(57)【要約】  本発明は、封止された音響サスペンションチャンバーを収容するラウドスピーカーエンクロージャーに関する。封止された音響サスペンションチャンバー内において、封止された音響サスペンションチャンバーの内面における一方側にドライバが配置され、その内面の反対側に受動型の音響ダイアフラムが配置されている。ラウドスピーカーエンクロージャーは、受動型の音響ダイアフラムによって前記封止された音響サスペンションチャンバーに接続される第１のバンドパスチャンバーも収容する。
2018510557.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
封止された音響サスペンションチャンバー（２０）を収容するラウドスピーカーエンクロージャー（１０）であって、前記音響サスペンションチャンバーが、ドライバ（２２）と受動型の音響ダイアフラム（２４）とを含み、前記封止された音響サスペンションチャンバーの内面（２６）における一方側に前記ドライバが配置され、前記内面における反対側に前記受動型の音響ダイアフラムが配置されており、前記ラウドスピーカーエンクロージャーには、前記受動型の音響ダイアフラムによって前記封止された音響サスペンションチャンバーに接続される第１のバンドパスチャンバー（２８）も収容される、ラウドスピーカーエンクロージャーであって、
前記封止された音響サスペンションチャンバーの前記内面は連続的に湾曲している、ラウドスピーカーエンクロージャー。
【請求項２】
前記ドライバおよび前記受動型の音響ダイアフラムは、前記封止された音響サスペンションチャンバーと一体的に構成される、請求項１に記載のラウドスピーカーエンクロージャー。
【請求項３】
前記ドライバはフルレンジドライバである、請求項１又は２に記載のラウドスピーカーエンクロージャー。
【請求項４】
前記受動型の音響ダイアフラムの表面積（２４’）は、前記ドライバの対応する音響ダイアフラムの表面積（２２’）と等しいか、またはそれより大きい、請求項１から３の何れか一項に記載のラウドスピーカーエンクロージャー。
【請求項５】
前記封止された音響サスペンションチャンバーは実質的に球形である、請求項１から４の何れか一項に記載のラウドスピーカーエンクロージャー。
【請求項６】
前記ラウドスピーカーエンクロージャーは少なくとも第２のバンドパスチャンバー（３０）を収容し、前記第２のバンドパスチャンバーは受動型の音響ラジエーター（３２）によって前記第１のバンドパスチャンバーに接続されている、請求項１から５の何れか一項に記載のラウドスピーカーエンクロージャー。
【請求項７】
前記封止された音響サスペンションチャンバーは、高密度繊維板（ＨＤＦ）やセラミックス複合材またはポリマー複合材などの高密度の均質材料で作られる、請求項１から６の何れか一項に記載のラウドスピーカーエンクロージャー。
【請求項８】
前記封止された音響サスペンションチャンバーは、高密度繊維板（ＨＤＦ）やセラミックス複合材またはポリマー複合材などの音響的に中性の材料から作られる、請求項１から６の何れか一項に記載のラウドスピーカーエンクロージャー。
【請求項９】
前記ラウドスピーカーエンクロージャーは、発泡体もしくは磁気浮上脚、またはそれらの組み合わせを使用して音響的に隔離される、請求項１から８の何れか一項に記載のラウドスピーカーエンクロージャー。
【請求項１０】
三点磁気サスペンションが、前記ラウドスピーカーエンクロージャーの内側のサブアセンブリとして構成され、かつ、前記ラウドスピーカーエンクロージャーの内側の３つの点の間のカプラーを浮かせるように配置される、請求項１から９の何れか一項に記載のラウドスピーカーエンクロージャー。
【請求項１１】
位置決めインジケーターが設けられ、該位置決めインジケーターは、遮蔽されるように配置されるが、一対のラウドスピーカーエンクロージャーの理想的な聴取位置に位置付けられたときにだけユーザーに視認可能となる、請求項１から１０の何れか一項に記載のラウドスピーカーエンクロージャー。
【請求項１２】
前記位置決めインジケーターは、前記ラウドスピーカーエンクロージャーの低音ポートの内側に位置決めされた発光ダイオード（ＬＥＤ）である、請求項１１に記載のラウドスピーカーエンクロージャー。
【請求項１３】
前記位置決めインジケーターは、入力信号の振幅を低減しようとするときに前記ユーザーにシグナルを送るクリッピングインジケーターの機能も有する、請求項１１又は１２に記載のラウドスピーカーエンクロージャー。
