(57)【要約】  典型的なコーンドライバクロスオーバネットワークと同様の方法で周波数領域に基づく異なる複数のパラメータによってプレートラウドスピーカを駆動するシステム及び方法が述べられる。これらのシステム及び方法は、独立制御式ドライバのアレイを使用して実現されてもよく、独立制御式ドライバのアレイは、設計者が、特定の周波数帯における特定のモードを強調するまたは強調を抑えることを可能にする。プレートの運動の特性を調節することは、また、単一場所においてだけではなく、より広い空間における音響特性に影響を与え得る。本明細書で述べるシステム及び方法は、プレートの特性及び性能に対する或る程度の制御を設計者に許容することができる。
2018530209.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレートラウドスピーカの性能を制御するための方法であって、
モーダルクロスオーバネットワークを使用して、１つの信号を、複数のサブ信号であって各サブ信号が１つの周波数帯に関連付けられる複数のサブ信号になるよう処理することと、
前記プレートラウドスピーカのプレート上に位置する複数のドライバの１つ以上に各サブ信号を割当て、前記複数のドライバのそれぞれに相対振幅を割当てることであって、前記複数のドライバのそれぞれに割当てられる前記サブ信号及び前記相対振幅は、前記プレート上の前記ドライバの場所に少なくとも基づいて決定されることと、
各サブ信号を、前記複数のドライバの割当てられた１つ以上にルーティングすることと、
前記割当てられた相対振幅で前記ルーティングされたサブ信号を受信した前記複数のドライバによって前記プレートラウドスピーカを駆動することと
を含む方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって、前記複数のドライバが前記プレートラウドスピーカにおける複数のモードを励起する方法。
【請求項３】
請求項１〜請求項２のいずれか１項に記載の方法であって、前記複数のドライバが独立して制御される方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法であって、前記複数のドライバが前記プレートラウドスピーカ上で周期的に配置される方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法であって、前記信号を複数の周波数帯に分離することは、複数のフィルタを使用することを含む方法。
【請求項６】
請求項５記載の方法であって、前記複数のフィルタは、ローパスフィルタ、バンドパスフィルタ、及びハイパスフィルタを備える方法。
【請求項７】
請求項５〜請求項６のいずれか１項に記載の方法であって、前記複数のフィルタは、アナログフィルタ、デジタルフィルタ、または部分的にアナログで部分的にデジタルのフィルタを備える方法。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の方法であって、前記複数のサブ信号は、前記信号とは異なる周波数領域及び前記周波数領域にわたって前記信号とは異なる振幅を有する方法。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の方法であって、前記プレートラウドスピーカのプレート上に位置する複数のドライバの１つ以上に各サブ信号を割当て、前記複数のドライバのそれぞれに相対振幅を割当てることは、前記プレートラウドスピーカの材料、前記プレートラウドスピーカの材料サイズ、前記ドライバの数、前記ドライバの配置、及び聴取者の好みの１つ以上に基づく方法。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の方法であって、前記プレートラウドスピーカは、アルミニウムを含む方法。
【請求項１１】
請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の方法であって、前記プレートラウドスピーカはガラスを含む方法。
【請求項１２】
請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載の方法であって、前記複数のドライバは圧電材料を含む方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法であって、前記圧電材料はセラミックを含む方法。
【請求項１４】
請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載の方法であって、前記複数のドライバは有機ポリマーを含む方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法であって、前記有機ポリマーは、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を含む方法。
【請求項１６】
請求項１〜請求項１５のいずれか１項に記載の方法であって、前記信号は、デジタル信号、アナログ信号、または部分的にデジタルで部分的にアナログの信号を含む方法。
【請求項１７】
請求項１〜請求項１６のいずれか１項に記載の方法であって、前記信号はオーディオ信号である方法。
【請求項１８】
請求項１〜請求項１７のいずれか１項に記載の方法であって、前記信号は予め記録される方法。
【請求項１９】
請求項１〜請求項１７のいずれか１項に記載の方法であって、前記信号はライブ信号である方法。
【請求項２０】
請求項１〜請求項１９のいずれか１項に記載の方法であって、前記信号は、スピーチ又はミュージックの１つ以上を含む方法。
【請求項２１】
プレートラウドスピーカであって、
１つの信号を複数のサブ信号であって各サブ信号が１つの周波数帯に関連付けられる複数のサブ信号になるよう処理するモーダルクロスオーバネットワークと、
空間フィルタと、
を備え、前記空間フィルタは、プレート上に位置する複数のドライバの１つ以上に各サブ信号を割当て、前記複数のドライバのそれぞれに相対振幅を割当て、前記複数のドライバのそれぞれに割当てられる前記サブ信号及び前記相対振幅は、前記プレート上の前記複数のドライバのそれぞれの場所に少なくとも基づいて決定され、各サブ信号は、前記モーダルクロスオーバネットワークを通して複数のドライバの割当てられた１つ以上にルーティングされ、前記プレートラウドスピーカは、前記割当てられた相対振幅で前記ルーティングされるサブ信号を受信した前記複数のドライバによって駆動されるプレートラウドスピーカ。
【請求項２２】
請求項２１に記載のプレートラウドスピーカであって、前記複数のドライバは、プレートラウドスピーカにおける複数のモードを励起するプレートラウドスピーカ。
【請求項２３】
請求項２１〜請求項２２のいずれか１項に記載のプレートラウドスピーカであって、前記複数のドライバは独立して制御されるプレートラウドスピーカ。
【請求項２４】
請求項２１〜請求項２３のいずれか１項に記載のプレートラウドスピーカであって、前記複数のドライバは、プレートラウドスピーカ上で周期的に配置されるプレートラウドスピーカ。
【請求項２５】
請求項２１〜請求項２４のいずれか１項に記載のプレートラウドスピーカであって、前記モーダルクロスオーバネットワークは複数のフィルタを備えるプレートラウドスピーカ。
【請求項２６】
請求項２５に記載のプレートラウドスピーカであって、前記複数のフィルタは、ローパスフィルタ、バンドパスフィルタ、及びハイパスフィルタを備えるプレートラウドスピーカ。
【請求項２７】
