことが示されている。覆いが湾曲した側面を有する場合、ポート１６及び１８は、当該湾曲の任意位置にあってもよい。図４Ｄは、前面図であり、音響ドライバー１４と２つのポート１６、１８とが同一直線上にはないということを示している。音響ドライバー１４の位置及び破線で示された代替位置と、ポート１６、１８の位置及び破線で示された代替位置とは、音響ドライバー１４がポート１６、１８から等距離である必要はないことを示すと共に、音響ドライバーがポート１６及び１８の間で垂直方向の中心に配置される必要はないことを示している。図４Ｅの実施例では、外側に広がった上側ポート１８は、上方に向かった上側表面に設けられ、内側に広がった下側ポート１６は、下側表面に設けられている。下側ポート１６が、図４Ｅに示されるように、下側表面に設けられている場合、覆いは、典型的には、拡声器１０が載置されている表面２８から下側ポート１６を隔てるため、脚部又は他の間隔配置構造部を持っている。図４Ｆは、ポート壁が直線状に発散する必要はなく、該壁が、その断面において、直線ラインである必要もないことを示している。図４Ｇの実施例は、発散は単調である必要はないが、上側ポート１８の外側端部１８ｅにおける断面積が、内側端部１８ｉにおける断面積よりも大きい限り、又は、下側ポート１６の外側端部１６ｅにおける断面積が、内側端部１６ｉにおける断面積よりも小さい限り、又は、その両方である限り、当該発散が内側及び外側の両方に広がることができることを示している。両方向においてポートを広げることは、直線壁ポート又は単調に広がるポートを越える音響上の利点を奏することができる。図４Ｈ及び図４Ｉでは、本発明は、より複雑なポート及びチャンバー構成を備えると共に外部環境に直接放射しない音響ドライバーを備えた拡声器に組み込まれている。図５の第３のポート１１７は、音響上の目的のため使用されている。図４Ｈ及び図４Ｉの実施例の作用は、内部圧力Ｐiを、外部圧力Ｐ0対して周期的に増減させ、
その結果、たとえ音響ドライバー１４が覆いの外部に直接音波を放射しなかったとしても、他の実施例のように、正味のＤＣ空気流を生じさせる。図４Ａ乃至図４Ｉの実施例の各態様を結合することができる。図４Ａ乃至図４Ｉは、本発明が実施される多数の仕方のうち幾つかを示し、本発明の可能な全ての実施例までも示しているわけではない。図４Ａ乃至図４Ｉの実施例の全てでは、上側ポート及び下側ポートが設けられ、上側ポートが正味の外側への広がりを持つか、又は、下側ポートが正味の内側への広がりを持つかのいずれかであり、或いは、その両方である。
【００２０】
ここで、図５を参照すると、本発明を組み込んだ拡声器の部分破断図が示されている。当該ユニットのカバー３０は、拡声器の内部の詳細を示すため除去されている。図５の実施例は、図４Ｉの実施例の形態にある。参照番号は、図４Ｉの類似の番号が付与された要素に対応する図５の要素を同定する。音響ドライバー１４（この図では図示されていない）が空洞部３２内に取り付けられている。開口部１９は、以下で述べるように、ポート管内の定常波を減少させる。ポート１６及び１８の断面積の変動は、ｘ、ｙ及びｚ方向の寸法を変えることにより達成される。付録１は、図５の拡声器の２つのポート１６及び１８の一例としての寸法を示している。
【００２１】
図６Ａ及び図６Ｂを参照すると、本発明の別の実施例の２つの線図が示されている。図６Ａでは、ポート形成された拡声器１０は、空気流通路３８の内部にポート出口３５を有するポート４０を有する。一つの構成ポート４０及び空気流通路３８には、両方ともパイプ状の構成体が設けられ、その一方の寸法が他の寸法に対して長く、２つの長さ方向の端部で開口部を備え、ポート出口３５が長さ方向の軸線が平行又は一致するように、空気流通路内に配置されている。ポート出口３５は、空気流通路３８の断面積Ａよりも小さい断面積Ａｓを有し、ポート出口３５が、長さ方向軸線が平行又は一致するように空気流通路内で配置されている。ポート４０、ポート出口３５、及び空気流通路３８の形状、寸法及び配置に関する考察が以下に与えられる。空気流通路３８内に配置されているものは、２つの位置で示された熱生成装置２０又は２０’である。実際の実施態様では、１つ又は複数の熱生成装置を、空気流通路３８における多数の他の位置に配置することができる。
【００２２】