【請求項１４】
前記位置決めインジケーターは、カプラーからの振動を取得して、それによって前記位置決めインジケーターを駆動させる電流を発生させるピエゾトランスデューサーおよびダイオード整流器のうちの少なくとも一方を動力とし、またはその代わりに、前記位置決めインジケーターを駆動するためにコンデンサーを充電するのに十分な電磁場を発生させるだろうトロイダルチョークおよびインダクターのうちの少なくとも一方を動力とし、またはその代わりに、小さなプロペラ上の径方向に収容された複数の磁石を備える磁気プロペラ装置を動力とし、前記プロペラは、前記プロペラからある角度で保持されたより強力な磁石によって回転運動を起こし、回転する前記プロペラは前記位置決めインジケーターを駆動するための逆電流を発生させる、請求項１１から１３の何れか一項に記載のラウドスピーカーエンクロージャー。
【請求項１５】
楽器用アンプ、映画館やコンサートホールの環境での再生に特化したアンプ、携帯電話やラップトップなどの電子機器用の一体型ラウドスピーカー、およびヘッドフォンのうちの少なくとも１つにおける、請求項１から１４の何れか一項に記載のラウドスピーカーエンクロージャーの使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は封止された音響サスペンションチャンバーを収容するラウドスピーカーエンクロージャーに関する。封止された音響サスペンションチャンバー内には、封止された音響サスペンションチャンバーの内面における一方側にドライバが配置され、その内面における反対側に受動型の音響ダイアフラムが配置されており、また、ラウドスピーカーエンクロージャーは、受動型の音響ダイアフラムによって前記封止された音響サスペンションチャンバーに接続される第１のバンドパスチャンバーを収容する。
【背景技術】
【０００２】
高忠実度再生とも呼ばれるオーディオ信号の正確な高品質再生は、音楽業界では、例えば音楽録音中や、サウンドマスタリング中、オーディオエンジニアリング中などに音をモニタリングする場合に、特に好ましいものである。また、予め録音されたオーディオ信号の正確な高品質再生は、音楽家やオーディオファンに好まれている。
【０００３】
ラウドスピーカーは、電気的なオーディオ信号またはインパルスを対応する音に変換する装置である。ラウドスピーカーは、典型的には、トランスデューサーとも呼ばれる少なくとも１つのラウドスピーカードライバと、クロスオーバー回路やアンプなどの関連する電子機器とを収容する特別に設計されたエンクロージャーからなる。トランスデューサーは、電気信号を音などの物理量の変化に変換するデバイスであり、その変換は、一般に入手可能なラウドスピーカーのシステムやアプリケーションの動作原理である。
【０００４】
ラウドスピーカーエンクロージャーは、単純な長方形のパーティクルボードチャンバーから、先進的な形状を備えた高度に洗練されたキャビネットまで、設計に幅がある。先進的で、より複雑なエンクロージャーには、複合的材料や最先端のコンポーネントが組み込まれている。エンクロージャーの内部および外部の形状は、複数の内部のサブチャンバーを含む場合もあり、それらのサブチャンバーは、複数の受動型の音響ラジエーター及びそれらのサブチャンバー間の通路のうちの少なくとも一方によって画定されて区切られる。サブチャンバー間のそのような内側または外側の通路には、通気孔（通気路）や、ポート、ダイアフラムという表現が使用される。
【０００５】
従来のラウドスピーカーは、２０Ｈｚから２０ｋＨｚの間である通説の人間の聴覚の範囲内やその範囲を超えて音を再生するために、上述した様々なエンクロージャー、チャンバーおよびサブチャンバー、コンポーネントおよびドライバ装置を使用している。フルレンジドライバは、ほとんどの可聴周波数を再生するように設計されたタイプのドライバである。物理的および技術的な制約のために、今日使用されているドライバは、そのドライバだけで、この範囲内のすべての周波数を聞き取れるように再生することはできない。したがって、この制限を克服するために、ラウドスピーカーでは、少なくとも２つの異なるドライバを利用するのが一般的である。２０Ｈｚから１５００Ｈｚまでの低・中域周波数はウーファーを使用して生成され、１５００Ｈｚから２０ｋＨｚまでの高域周波数はそれぞれツイーターを使用して生成される。
【０００６】