請求項２５〜請求項２６のいずれか１項に記載のプレートラウドスピーカであって、前記複数のフィルタは、アナログフィルタ、デジタルフィルタ、または部分的にアナログで部分的にデジタルのフィルタを備えるプレートラウドスピーカ。
【請求項２８】
請求項２１〜請求項２７のいずれか１項に記載のプレートラウドスピーカであって、前記複数のサブ信号は、前記信号とは異なる周波数領域及び前記周波数領域にわたって前記信号とは異なる振幅を有するプレートラウドスピーカ。
【請求項２９】
請求項２１〜請求項２８のいずれか１項に記載のプレートラウドスピーカであって、前記複数のドライバのそれぞれに割当てられる前記サブ信号及び前記相対振幅は、前記プレートラウドスピーカの材料、前記プレートラウドスピーカの材料サイズ、前記ドライバの数、前記ドライバの配置、及び聴取者の好みの１つ以上に基づいて決定されるプレートラウドスピーカ。
【請求項３０】
請求項２１〜請求項２９のいずれか１項に記載のプレートラウドスピーカであって、前プレートはアルミニウムを含むプレートラウドスピーカ。
【請求項３１】
請求項２１〜請求項２９のいずれか１項に記載のプレートラウドスピーカであって、前記プレートはガラスを含むプレートラウドスピーカ。
【請求項３２】
請求項２１〜請求項３１のいずれか１項に記載のプレートラウドスピーカであって、前記複数のドライバは圧電材料を含むプレートラウドスピーカ。
【請求項３３】
請求項３２に記載のプレートラウドスピーカであって、前記圧電材料はセラミックを含むプレートラウドスピーカ。
【請求項３４】
請求項２１〜請求項３２のいずれか１項に記載のプレートラウドスピーカであって、前記複数のドライバは有機ポリマーを含むプレートラウドスピーカ。
【請求項３５】
請求項３４に記載のプレートラウドスピーカであって、前記有機ポリマーはポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を含むプレートラウドスピーカ。
【請求項３６】
請求項２１〜請求項３５のいずれか１項に記載のプレートラウドスピーカであって、前記信号は、デジタル信号、アナログ信号、または部分的にデジタルで部分的にアナログの信号を含むプレートラウドスピーカ。
【請求項３７】
請求項２１〜請求項３６のいずれか１項に記載のプレートラウドスピーカであって、前記信号はオーディオ信号であるプレートラウドスピーカ。
【請求項３８】
請求項２１〜請求項３７のいずれか１項に記載のプレートラウドスピーカであって、前記信号は予め記録されるプレートラウドスピーカ。
【請求項３９】
請求項２１〜請求項３７のいずれか１項に記載のプレートラウドスピーカであって、前記信号はライブ信号であるプレートラウドスピーカ。
【請求項４０】
請求項２１〜請求項３９のいずれか１項に記載のプレートラウドスピーカであって、前記信号は、スピーチ及びミュージックの１つ以上を含むプレートラウドスピーカ。
【請求項４１】
システムであって、
プレートラウドスピーカと、
前記プレートラウドスピーカに信号を送信するための送信機と
を備え、前記プレートラウドスピーカは、
前記信号を複数のサブ信号であって各サブ信号が１つの周波数帯に関連付けられる複数のサブ信号になるよう処理するモーダルクロスオーバネットワークと、
空間フィルタとを備え、前記空間フィルタは、プレート上に位置する複数のドライバの１つ以上に各サブ信号を割当て、前記複数のドライバのそれぞれに相対振幅を割当て、前記複数のドライバのそれぞれに割当てられる前記サブ信号及び前記相対振幅は、前記プレート上の前記複数のドライバのそれぞれの場所に少なくとも基づいて決定され、各サブ信号は、前記モーダルクロスオーバネットワークを通して複数のドライバの割当てられた１つ以上にルーティングされ、前記プレートラウドスピーカは、前記割当てられた相対振幅で前記ルーティングされるサブ信号を受信した前記複数のドライバによって駆動されるシステム。
【請求項４２】
請求項４１に記載のシステムであって、前記複数のドライバは、プレートラウドスピーカにおける複数のモードを励起するシステム。
【請求項４３】
請求項４１〜請求項４２のいずれか１項に記載のシステムであって、前記複数のドライバは独立して制御されるシステム。
【請求項４４】
請求項４１〜請求項４３のいずれか１項に記載のシステムであって、前記複数のドライバは、プレートラウドスピーカ上で周期的に配置されるシステム。
【請求項４５】
請求項４１〜請求項４４のいずれか１項に記載のシステムであって、前記モーダルクロスオーバネットワークは複数のフィルタを備えるシステム。
【請求項４６】
請求項４５に記載のシステムであって、前記複数のフィルタは、ローパスフィルタ、バンドパスフィルタ、及びハイパスフィルタを備えるシステム。
【請求項４７】
請求項４５〜請求項４６のいずれか１項に記載のシステムであって、前記複数のフィルタは、アナログフィルタ、デジタルフィルタ、または部分的にアナログで部分的にデジタルのフィルタを備えるシステム。
【請求項４８】
請求項４１〜請求項４７のいずれか１項に記載のシステムであって、前記複数のサブ信号は、前記信号とは異なる周波数領域及び前記周波数領域にわたって前記信号とは異なる振幅を有するシステム。
【請求項４９】
請求項４１〜請求項４８のいずれか１項に記載のシステムであって、前記複数のドライバのそれぞれに割当てられる前記サブ信号及び前記相対振幅は、前記プレートラウドスピーカの材料、前記プレートラウドスピーカの材料サイズ、前記ドライバの数、前記ドライバの配置、及び聴取者の好みの１つ以上に基づいて決定されるシステム。
【請求項５０】
請求項４１〜請求項４９のいずれか１項に記載のシステムであって、前記プレートはアルミニウムを含むシステム。
【請求項５１】
請求項４１〜請求項４９のいずれか１項に記載のシステムであって、前記プレートはガラスを含むシステム。
【請求項５２】
請求項４１〜請求項５１のいずれか１項に記載のシステムであって、前記複数のドライバは圧電材料を含むシステム。
【請求項５３】
請求項５２に記載のシステムであって、前記圧電材料はセラミックを含むシステム。
【請求項５４】
請求項４１〜請求項５２のいずれか１項に記載のシステムであって、前記複数のドライバは有機ポリマーを含むシステム。
【請求項５５】
請求項５４に記載のシステムであって、前記有機ポリマーはポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を含むシステム。
【請求項５６】
請求項４１〜請求項５５のいずれか１項に記載のシステムであって、前記信号は、デジタル信号、アナログ信号、または部分的にデジタルで部分的にアナログの信号を含むシステム。
【請求項５７】
請求項４１〜請求項５６のいずれか１項に記載のシステムであって、前記信号はオーディオ信号であるシステム。
【請求項５８】
請求項４１〜請求項５７のいずれか１項に記載のシステムであって、前記信号は予め記録されるシステム。
【請求項５９】
請求項４１〜請求項５７のいずれか１項に記載のシステムであって、前記信号はライブ信号であるシステム。
【請求項６０】
請求項４１〜請求項５９のいずれか１項に記載のシステムであって、前記信号は、スピーチ及びミュージックの１つ以上を含むシステム。
【請求項６１】
請求項４１〜請求項６０のいずれか１項に記載のシステムであって、前記システムは、消費者向け電子機器において使用されるシステム。
【請求項６２】
請求項６１に記載のシステムであって、前記消費者向け電子機器はセルラー電話を備えるシステム。
【請求項６３】