音響ドライバー１４が作動するとき、それは、ポート４０内外への空気流を誘起する。音響ドライバーの作用により誘起された空気流が、図６Ａに示されるように、ポート４０から方向３６に延びるとき、ポート及び空気流通路は、ジェットポンプとして作用し、ポートからの空気流と同じ方向に空気流通路３８に空気流を引き起こす。この例では、空気流通路開口部４２内への空気流、方向４５で空気流通路を通過する空気流、及び、空気流通路開口部４４から出る空気流を引き起こす。例えば次のインターネットのサイト等の文書にジェットポンプが記載されている。
【００２３】
http://www.mas.ncl.au.uk/~sbrooks/book/nish.mit.edu/2006/Textbook/Nodes/chap05/node16.html
この文書をプリントアウトしたものが付録２として本文に添付されている。
【００２４】
図６Ｂを参照すると、音響ドライバー誘導空気流がポート４０への方向３７にあるとき、ジェットポンプの効果が存在しないことがわかる。ポート４０への空気流は、空気流通路開口部４２を介して内側への方向を含む、全方向から来る。空気流が全方向から来るので、空気流通路内には正味の空気流がほとんど存在しない。
【００２５】
要約すると、音響ドライバー誘導空気流が方向３６にあるとき、空気流通路開口部４２及び出口通路開口部４４に空気流を引き起こすジェットポンプ効果が存在する。音響ドライバー誘導空気流が方向３７にあるとき、空気流通路３８に正味の空気流はほとんど存在しない。音響ドライバーが作動したことによる正味の結果は、方向４５における正味のＤＣ空気流である。正味のＤＣ空気流は、空気流経路に配置された例えば装置２０及び２０’等の熱生成要素から熱を輸送するため使用することができる。
【００２６】
ポート４０及び空気流通路３８の寸法、形状及び配置を決定する際に考慮することが望ましい幾つかの考察事項が存在する。ポート４０及び空気流通路３８の結合した音響効果は、所望の音響特性に従うことが好ましい。所望の方向４５に空気流の運動量を維持しつつ音響効果をかなり少なくさせ、該所望の方向に交差する方向の運動量を阻止するため所望の音響特性及び空気流通路３８を持つようにポート４０を配列することが望ましい。この目的のため、ポート４０を、比較的細長く形成し、その長さ方向の直線軸が所望の運動量方向に平行になるようにすることができる。層状の空気流の比率を増加させ、所望の空気流量を提供しつつ乱流状の空気流の比率を減少させるように空気流通路３８を構成することが望ましい。
【００２７】
図７を参照すると、図６Ａ及び図６Ｂの実施例の実際のテスト設備の機械的な概略図が示されており、図６Ａ及び図６Ｂの対応する要素と類似した参照番号が付与されている。このテスト設備装置において、空気流通路３８及び熱生成装置は、一体構成物の両面の部分である。抵抗器が、空気流通路３８として機能することができるように適切な寸法を備えた管状形態で、ヒートシンクと熱的接触した状態で配置されている。電流が抵抗器を通って流れ、音響ドライバー１４が作動しない状態で、ヒートシンクの近傍の温度は４７℃まで上昇した。音響ドライバーが１／８のパワーで作動する場合、ヒートシンクの近傍の温度は３９℃まで上昇した。音響ドライバーがピンクノイズを発生しつつ１／３のパワーで作動する場合、ヒートシンクの近傍の温度は２５℃まで上昇した。加えて、拡声器覆いの他のポイントにおける装置の熱的効果が測定された。例えば領域５５では、電流が抵抗器を通って流れ、音響ドライバー１４が作動していない状態で、対流熱は、３０．５℃まで温度を上昇させた。音響ドライバーが１／３のパワーで作動する場合、ヒートシンクの近傍の温度は３０．５℃まで上昇した。音響ドライバーがピンクノイズを発生しつつ１／８のパワーで作動する場合、ヒートシンクの近傍の温度は３０．５℃まで上昇した。音響ドライバーがピンクノイズを発生しつつ１／３のパワーで作動する場合、ヒートシンクの近傍の温度は２１℃まで上昇した。このことは、音響ドライバーが十分に高いパワーで作動し、これにより、該ドライバーがより低いパワーで作動するときよりも多くの空気を移動させる場合、本発明に係る拡声器から生じた空気流は、空気流の近傍の領域から熱を輸送することを示している。しかし、空気流から直接的に熱を輸送するわけではない。
【００２８】
図８を参照すると、ドライバー６２と、ポート管６３とを有する拡声器覆い６１の線図が示されている。該ポート管は、ドライバー６２が可聴ポートノイズを減少させるため励起されるとき、ポート管６３で確立された支配的な定常波の最大圧力に対応するポート管６３の長さ方向に沿ったポイントに典型的に配置された排気口６４を備えている。例えば、ポリエステル又は布等の音波減衰材料９０を、排気口６４に又はその近傍に配置することができる。