上記のようなツインドライバ装置の使用にもかかわらず、通常、非常に低い周波数は可聴レベルよりもはるかに低く減衰している。これに対処するために、いわゆるハイエンドのスピーカーは、典型的には、低周波数（低音）を再生するための専用の低周波ウーファーと、残りの周波数を再生するための中域ドライバおよびツイーターとをそれぞれ使って少なくとも３つのドライバを利用して音を再生する。また、専用サブウーファーにこの低周波ウーファーを採用すると同じ効果となる。
【０００７】
複数のドライバがラウドスピーカーに使用される場合、複数のドライバが同じ周波数を再生すると結果的に干渉が生じて、望ましくない音波のカラーレーションやキャンセルなどが発生する可能性があるので、複数のドライバが同じ周波数を再生しないようにクロスオーバー回路が必要である。ほとんどの場合、クロスオーバー回路は、高品質のインダクター、コンデンサー、および抵抗器を使用して構成された簡単なバンドパスフィルターの組み合わせである。クロスオーバー回路を使用することにより、最適に近い音再生が可能になるが、放熱による動作効率の低下やエネルギー損失の諸経費が無いわけではない。クロスオーバー回路が適切に機能して最適に近い音再生を損なわないようにするには、高品質のコンポーネントから作られている必要がある。この要求に伴い、システムの複雑さが増すことの他にサウンドシステムに高額のハードウェア費用が加算されるという必然的な欠点が生じる。
【０００８】
複数のドライバを備えたラウドスピーカーの構築中および製造中に考慮すべきさらに別の難点は公差である。最適な整列からのわずかな偏差であっても、発生した音の望ましくないカラーレーションや歪みにつながることがあるので、ラウドスピーカーエンクロージャーのバッフル上の各ドライバを他のドライバに対して正確に整列させて位置付けることは、正確な音の再生にとって重要である。
【０００９】
ラウドスピーカーエンクロージャーは、ウーファードライバの低周波応答を拡張する手段として使用できる。例えば、エンクロージャーは、エンクロージャーの内側の空気の体積をポートによって通気することによって特定の低周波で共鳴するように設計されることができ、それによって、ラウドスピーカーからの特定の低周波（低音）出力が増大される。いわゆるヘルムホルツ共鳴器の機能を事実上有するこのポートのバリエーションは、広範囲のウーファードライバを最適化するように工夫されてきた。このようなエンクロージャーは通常、そのような体積を収容するための利用可能な空間と比べて比較的大きな内部容積を必要とし、且つ、ラウドスピーカーエンクロージャーの外形寸法を可能な限り最小に維持することが望ましい。
【００１０】
いくつかのラウドスピーカーは、ポートの代わりに、受動型の音響ラジエーターの一種であって以下パッシブラジエーターと呼ばれる１つ以上の受動型の音響ダイアフラムを利用する。パッシブラジエーターは、マグネット、ボイスコイル、およびターミナルアセンブリがないドライバであるため、アンプに物理的に接続または配線されていない。適切なドライバと結合されると、パッシブラジエーターは、振動ドライバによって生じるラウドスピーカーエンクロージャー内の空気圧の変化に応じて振動する。ポートとは異なり、パッシブラジエーターの共鳴周波数は、その振動質量を変えることによって正確にチューニングすることができる。したがって、このような補正は、そのダイアフラムに対する質量調整と同じくらい簡単であり得るので、パッシブラジエーターのチューニング調整は、より一般的なバスレフ設計の場合よりも迅速に達成することができる。欠点は、パッシブラジエーターはドライバのように小さな公差で製造されなければならないことである。これは、受動型の音響ダイアフラムに適用されるエクスカーションの制限に加えて、製造コストを増加させる。
【００１１】
オーディオ信号の正確な再生のためにいくつかのタイプのラウドスピーカーエンクロージャー設計が提案されてきた。そのような設計の１つは、付加的なパッシブラジエーターを搭載して、或いは、搭載せずに、封止されたエンクロージャーの内部に取り付けられたウーファードライバを使用する。このタイプのエンクロージャーは優れた過渡応答特性を提供する。それにもかかわらず、この設計は、ドライバの低周波応答を、それ自身の共鳴周波数よりも下に、または、パッシブラジエーターがある場合にはパッシブラジエーターの共鳴周波数よりも下に、拡張することはない。いくつかのラウドスピーカーで低周波応答を拡張するために典型的に作り出された別の設計は、エンクロージャーの内部容積を様々な容積の複数のサブチャンバーに細分することによって達成されるバンドパスエンクロージャー設計を利用する。市販されている多くのハイエンドのサブウーファーは、バンドパスエンクロージャー設計を採用している。