請求項１〜請求項２０のいずれか１項に記載の方法であって、前記複数のドライバの少なくとも一部は、電磁コイルドライバを備える方法。
【請求項６４】
請求項２１〜請求項４０のいずれか１項に記載のプレートラウドスピーカであって、前記複数のドライバの少なくとも一部は、電磁コイルドライバを備えるプレートラウドスピーカ。
【請求項６５】
請求項４１〜請求項６２のいずれか１項に記載のシステムであって、前記複数のドライバの少なくとも一部は、電磁コイルドライバを備えるシステム。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１５年８月２０日に出願された「ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ  ＰＬＡＴＥ  ＬＯＵＤＳＰＥＡＫＥＲＳ  ＵＳＩＮＧ  ＭＯＤＡＬ  ＣＲＯＳＳＯＶＥＲ  ＮＥＴＷＯＲＫＳ（モーダルクロスオーバネットワークを使用してプレートラウドスピーカを制御するためのシステム及び方法）」とタイトル付けられた米国仮出願第６２／２０７，６９０号に対する優先権及びその利益を主張し、その出願は参照によりその全体が本明細書に組込まれる。
【０００２】
［背景］
コーンラウドスピーカのサイズ及び重量は、薄く軽量の電子機器にとって障害である可能性がある。音響放射を生成するため硬質プレートの屈曲運動に頼るラウドスピーカが、ほぼ一世紀にわたって伝統的な設計に対する代替法として提案されてきた。共振モードの複雑な組合せでの振動の仕方によって「分散（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ）」または「拡散（Ｄｉｆｆｕｓｅ）」モードラウドスピーカ（ＤＭＬ）として知られている、電磁コイルドライバまたは圧電屈曲デバイスによってその振動が作動されるプレートは、幾つかの有望な音響特性を有し得る。しかし、そのプレートは、ユビキタスなコーンラウドスピーカと同程度には普及していない。薄く軽量なプレートは、重くかさばるコーンラウドスピーカより多くの空間内に一体化されるポテンシャルを有する事実があるにもかかわらず、弱くかつ残響性のバス応答を受ける可能性があり、高忠実度オーディオ用途にとって不充分であると見なされているのかもしれない。
【０００３】
ドライバとプレートとの間の機械的インピーダンス整合及びプレート放射効率及びプレート周波数応答特性の調査は、プレートが、オーディオ再生源として使用するのに適し得ることを示し得る。プレートは、その複雑なまた空間的に複雑な振動特性のため、オーディオ帯にわたって比較的無指向性の放射パターンを有し得る。しかし、プレートラウドスピーカは、プレートの全表面にわたる、最初に局在化した駆動力の拡散によってもたらされる時間（等価には位相）歪を受け得る。その理由は、構造が、パネルを作動させるために単一の小さなドライバの使用を伴い得るからである。時間歪は、特にスピーチ用途において高忠実度オーディオ再生に影響を及ぼすことが示された。時間応答問題は、プレートがその共振周波数で響くとき、ミュージック及びスピーチにおいて高振幅過渡変化を歪ませ得る。更に、伝統的な単一ドライバＤＭＬの音声伝達指標は、伝統的なラウドスピーカの音声伝達指標よりかなり低い可能性があり、そのことが、それらをクリティカルなオーディオ再生にとって理想的でなくする可能性がある。
【０００４】
弱いバス及び残響効果は等化及びデジタル逆フィルタを使用することによって或る程度補償され得る。しかし、先に述べた空間拡散特性は、プレートの放射ゾーン内の選択空間点においてだけ逆フィルタリングが働くことを生じさせる可能性があり、その結果、広いエリアにわたってオーディオを再生することを意図されるラウドスピーカにとってほとんど意味がない。残響を減少させることを意図する、高い内部減衰を有する材料は、同様に、弱いバス応答をもたらす作用を有し得る。
【０００５】
したがって、必要とされるものは、その一部が上述されている本技術分野の難題を克服するデバイス、システム、及び方法である。
【０００６】
［概要］
プレートラウドスピーカは、フォームファクタが重要であるデバイスまたは空間内にオーディオを一体化する好都合な方法を提示し得るが、その音は、通常、弱くかつ残響性のバス応答によって特徴付けられ得る。更に、この問題は、音響放射の空間拡散特性によって、等化または逆フィルタリングによって容易に修正されない場合がある。オーディオ信号によって駆動されるプレートの力学及び音響学は、線形時間不変（ＬＴＩ：ｌｉｎｅａｒ  ｔｉｍｅ−ｉｎｖａｒｉａｎｔ）システムと同じ原理を使用して分解され分析され、電気システムが機械的欠点を補償することを可能にし得る。本明細書で述べられるのは、「モーダルクロスオーバネットワーク」と呼ばれるプレートの音響応答を広く調節する電気バックエンド制御システムである。開示されるスキームは、プレートの特性をよりよく制御するために、独立制御式ドライバのアレイを使用する。入力信号は、信号を複数の周波数帯に分離するために設計される伝統的なクロスオーバネットワークを最初に通過する。各帯域は、「空間フィルタ（ｓｐａｔｉａｌ  ｆｉｌｔｅｒ）」を通過し、空間フィルタは、その帯域について各ドライバの相対振幅を割当てる。プレートの周波数応答及び過渡特性は、こうしたシステムを使用して音再生について、他の従来の手段によって駆動されるプレートに比べてずっとよく音が鳴るように設計され得る。
【０００７】
そのため、本開示の一態様において、クロスオーバネットワークは、独立制御式ドライバによって実現され得て、プレートの機械的応答を調節するときの大きな柔軟性を可能にする。これは、クロスオーバネットワークが、例えば、ミュージック及びスピーチ信号に関してうまく働くことを可能にし得る。プレートラウドスピーカのインパルス応答の減衰時間が、これらの技法を使用して、バス応答を必ずしも犠牲にすることなく低減され、高忠実度ラウドスピーカとしてよりよい性能を与え得ることをシミュレーションは示し得る。これらのシステム及び方法は、幾つかの状況において、プレート上の単一ドライバが、種々のサイズの複数のドライバを通常必要とする、コーンラウドスピーカと違って、オーディオ帯域幅全体にわたるオーディオ再生に適していると推測する。
【０００８】
典型的なコーンドライバクロスオーバネットワークと同様の方法で周波数領域に基づく異なる複数のパラメータによってプレートを機械的に駆動するシステム及び方法が本明細書で述べられる。これらのシステム及び方法は、独立制御式ドライバのアレイを使用して実現されてもよく、独立制御式ドライバのアレイは、設計者が、或る周波数帯における特定のプレートモードをエンファサイズまたはデエンファサイズすることを可能にする。プレートの運動の特性を調節することは、同様に、単一空間場所においてだけではなく、プレートがその中に音を放射する空間内のどこででも音響特性に影響を及ぼし得る。
【０００９】
本開示の一態様において、プレートラウドスピーカの性能を制御するための方法が述べられる。方法は、モーダルクロスオーバネットワークを使用して、１つの信号を、複数のサブ信号であって各サブ信号が１つの周波数帯に関連付けられる複数のサブ信号になるよう処理することと；プレートラウドスピーカのプレート上に位置する複数のドライバの１つ以上に各サブ信号を割当て、複数のドライバのそれぞれに相対振幅を割当てることであって、複数のドライバのそれぞれに割当てられるサブ信号及び相対振幅は、プレート上のドライバの場所に少なくとも基づいて決定されることと；各サブ信号を、複数のドライバの割当てられた１つ以上にルーティングすることと；割当てられた相対振幅でルーティングされたサブ信号を受信した複数のドライバによってプレートラウドスピーカを駆動することとを含み得る。