【００２９】
本発明の上記態様は、自己共振により引き起こされたポートノイズの不快度を減少させる。例えば、半波長がポート長さに等しくなる周波数でノイズが増加する場合を想定する。自己共振のこの例では、ポート管内の定常波は、ポート管６３の端部間の中央で最高圧力を発生させる。排気口６４が管の側部にある状態でこのポイントの近傍に小さい抵抗性漏れを確立することにより、共振のＱ値は、この周波数でポートノイズの不快度をかなり減少させるように相当減少される。音波減衰材料９０は、高い周波数共振のＱ値を更に減少させることができる。
【００３０】
図８に示されたように、漏れは排気口６４を通って音響覆い内へと発生し得る。代替例では、図９に示されるように、漏れは、ポート管６３’の排気口６４’を通って覆い外部空間６１へと発生し得る。ポート管６３”は、図１０に示されるように、排気口６４”を通ってポート管６３”の異なる部分へと漏れ得る。ポート管６３’”は、図１１に示されるように、排気口６４’”を通って小体積部分６５へと漏れ得る。ポート管６３””は、排気口６４””を通って閉端部共振管６５’へと漏れ得る。図９乃至図１２の実施例では、排気口６４’〜６４””の近傍に、音響減衰材料９０が配置されてもよい。
【００３１】
図１１及び図１２の実施例の利点は、開示された構成は、低い周波数の出力に無視できる影響しか及ぼさないということである。音波減衰材料９０は、高い周波数共振のＱ値を更に減少させることができる。
【００３２】
図９乃至図１２に示された構成は、ポート管の半波共振に対応する自己共振のＱ値を減少させる。本発明の原理は、波長共振、３／２波長共振及び他の共振に対応する他の周波数で減少させることにも適用することができる。これらの異なる共振でＱ値を減少させるために、ポート管の端部間の中央とは異なるポイントで排気口を確立することが望ましい。例えば、各端部からチューブ長さの１／４のところで圧力がピークとなる波長共振を考える。これらの位置に設けられた排気口は、管の中央の排気口よりも波長共振のＱ値を減少させることにおいてより効果的である。これらの位置及び他の位置に設けられた排気口は、中央の排気口のものと同じ小体積へと漏れる流れを供給することができる。代替例では、各々は、専用の閉端部共振管を持っていてもよい。更なる代替例では、それらは、覆いの内部又は外部への漏れを可能にする。様々な共振で可聴出力を減少させるため、連続的に並ぶ一連の排気口とみなすことができるスロットを始めとして、多数の排気口を使用することができる。
【００３３】
共振閉端部管を含む、排気構成、排気のための体積部分を形成する構成の多数の組み合わせが存在する。
図１３を参照すると、ドライバー７２を有する覆い７１に設けられた長さＡ１のポート管７３の半波共振のＱ値を減少させるための本発明の一実施例の概略表現が示されている。該実施例は、閉端部を備え且つその開放端部に排気口７４を形成した、長さ０．３Ａ１の管７５を使用する。図１４は、圧力分布７６と体積速度分布７７とを示す、管７３の長さ方向に沿った半波長共振に関する定常波を示している（共振管７５が無い状態）。当該圧力はポイント７４で最大となる。ポート管７３における定常波からのエネルギーは、最大圧力ポイント７４でポート管から除去される。当該エネルギーは、共振管内の減衰材料９０により散逸させることができ、これにより、半波共振のＱ値をかなり減少させる。
【００３４】
共振管７５には、音波減衰材料が配置されてもよい。音波減衰材料は、音波厳守材料９０により示されるように、共振管７５の小さい部分にのみ充填されてもよく、或いは、音波減衰材料９０’により破線で示されるように、共振管を事実上一杯に充填してもよい。音波減衰材料９０又は９０’は、半波共振周波数の倍数の高い周波数のＱ値を減少させる。
【００３５】
図１５を参照すると、ポート管８３の線図的表現が示されている。該ポート管は、その左端部からポート管長さｓの１０分の６のところにあり、且つ、右端部からポート管長さの１０分の４のところにある排気口８４を備える。該排気口８４は、ポート管８３の長さの０．５の長さを持ち且つ７．６ｃｍ（３インチ）の直径ｄ１を持つ閉端部共振管８５と、ポート管８３の長さの０．２５の長さを持ち且つ３．８ｃｍ（１．５インチ）の直径ｄ２を持つ別の閉端部共振管８５’とで終わっている。閉端部共振管８５及び閉端部共振管８５’の一方又は両方には、音波減衰材料９０が配置されてもよい。図１３の実施例に関して、音波減衰材料は、閉端部共振管８５、８５’の一方又は両方の一部分を充填してもよく、或いは、閉端部共振管８５、８５’の一方又は両方を事実上一杯に充填してもよい。