【００１２】
このような設計の例は米国特許第６３８９１４６号明細書に言及されており、その文献では、バンドパスラウドスピーカーエンクロージャーが３つのサブチャンバーを含み、そのうちの１つのチャンバーは、封止された音響サスペンションタイプの非ヘルムホルツ反射チャンバーであり、残りの２つのチャンバーは、２つのヘルムホルツ・リフレックス通気チューニングを達成するための２つの受動型の音響ラジエーターを利用する。さらに、複数のローパス音響フィルターは、拡張されて急勾配の少なくとも四次ローパスストップバンド特性と組み合わされた実質的に二次ハイパス特性を有する音響バンドパスを提供するように配置される。複数のローパス音響フィルター特性を使用すると、内部共鳴がフィルタリングされ、それらの音響的な出力が最小限に抑えられる。上述したラウドスピーカー設計の欠点は、バンドパスエンクロージャーが、封止されたエンクロージャーのものと比較して過渡応答が劣る傾向があることである。
【００１３】
最適な低周波応答を達成するために、バンドパスエンクロージャーは相当大きい内部容積を必要とし、したがって、サイズが大きくなければならず、それは、バンドパスエンクロージャーが取り扱うには重くて嵩張ることを意味する。さらに、前述の設計は両方とも、複数のドライバ、ウーファー、中域ドライバ、およびツイーターの使用を必要とし、オーディオ信号の正確な再生のためのクロスオーバー回路を設計する。これは、単価を上昇させるだけでなく、再生される音のカラーレーションにつながる。さらに、複数のドライバとクロスオーバー回路を使用すると、エネルギー消費も増加する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、一般的には従来のオーディオシステムおよびラウドスピーカー、および、特にそれらのエンクロージャーにおける正確な音再生に関連する上述の欠点のいくつかを克服することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
したがって、本発明の目的は、従来技術に関連する欠点を解消または少なくとも軽減することである。この目的は、封止された音響サスペンションチャンバーを収容するラウドスピーカーエンクロージャーによって達成され、封止されたサスペンション音響サスペンションチャンバーはドライバと受動型の音響ダイアフラムとを備え、封止された音響サスペンションチャンバーの内面における一方側にドライバが配置され、その内面における反対側に受動型の音響ダイアフラムが配置される。ラウドスピーカーエンクロージャーはまた、受動型の音響ダイアフラムによって封止された音響サスペンションチャンバーに接続された第１のバンドパスチャンバーを収容しており、封止された音響サスペンションチャンバーの内面が連続的に湾曲していることを特徴とする。
【００１６】
ラウドスピーカー設計技術では、ホフマンの鉄則（Ｉｒｏｎ  Ｌａｗ）として知られている効果があり、それは、ラウドスピーカーは、小音量、高感度、および拡張された低周波応答という３つの特性のうちのいずれか２つしか処理することができない。これらの３つの特性はすべて当然望ましいものだが、これまでのところ、物理的および技術的な制約が原因でこれは達成されていない。本発明によれば、前述の３つの望ましい特徴の全てがその実施形態で実現され、したがって、本発明は現代のほとんどのラウドスピーカー設計よりも有利である。
【００１７】
連続的に湾曲した形状の封止された音響サスペンションチャンバーは、封止された音響サスペンションチャンバー内に収容された受動型の音響ダイアフラムに結合されたドライバと組み合わされて、多くの利点を有する。一例としては、受動的な音響ダイアフラムの共鳴周波数まで下がった低周波数応答の拡張である。連続的に湾曲した形状の封止された音響サスペンションチャンバーはまた、ドライバと受動型の音響ダイアフラムとの両方からの過渡応答の改善をもたらし、これにより、より正確な音の再生、すなわちラウドスピーカーによって生成される音の質の向上がもたらされる。
【００１８】
上述の改善された過渡応答は、次に、ダイナミックな耐電力性を改善し、これにより、再生された音のダイナミクスを損なうことなく、より良い動作効率がもたらされる。
【００１９】