【００１０】
複数のドライバは、プレートラウドスピーカにおける複数のモードを励起し得る。複数のドライバは独立して制御され得る。一態様において、複数のドライバは、プレートラウドスピーカ上で周期的に配置される。
【００１１】
複数の周波数帯への信号の分離は、複数のフィルタを使用して実施され得る。例えば、複数のフィルタは、ローパスフィルタ、バンドパスフィルタ、及びハイパスフィルタを備え得る。同様に、複数のフィルタは、アナログフィルタ、デジタルフィルタ、または部分的にアナログで部分的にデジタルのフィルタを備え得る。
【００１２】
複数のサブ信号は、上記信号とは異なる周波数領域及び周波数領域にわたって上記信号とは異なる振幅を有し得る。
【００１３】
プレートラウドスピーカのプレート上に位置する複数のドライバの１つ以上に各サブ信号を割当て、複数のドライバのそれぞれに相対振幅を割当てることは、プレートラウドスピーカ材料、プレートラウドスピーカ材料サイズ、ドライバの数、ドライバの配置、及び聴取者の好みの１つ以上に更に基づき得る。
【００１４】
一態様において、プレートラウドスピーカはアルミニウムを含み得る。別の態様において、プレートラウドスピーカはガラスまたは他の材料を含み得る。
【００１５】
複数のドライバは圧電材料を含み得る。例えば、圧電材料はセラミックを含み得る。複数のドライバは有機ポリマーを含み得る。例えば、有機ポリマーはポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を含む。
【００１６】
更に、複数のドライバは、電磁コイルドライバであり得る。
【００１７】
信号は、デジタル信号、アナログ信号、または部分的にデジタルで部分的にアナログの信号を含み得る。信号はオーディオ信号であり得る。例えば、信号は予め記録され得る、または、信号はライブ信号であり得る。信号は、スピーチまたはミュージックの１つ以上を備え得る。
【００１８】
別の態様において、プレートラウドスピーカが開示される。プレートラウドスピーカは、モーダルクロスオーバネットワークであって、１つの信号を複数のサブ信号であって各サブ信号が１つの周波数帯に関連付けられる複数のサブ信号になるよう処理するモーダルクロスオーバネットワークと；空間フィルタとを備え、空間フィルタは、プレート上に位置する複数のドライバの１つ以上に各サブ信号を割当て、複数のドライバのそれぞれに相対振幅を割当て、複数のドライバのそれぞれに割当てられるサブ信号及び相対振幅は、プレート上の複数のドライバのそれぞれの場所に少なくとも基づいて決定され、各サブ信号は、モーダルクロスオーバネットワークを通して複数のドライバの割当てられる１つ以上にルーティングされ、プレートラウドスピーカは、割当てられた相対振幅で、ルーティングされるサブ信号を受信した複数のドライバによって駆動される。プレートラウドスピーカは、上述した属性の１つ以上を更に備え得る。
【００１９】
更に別の態様において、システムが述べられる。システムは、プレートラウドスピーカと；プレートラウドスピーカに信号を送信するための送信機とを備える。プレートラウドスピーカは、モーダルクロスオーバネットワークであって、信号を複数のサブ信号であって各サブ信号が１つの周波数帯に関連付けられる複数のサブ信号になるよう処理するモーダルクロスオーバネットワークと；空間フィルタとを備え、空間フィルタは、プレート上に位置する複数のドライバの１つ以上に各サブ信号を割当て、複数のドライバのそれぞれに相対振幅を割当て、複数のドライバのそれぞれに割当てられるサブ信号及び相対振幅は、プレート上の複数のドライバのそれぞれのドライバの場所に少なくとも基づいて決定され、各サブ信号は、モーダルクロスオーバネットワークを通して複数のドライバの割当てられた１つ以上にルーティングされ、プレートラウドスピーカは、割当てられた相対振幅でルーティングされるサブ信号を受信した複数のドライバによって駆動される。プレートラウドスピーカは、上述した属性の１つ以上を更に含み得る。
【００２０】
更なる利点は、次に続く説明において一部述べられる、または、実施によって学習されてもよい。利点は、添付特許請求の範囲において特に指摘される要素及び組合せによって実現され達成されることになる。先の一般的な説明及び以下の詳細な説明が共に、単に例示であり説明であり、特許請求される本発明を制限しないことが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
図面内のコンポーネントは、必ずしも互いに対して合うようにはスケーリングされておらず、また、同様の参照数字は、幾つかの図を通して対応する部分を指定する。
【図１】約１００Ｈｚの共振周波数及び種々のＱ値による単純な調波発振器（ハーモニックオシレータ）システムの周波数応答を示す図である。
【図２】約１００Ｈｚの共振周波数及び種々のＱ値による単純な調波発振器システムのインパルス応答を示す図であり、ラインパターンは図１のものに対応する。
【図３】（ｘｄ，ｙｄ）での単一駆動力を有するプレートを示す図である。
【図４】インデックス化された場所に３つの駆動力を有するプレートを示す図である。
【図５】インデックス化された場所にドライバの規則的間隔の長方形アレイを有するプレートを示す図である。
【図６】周波数クロスオーバネットワークブロック線図である。
【図７】例示的なシミュレーションセットアップを示す図であり、この例における入力は、インパルスであり、インパルスは、約８００Ｈｚのクロスオーバ周波数を有する低周波数帯及び高周波数帯に最初に分離され得る。約１ｍ離れたマイクロフォンによって測定される、ドライバアレイを有するパネルによって生成される周波数及びインパルス応答特性を調整するために、以下の図に示す空間重み付けフィルタが使用され得る。
【図８Ａ】単一ドライバ（左上）、一様ドライバアレイ（右上）、及び２つの任意のモーダルレイアウト（下）によるバス周波数駆動のシミュレーションを示す図である。一様ドライバアレイは第１のモードの共振周波数において強いピークを示し、この周波数における残響はインパルス応答において明瞭に見える。左の凡例は、上の図におけるドライバ振幅を表す方法を示す。
【図８Ｂ】単一ドライバ（左上）、一様ドライバアレイ（右上）、及び２つの任意のモーダルレイアウト（下）によるバス周波数駆動のシミュレーションを示す図である。一様ドライバアレイは第１のモードの共振周波数において強いピークを示し、この周波数における残響はインパルス応答において明瞭に見える。左の凡例は、上の図におけるドライバ振幅を表す方法を示す。
【図９】単一ドライバ（左上）及び一様アレイ（右上）を含むトレブル周波数駆動レイアウト応答を示す図である。２つの任意のモーダルレイアウト（下）が同様に示される。トレブル周波数は、モードの密度が高い場合に起こり得り、レイアウトはバス周波数の場合ほどにはクリティカルでなく、ドライバレイアウトの選択を、バス周波数の場合に比べてクリティカルでなくし得る。
【図１０】単一オフセンタードライバを有するプレートラウドスピーカの音響特性のシミュレーションを示す図である。Ｔ６０時間（右）は、約０．３５ｓの最低モードによって支配される。
【図１１】モーダルクロスオーバ技法を利用するプレートラウドスピーカの音響特性のシミュレーションを示す図である。周波数応答は、図１１とほぼ同程度に平坦のままであるが、Ｔ６０時間（右）は、最低モードの寄与を調節することによって約０．２ｓまで大幅に減少した。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