【００３６】
明らかに、当業者は、本発明のコンセプトから逸脱すること無く、本願で開示された特定の装置及び技術の多数の使用法及び変更、並びに、それらからの変形をなすことができる。その結果、本発明は、本願で開示された装置及び技術により与えられ又は所有された特徴の各々、あらゆる新規な特徴及び新規な組み合わせを包含するものとして構成されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、従来技術の装置の線図である。
【図２】図２は、本発明に係る装置の線図である。
【図３Ａ】図３Ａ及び図３Ｂは、本装置の作用を示す、図２に示す装置の線図である。
【図３Ｂ】図３Ａ及び図３Ｂは、本装置の作用を示す、図２に示す装置の線図である。
【図４Ａ】図４Ａ乃至図４Ｉは、本発明の各実施例の線図である。
【図４Ｂ】図４Ａ乃至図４Ｉは、本発明の各実施例の線図である。
【図４Ｃ】図４Ａ乃至図４Ｉは、本発明の各実施例の線図である。
【図４Ｄ】図４Ａ乃至図４Ｉは、本発明の各実施例の線図である。
【図４Ｅ】図４Ａ乃至図４Ｉは、本発明の各実施例の線図である。
【図４Ｆ】図４Ａ乃至図４Ｉは、本発明の各実施例の線図である。
【図４Ｇ】図４Ａ乃至図４Ｉは、本発明の各実施例の線図である。
【図４Ｈ】図４Ａ乃至図４Ｉは、本発明の各実施例の線図である。
【図４Ｉ】図４Ａ乃至図４Ｉは、本発明の各実施例の線図である。
【図５】図５は、本発明を組み込んだ拡声器の部分的な破断図である。
【図６】図６Ａ及び図６Ｂは、本発明の別の実施例の図であり、各々、ラインＢ−Ｂに沿って眺めたときの断面図である。
【図７】図７は、図６Ａ及び図６Ｂの実施例を実行したときの線図である。
【図８】図８は、本発明に係る、通気ポート管を備えた拡声器覆いの線図的表現である。
【図９】図９は、ポート管が覆いの外部に通気された本発明の一形態を示す。
【図１０】図１０は、ポート管がポート管の別の部分に通気された本発明の一形態を示す。
【図１１】図１１は、ポート管が小さな体積部分に通気された本発明の一形態を示す。
【図１２】図１２は、ポート管が閉端部共振管に通気された本発明の一形態を示す。
【図１３】図１３は、ポート管が閉端部共振管に通気された本発明の一形態を示す。
【図１４】図１４は、ポート管における定常波パターンを示す。
【図１５】図１５は、通気管が非対称に配置され、異なる長さの閉端部管により負荷がかけられた本発明の一形態を示す。
【図１】
2005176316.tif 000003
【図２】
2005176316.tif 000004
【図３Ａ】
2005176316.tif 000005
【図３Ｂ】
2005176316.tif 000006
【図４Ａ】
2005176316.tif 000007
【図４Ｂ】
2005176316.tif 000008
【図４Ｃ】
2005176316.tif 000009
【図４Ｄ】
2005176316.tif 000010
【図４Ｅ】
2005176316.tif 000011
【図４Ｆ】
2005176316.tif 000012
【図４Ｇ】
2005176316.tif 000013
【図４Ｈ】
2005176316.tif 000014
【図４Ｉ】
2005176316.tif 000015
【図５】
2005176316.tif 000016
【図６】
2005176316.tif 000017
【図７】
2005176316.tif 000018
【図８】
2005176316.tif 000019
【図９】
2005176316.tif 000020
【図１０】
2005176316.tif 000021
【図１１】
2005176316.tif 000022
【図１２】
2005176316.tif 000023
【図１３】
2005176316.tif 000024
【図１４】
2005176316.tif 000025
【図１５】
2005176316.tif 000026
【外国語明細書】
2005176316000001.pdf