［詳細な説明］
別途規定しない限り、本明細書で使用される全ての技術的及び科学的用語は、当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書で述べるものと同様のまたは等価な方法及び材料は、本開示の実施または試験において使用され得る。
【００２３】
本明細書及び添付特許請求の範囲において使用するとき、単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、及び「その（ｔｈｅ）」は、別途文脈が明確に指示しない限り複数の参照物を含む。範囲は、「およそ（ａｂｏｕｔ）」１つの特定の値から、及び／または、「およそ（ａｂｏｕｔ）」別の特定の値までとして本明細書で表現されてもよい。こうした範囲が表現されるとき、別の実施形態は、１つの特定の値から、及び／または、他の特定の値までを含む。同様に、値が、先行詞「およそ／約（ａｂｏｕｔ）」の使用によって近似として表現されるとき、特定の値が別の実施形態を形成することが理解されるであろう。範囲のそれぞれの端点が、他の端点に対して重要であると共に、他の端点と独立していることが更に理解されるであろう。
【００２４】
「任意選択の（ｏｐｔｉｏｎａｌ）」または「任意選択で（ｏｐｔｉｏｎａｌｌｙ）」は、その後述べる事象または状況が起こってもよく、または、起こらなくてもよいこと、及び、説明が、前記事象または状況が起こるインスタンスあるいは前記事象または状況が起こらないインスタンスを含むことを意味する。
【００２５】
本明細書の説明及び特許請求の範囲全体を通して、言葉「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、ならびに、「備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」及び「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」等のその言葉の変形は、「含むが、それに限定されない（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ  ｂｕｔ  ｎｏｔ  ｌｉｍｉｔｅｄ  ｔｏ）」を意味し、また、例えば、他の付加物、コンポーネント、整数、またはステップを排除することを意図しない。「例示的な（ｅｘｅｍｐｌａｒｙ）」は、「の例（ａｎ  ｅｘａｍｐｌｅ  ｏｆ）」を意味し、好ましいまたは理想的な実施形態の指示を伝えることを意図しない。「等（ｓｕｃｈ  ａｓ）」は、制限的な意味で使用されるのではなく、説明のために使用される。
【００２６】
開示される方法及びシステムを実施するために使用可能なコンポーネントが開示される。これらのまた他のコンポーネントは、本明細書で開示され、また、これらのコンポーネントの組合せ、サブセット、相互作用、グループ等が開示されるとき、これらのそれぞれの種々の個々のまた集合的な組合せ及び置換についての特定の参照は明示的に開示されないが、それぞれが、全ての方法及びシステムについて本明細書で特に企図され述べられることが理解される。このことは、限定はしないが、開示される方法におけるステップを含む本出願の全ての態様に当てはまる。そのため、実施され得る種々の更なるステップが存在する場合、これらの更なるステップのそれぞれが、開示される方法の任意の特定の実施形態または実施形態の組合せと共に実施され得ることが理解される。
【００２７】
本方法及びシステムは、好ましい実施形態の以下の詳細な説明及びそこに含まれる例を参照して、また図及びその先の説明また以下の説明を参照してより容易に理解され得る。
【００２８】
従来のコーンラウドスピーカは、少なくとも、サイズ及び重量のせいで、薄く軽量の電子機器内に一体化することが難しい可能性があり、それは、プレートをラウドスピーカとして使用することによって解決され得る問題である。プレートの複雑な振動特性がプレートに比較的無指向性でかつ拡散性の放射パターンを与え得る事実があるにもかかわらず、位相（等価には時間）歪が、問題となる可能性があり、また、更なる問題は、バス応答が弱くかつ残響性があり得ることである。これらの問題は、多数のプレートモード及び異なるプレートモードによる放射音の空間的変動のせいで等化及び逆フィルタリングによって容易には修正されない場合がある。オーディオ再生における位相歪は、特に、スピーチの事になると重要であり得る。スピーチにおける協和音の明瞭な再生は、継続期間が短いインパルス応答をラウドスピーカが有することを必要し得る。時間歪は、プレート放射メカニズムの分散特質のせいで逆フィルタリングを使用して実用的な方法で修正することが本質的に不可能である場合がある。
【００２９】
プレートの機械的パラメータを、特定のオーディオ帯について適切な音に調節することによって、ラウドスピーカとしてプレートを使用することに固有の難題の多くは軽減され得る。この方法は、プレートからの音響放射の空間拡散特質と本質的に独立し得て、空間内のほぼ全ての点における応答を調節し得る。更に、時間歪作用は、急激過渡変化が最低モードを励起することを可能にしないことによって著しく低減され得る。
【００３０】
本開示の第１セクションにおいて、任意の駆動力に関する単純なプレートの力学及び音響学は、オーディオ信号に関して解釈され得るＬＴＩシステムとして導出される。本開示の第２セクションは、先のセクションにおいて導出される特性にモーダルクロスオーバネットワークシステムが関連するため、モーダルクロスオーバネットワークシステムを述べる。本開示の第３セクションは、アルミニウムプレートに関する種々のクロスオーバ方法のシミュレーションならびにシステム及び方法の分析を提示する。
【００３１】
［プレートスピーカ力学及び音響学］
プレートの運動は、無数の「モード（ｍｏｄｅ）」に基づき得て、各モードは、空間形状関数ｚｓ及び空間形状を変調する時間関数ｚｔを有する。これらの関数は、分離可能であり得て、プレートについての波動方程式に対する解を形成し得る。２次元モーダル形状は、それぞれｘ及びｙ方向においてノードの数に１を足した値を示す、指数ｍ及びｎによって表され得る。プレート運動ｚ（ｘ，ｙ，ｚ）についての完全な表現は、全てのモーダル関数の重み付き和に基づき得て、Ａ（ｍ，ｎ）は（ｍ，ｎ）モードの相対振幅である。
【数１】
2018530209.tif 000003
【００３２】
単一モードに関するプレート運動は、また、各単一モード時間依存関数のフーリエ変換を使用することによって周波数の関数として表現されてもよい。
【数２】
2018530209.tif 000004
周波数に関するプレート運動についての表現ｚ（ｘ，ｙ，ω）は、各モードの周波数応答によって変調される空間関数の重み付き和であり得る：
【数３】
2018530209.tif 000005
【００３３】
単純に支持される境界条件を有する次元Ｌｘ×Ｌｙのプレートの場合、空間関数は、２次元正弦曲線の形態をとり得る：
【数４】
2018530209.tif 000006
【００３４】
各モードの周波数領域特性は、共振周波数ω０（ｍ，ｎ）及び品質係数Ｑ（ｍ，ｎ）によって支配され得る。各モード関数の時間部分は、単純な調波発振器またはマス−ばね−ダンパーシステムのように振舞い得る。プレートモードの共振周波数は、以下の式４を使用して計算され得る。ここで、Ｅ、ρ、及びνは、それぞれ、ヤング率、密度、及び材料のポアソン比であり、ｈはプレート厚である。Ｑ値は、実験的に決定され得て、使用される材料の種々の特性に依存し得る。金属等の材料は高いＱ値を有し得て、一方、ゴムまたは板紙は低いＱ値を有し得る。
【数５】
2018530209.tif 000007
【００３５】
各モードの周波数応答は、図１に示すように、Ｑ値によって決定される幅を有する共振周波数のピークからなる。パネルの運動が無数のモードで構成され得るため、周波数応答は、全てのモードの周波数応答曲線の和で構成され得る。相応して、各モードのインパルス応答は、図２に示すように、Ｑファクタ及び共振周波数に対する時定数
【数６】
2018530209.tif 000008
を有する減衰正弦状関数であり得る。Ｑ値が各モードについて同じであると仮定すると、低周波数は、ずっと長い減衰時間を示し得る。
【００３６】
全てのモードを等しく駆動することは実用的でない可能性があるため、プレートにかかる力について言及することなく、プレートの力学を論じることは、実用的でない場合がある。図３は、その表面上に単一の局在化した駆動力を有するプレートを示す。力が各モードに寄与する量Ａ（ｍ，ｎ）は、式５に示されるように、モード形状に対するその場所に依存し得る。単純に支持される境界条件及び点力の仮定の下で、表現は、大幅に簡略化されて式６になり得る：
【数７】
2018530209.tif 000009
【００３７】
プロセスは、インデックス化された場所（ｌ１，ｌ２，…，ｌＬ）の複数のドライバについて同様であり得て、Ｌ＝３に関して図４に示される。モーダル寄与ファクタは、式７に示されるように各モードに対する全てのドライバの寄与の和であり得る。ドライバは、異なる振幅によって駆動されてもよく、また、各ドライバの振幅は、ｄｋで示され得て、正または負のいずれかであり得る：
【数８】
2018530209.tif 000010
【００３８】
任意の数のドライバに対するプレートの総合的な力学応答は、時間的に（式８）または周波数によって（式９）、ドライバのモーダル寄与によって重み付けされる全てのモーダル応答の和として書かれてもよい：
【数９】
2018530209.tif 000011
【００３９】
本開示の一態様において、複数のドライバは、プレートラウドスピーカにおける複数のモードを励起し得る。更に、複数のドライバは、独立制御式であり得る。複数のドライバは、プレートラウドスピーカ上に周期的にまたは任意の順序で配置され得る。
【００４０】
［１．１  モーダル加速度］
本開示の次のセクションにおいて、振動プレートの音響放射が評価される。この表現は、変位ではなく各モードの加速度に基づくものであり得て、前セクションの式から容易に評価され得る。式１０及び１１は、空間、及び、時間または周波数、の関数としてのモーダルプレート加速度を与える：
【数１０】
2018530209.tif 000012
【００４１】
［１．２  モーダル音響伝達関数］
プレートからの音響放射は、空間、時間、及び周波数によって表現されてもよい複雑な現象であり得る。全ての時間または全ての周波数について空間内の単一点における音響放射の場合、１ｍ離れて設置されたマイクロフォンを使用する標準的なラウドスピーカ測定技法と同様。
【００４２】
音響放射は、レイリー積分、式１２を用いて任意の瞬時の加速度分布について表現されてもよく、
【数１１】
2018530209.tif 000013
であり、（ｘ，ｙ）はプレート上の場所であり、（ｘ’，ｙ’，ｚ’）は測定場所である：
【数１２】
2018530209.tif 000014
【００４３】
式１２の時間部分ｚTが、式１３の場合のようにデルタ関数であると仮定すると、各音響方程式は、式１０からの力学的ＬＴＩ関数によって畳み込まれ得るＬＴＩシステムを表す。各モードについて結合した力学的音響的関数を付加することは、式１４に示されるように、マイクロフォンが測定することになるプレートの完全なインパルス応答を与え得る：
【数１３】
2018530209.tif 000015
【００４４】
［２  モーダルクロスオーバネットワーク］
プレートラウドスピーカの分析は、個々のドライバがプレートと相互作用する方法の観点で実施され得る。しかし、実際のドライバの線形結合である「モーダルドライバ（ｍｏｄａｌ  ｄｒｉｖｅｒｓ）」を定義することが同様に可能である。これらのモーダルドライバは、独立ラウドスピーカとして働くことができ、例えば、ウーファ、ミッドレンジ、及びツィータを使用する、従来のラウドスピーカと同じ設計プロセスを受け得る。
【００４５】
［２．１  空間フィルタリング］
第１のドライバが場所（ｘ１，ｙ１）にあり、最後のドライバが場所（ｘＬ，ｙＬ）にあるように、インデックス化された場所（１，２，…，Ｌ）のＬ個のドライバのアレイによって覆われる表面を有するプレートを仮定する。
【００４６】
モーダル形状の振幅ｚｓ（ｍ，ｎ，ｘ，ｙ）は、[Ｍｎｍ（１），Ｍｎｍ（２），…，Ｍｎｍ（Ｌ）]として、空間的な場所ではなくインデックス点に従って離散化されてもよい。モーダル寄与またはモーダルドライバ振幅Ａのアレイは、インデックス化されたモーダル形状の行列で乗算することによって実際のドライバ振幅Ｄから計算され得る。
【数１４】
2018530209.tif 000016
【００４７】
実際のドライバ振幅は、同様に、モーダルドライバ振幅のベクトルから決定されてもよい。
【数１５】
2018530209.tif 000017
【００４８】
これは、Ｍが正方行列であること、または、ドライバの数が、制御されているモードの数に等しいことを必要とする場合がある。規則的間隔の長方形アレイを使用することによって、制御されるモードは、ドライバ間隔に整合し得る。ｎ×ｍドライバのアレイの場合、制御され得るモードは、（１，１）〜（ｎ，ｍ）として表され得る。これは、ナイキストサンプリング理論の空間バージョンと見なされてもよい。
【００４９】
個々のドライバ振幅は、ここで、或るモードの振幅を指定するために導出されてもよい。例えば、最も低いモードは、ラウドであるが、著しく共振する場合があり、オーディオ再生についての不十分な選択である場合がある。式１７を使用して、ドライバ振幅は、指定された振幅で高次モードまたは他のモードの組合せを通してオーディオを再生するように構成されてもよい。空間フィルタリングは、例えば、聴視者の個人的好みに加えて、プレート材料、サイズ、及びドライバの数に応じて異なる形態をとり得る。
【００５０】
モーダル振幅行列Ｍがトランケートされる必要があり得る事実は、実際のドライバを使用してモーダルドライバを作成することが、高次の非制御モードへの「スピルオーバ（ｓｐｉｌｌｏｖｅｒ）」を生成し得ることを意味する。全てのモードが駆動される振幅Ａｅｘは、（ｎｅｘ，ｍｅｘ）モーダル振幅の非トランケート行列Ｍｅｘを使用することによって計算されてもよい。
【数１６】
2018530209.tif 000018
【００５１】
［２．２  空間フィルタ用のクロスオーバネットワーク］
或るモードの機械的及び音響的特性は、オーディオ忠実度の点で全ての周波数帯に等しく当てはまらない場合がある。バス周波数は、人間聴取者のために高い振幅を必要とし得て、また、おそらくはより多くの残響を許容し、当然、それらをより低いモードに導き得る。スピーチ及びミュージックにおける高周波数は、急激発生事象を含み得て、また、低周波数と同程度の振幅を必要とせず、それらをより高いモードに導く場合がある。高周波数における急激発生事象は、低いモードが響くことを生じさせる可能性があり、より低いモードに適用されるドライブ信号から完全にフィルタリングされる必要があり得ることを意味する。
【００５２】
信号は、図６によって表されるようにフィルタＨ１（ω）、Ｈ２（ω）、…、Ｈｊ（ω）によるｊ個の帯域にフィルタリングされ得る。本開示の一態様において、信号は、デジタル信号、アナログ信号、または部分的にデジタルで部分的にアナログの信号を含み得る。更に、信号はオーディオ信号であり得る。信号は、予め記録され得る、または、ライブ信号であり得る。信号は、スピーチ及びミュージックを含み得るが、それに限定されない。
【００５３】
各信号は、フィルタリング後、その周波数帯Ａｊ用のモーダルベクトルによって、モーダルドライバに空間フィルタリングされ得る。モーダルドライバ振幅Ａｘ（ω）の周波数依存ベクトルは、それぞれのモーダルドライバを通して再生されるｊ個全ての周波数帯の和である。実際のドライバを通して再生される信号は、その信号ドライバについての全ての周波数帯にわたる空間フィルタの和であり得る。
【数１７】
2018530209.tif 000019
【００５４】
クロスオーバモーダルドライバ振幅を式１４に代入することによって、ラウドスピーカの機械的音響的特性がシミュレートされてもよい。
【００５５】
周波数帯分離は、前セクションにおいて導入されたモーダルスピルオーバファクタにもかなり役立ち得る。低モードを通して低周波数を再生することは、空間エイリアシングによってより高いモードにスピルオーバし得るが、ドライバ間隔が十分に微細である場合、高周波数オーディオ成分は、除去され得るため、モーダルスピルオーバは、実質上全く重要でない、すなわち、変換器アレイが意図せずにより高いモードを励起しても、信号の高周波数成分が除去される場合、スピルオーバから生じる有意なオーディオの生成は全く存在しない場合がある。
【００５６】
本開示の一態様において、信号を複数のサブ信号になるよう処理することは、信号を複数の周波数帯に分離することを含み得る。サブ信号は、前記信号とは異なる周波数領域及び当該周波数領域にわたる前記信号とは異なる振幅を有し得る。信号を複数の周波数帯に分離することは、例えば、フィルタを用いて行われ得る。フィルタは、例えば、ローパスフィルタ、バンドパスフィルタ、及びハイパスフィルタを含み得る。フィルタは、アナログ、デジタル、または部分的にアナログで部分的にデジタルのフィルタ及びコンポーネントを含み得る。更に、信号を処理することは、信号を空間的にフィルタリングすることを含み得る。信号を処理することは、他の因子もあるが、例えば、（限定はしないが）プレートラウドスピーカ材料、プレートラウドスピーカ材料サイズ、ドライバの数、ドライバの配置、及び聴取者の好みに基づくものであり得る。
【００５７】
［２．３  モーダルクロスオーバ実装のシミュレーション］
ここで実施されるシミュレーションは、約１ｍ×約０．７ｍ×約１ｍｍの寸法を有するアルミニウムパネルに基づくものであり、Ｑは、全てのモードについて１０であると仮定される。しかし、パネルが、ガラス、木材、プラスチック、鉄と非鉄金属との両方、それらの組合せ等のような他の材料で構成され得ること、また、パネルが、任意の寸法または形状を有し得ることを本発明の実施形態が企図することが認識されるべきである。パネルは、約５×３の規則的間隔の理想的な質量なしの点源ドライバのアレイで覆われ得る。シミュレーションは、スピーカの中心軸上で約１ｍ離れて設置されたマイクロフォンに関して実施され得る。約８００Ｈｚのクロスオーバ周波数を有するデュアルバンドクロスオーバネットワークが導入され得る。シミュレートされている等価な測定セットアップは、図５に示される。
【００５８】
幾つかのバス周波数帯駆動レイアウトによって生成されるインパルス及び周波数応答特性は、トレブル帯からのいずれの寄与も無視して図６に示される。図７において、同じスキームが、トレブル帯だけのために実施される。両方の帯域は、その後、結合されて、図８Ａ及び８Ｂの総合インパルス及び周波数応答特性を与え、種々のレイアウトを組合せることによる駆動レジームの柔軟性を示し得る。２つの組合せ式レイアウトについてのインパルス応答の絶対値の対数が同様に示され、或るモードを強調することによって減衰時間を低減する能力を示す。
【００５９】
［結論］
要約すると、プレートラウドスピーカの性能を制御するためのシステム及び方法が開示された。方法は、受信機によって信号を受信すること；信号を複数のサブ信号になるよう処理すること；モーダルクロスオーバネットワークを使用してサブ信号を複数のドライバにルーティングすること；及び、ルーティングされるサブ信号を受信した複数のドライバによってプレートラウドスピーカを駆動することを含み得る。システムは、受信機、複数のフィルタ、プロセッサ、複数のドライバ、及びプレートラウドスピーカを含み得る。受信機は信号を受信する；複数のフィルタ及びプロセッサは、信号を複数のサブ信号になるよう処理する；複数のフィルタ及びプロセッサは、モーダルクロスオーバネットワークを使用してサブ信号を複数のドライバにルーティングする；ルーティングされるサブ信号を受信した複数のドライバは、プレートラウドスピーカを駆動する。同様に、システムは、送信機及びプレートラウドスピーカから構成され得て、プレートラウドスピーカは、信号を複数のサブ信号であって各サブ信号が１つの周波数帯に関連付けられる複数のサブ信号になるよう処理するモーダルクロスオーバネットワークと；空間フィルタとを備え、空間フィルタは、プレート上に位置する複数のドライバの１つ以上に各サブ信号を割当て、複数のドライバのそれぞれに相対振幅を割当て、複数のドライバのそれぞれに割当てられるサブ信号及び相対振幅は、プレート上の複数のドライバのそれぞれのドライバの場所に少なくとも基づいて決定され、各サブ信号は、モーダルクロスオーバネットワークを通して複数のドライバの割当てられた１つ以上にルーティングされ、プレートラウドスピーカは、割当てられた相対振幅で、ルーティングされるサブ信号を受信した複数のドライバによって駆動される。
【００６０】
プレートラウドスピーカは、小さなドライバが、音響エネルギーを効率的に放射するよう大きなプレートを作動することができる事実から利益を得ることができる。プレートラウドスピーカは、アルミニウム、ガラス、木材、プラスチック、鉄と非鉄金属との両方、それらの組合せ等から部分的にまたは完全に作られ得る。ドライバは、セラミックを含む圧電材料から部分的にまたは完全に作られ得る。ドライバは更に、有機ポリマーで部分的にまたは完全に作られ得る。有機ポリマーは、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）及び他のポリマーを含み得る。更に、ドライバは電磁コイルドライバであり得る。
【００６１】
本明細書で述べるシステム及び方法は、より多くのドライバ及び信号処理ハードウェアを必要とする場合があるが、アルゴリズムは、中程度の信号処理回路で十分であるように十分に単純であり得る。
【００６２】
方法及びシステムは、好ましい実施形態及び特定の例に関連して述べられたが、その範囲は、本明細書の実施形態が、全ての点で、制限的ではなく例証的であることを意図されるため、記載された特定の実施形態に限定されることは意図されない。
【００６３】
別途明示的に述べられない限り、そのステップが特定の順序で実施されることを必要とするものとして、本明細書で説明された任意の方法が解釈されることは全く意図されない。したがって、方法クレームが、そのステップによって追従される順序を実際に記載しない場合、または、ステップが特定の順序に限定されることが、特許請求の範囲または明細書においてその他の方法で特に述べられない場合、いかなる点でも、順序が推測されることは決して意図されない。例えば、オーディオ信号を、モーダルクロスオーバネットワークを通してまたは等化フィルタのバンクを通して通過させる順序は、影響なしに相互交換され得る。このことは、ステップの配置または動作フローに関するロジックの問題；文法的構成または句読法から導出される明白な意味；本明細書で述べる実施形態の数またはタイプを含む、解釈のための考えられる任意の非表現の基礎について有効である。
【００６４】
本出願全体を通して、種々の出版物が参照されてもよい。これらの出版物の開示は、方法及びシステムが関連する現在の技術水準をより完全に述べるために、その全体が、参照により本出願に組込まれる。
【００６５】
種々の修正及び変形が、範囲または精神から逸脱することなく行われ得ることが当業者に明らかになるであろう。他の実施形態は、本明細書及び本明細書で開示する実施を考慮することによって当業者に明らかになるであろう。本明細書及び例が、単に例示として考えられ、真の範囲及び精神が添付特許請求の範囲によって示されることが意図される。
【図１】
2018530209.tif 000020
【図２】
2018530209.tif 000021
【図３】
2018530209.tif 000022
【図４】
2018530209.tif 000023
【図５】
2018530209.tif 000024
【図６】
2018530209.tif 000025
【図７】
2018530209.tif 000026
【図８Ａ】
2018530209.tif 000027
【図８Ｂ】
2018530209.tif 000028
【図９】
2018530209.tif 000029
【図１０】
2018530209.tif 000030
【図１１】
2018530209.tif 000031
【手続補正書】
【提出日】平成30年8月24日(2018.8.24)
【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】
プレートラウドスピーカの性能を制御するための方法であって、
モーダルクロスオーバネットワークを使用して、１つの信号を、複数のサブ信号であって各サブ信号が１つの周波数帯に関連付けられる複数のサブ信号になるよう処理することと、
前記プレートラウドスピーカのプレート上に位置する複数のドライバの１つ以上に各サブ信号を割当て、前記複数のドライバのそれぞれに相対振幅を割当てることであって、前記複数のドライバのそれぞれに割当てられる前記サブ信号及び前記相対振幅は、前記プレート上の前記ドライバの場所に少なくとも基づいて決定されることと、
各サブ信号を、前記複数のドライバの割当てられた１つ以上にルーティングすることと、
前記割当てられた相対振幅で前記ルーティングされたサブ信号を受信した前記複数のドライバによって前記プレートラウドスピーカを駆動することと
を含む方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって、前記複数のドライバが前記プレートラウドスピーカにおける複数のモードを励起する方法。
【請求項３】
請求項１〜請求項２のいずれか１項に記載の方法であって、前記複数のドライバが独立して制御される方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法であって、前記複数のドライバが前記プレートラウドスピーカ上で周期的に配置される方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法であって、前記信号を前記複数のサブ信号になるよう処理することは、複数のフィルタを用いて前記信号を複数の周波数帯に分離することを含む方法。
【請求項６】
請求項５記載の方法であって、前記複数のフィルタは、ローパスフィルタ、バンドパスフィルタ、及び／又はハイパスフィルタの少なくとも一つを含み、前記複数のフィルタは、アナログフィルタ、デジタルフィルタ、及び、部分的にアナログで部分的にデジタルのフィルタの組合せ、の少なくとも一つを含む方法。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の方法であって、前記複数のサブ信号は、前記信号とは異なる周波数領域及び前記周波数領域にわたって前記信号とは異なる振幅を有する方法。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の方法であって、前記プレートラウドスピーカのプレート上に位置する複数のドライバの１つ以上に各サブ信号を割当てること、及び、前記複数のドライバのそれぞれに相対振幅を割当てることは、前記プレートラウドスピーカの材料、前記プレートラウドスピーカの材料サイズ、前記ドライバの数、前記ドライバの配置、及び聴取者の好みの１つ以上に基づく情報を利用する処理によって実行される方法。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の方法であって、前記プレートラウドスピーカは、アルミニウム又はガラスを含む方法。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の方法であって、前記複数のドライバは圧電材料又は有機ポリマーを含む方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法であって、前記圧電材料はセラミックを含む方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載の方法であって、前記有機ポリマーは、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を含む方法。
【請求項１３】
請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載の方法であって、前記信号は、デジタル信号、アナログ信号、及び、部分的にデジタルで部分的にアナログの組合せの信号の少なくとも一つを含む方法。
【請求項１４】
請求項１〜請求項１３のいずれか１項に記載の方法であって、前記信号は、１つ以上のスピーチを含むオーディオ信号、及び、１つ以上のミュージックを含むオーディオ信号の少なくとも一つである方法。
【請求項１５】
請求項１〜請求項１４のいずれか１項に記載の方法であって、前記信号は予め記録された信号又はライブ信号である方法。
【請求項１６】
請求項１〜請求項１５のいずれか１項に記載の方法であって、前記複数のドライバの少なくとも一部は、電磁コイルドライバを備える方法。
【請求項１７】
プレートラウドスピーカであって、
請求項１〜請求項１６のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成されるモーダルクロスオーバネットワーク及び空間フィルタを備えるプレートラウドスピーカ。
【請求項１８】
システムであって、
プレートラウドスピーカと、
前記プレートラウドスピーカに信号を送信するための送信機と
を備え、前記プレートラウドスピーカは、
請求項１〜請求項１６のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成されるモーダルクロスオーバネットワーク及び空間フィルタを備えるシステム。
【国際調査報告】
2018530209.tif 000032
2018530209.tif 000033
2018530209.tif 000034