封止された音響サスペンションチャンバーの内面における一方側にドライバが配置され、その内面における反対側に受動型の音響ダイアフラムが配置されることにより、受動型の音響ダイアフラムを、封止されたエンクロージャー内のドライバとより正確に結合させることができる。これにより、ラウドスピーカーエンクロージャーの過渡応答が改善される。
【００２０】
本発明の一実施形態では、ドライバおよび受動型の音響ダイアフラムは、封止された音響サスペンションチャンバーと一体的に形成される。
【００２１】
ドライバと受動型の音響ダイアフラムとが一体的に配置されて、密封されたチャンバーが形成されると、加圧空気からなる音響漏れをほぼ完全に回避することができる。空気漏れは、一般にラウドスピーカーエンクロージャーの効率低下および音響歪みの実質的な原因である。
【００２２】
代替の実施形態では、ドライバはフルレンジドライバ、すなわち可聴スペクトルの大部分にわたって音を再生することができるドライバである。
【００２３】
１つのフルレンジドライバを使用して２０Ｈｚから２０ｋＨｚの可聴範囲内の周波数のほとんどを再生することにより、複数のドライバおよびクロスオーバー回路の必要性がなくなり、単価が削減される。非常に低い周波数、すなわち８０Ｈｚ未満の周波数は、前述の実施形態をフルレンジドライバと組み合わせて使用することによって聞き取れるように再生される。複数のドライバの代わりにフルレンジドライバを使用することによるさらなる利点は、ラウドスピーカーのエネルギー消費が低減され、ラウドスピーカーエンクロージャーのサイズを縮小できることである。
【００２４】
本発明の一実施形態では、受動型の音響ダイアフラムの表面積は、ドライバの対応するダイアフラムの表面積と等しいか、またはそれよりも大きい。
【００２５】
受動型の音響ダイアフラムの表面積が少なくともドライバのダイアフラムのサイズ、または典型的には、ドライバのダイアフラムのサイズの２倍大きくなるように、ラウドスピーカーエンクロージャーを配置すると、過渡応答がさらに改善され、ドライバおよび受動型の音響ダイアフラムの両方から動作効率および音響性能が向上される。ドライバと適切な受動型の音響ダイアフラムとの結合は、ドライバおよびパッシブラジエーターの両方の音響コンプライアンスによって決定される。
【００２６】
さらに、ドライバの表面積よりも大きな表面積を有する受動型の音響ダイアフラムを用いることによって、他のものより低い周波数を再生することが物理的に可能となる。これは、本実施形態の周波数応答が、より大きなウーファードライバやより大きい内部容積を必要とせずに、より小さいサイズのドライバの周波数応答よりもはるかに低く拡張することができることを暗に意味する。
【００２７】
本発明によるラウドスピーカーエンクロージャーのさらなる実施形態によれば、封止された音響サスペンションチャンバーは実質的に球形である。
【００２８】
上述の説明による連続的に湾曲したサスペンションチャンバーに関する効果に加えて、サスペンションチャンバーの実質的に球形の形状がさらに有益である。実質的に球形である封止されたチャンバーにおける一方側にドライバが配置されて、その封止されたチャンバーにおける反対側にパッシブラジエーターが配置されると、ドライバからの後方伝播音波の内部回折が大幅に最小化され、その結果、ピストン式の結合によってパッシブラジエーターへのエネルギーの効率的な伝達が生じる。
【００２９】
さらに、球形は、所与の容積を包囲する全ての表面のうちで最小の表面積を有しており、ドライバのコンプライアンスに適合する最適な空気量を可能な限り最小のチャンバー内に封入することができることを暗に意味する。つまり、封止された音響サスペンションチャンバーの内部容積を最小化することができる。したがって、球体または少なくともほぼ球形の形状が理想的であるが、実際には、ラウドスピーカーの設計または製造に関連する他の制限が、この形状が実現されることの妨げる場合がある。
【００３０】
本発明の代替の実施形態によれば、ラウドスピーカーエンクロージャーは少なくとも第２のバンドパスチャンバーを収容し、そのチャンバーは受動型の音響ラジエーターによって第１のバンドパスチャンバーに接続される。
【００３１】
最適の第２のバンドパスチャンバーの提供は、本発明のスピーカーエンクロージャーの低周波数応答をさらに拡張する二次ローパスフィルターの特性を示す。最適の第２のバンドパスチャンバーは、封止された音響チャンバーの実施形態の全体的な過渡応答を損なうことなく、改善された低周波数応答を可能にする。
【００３２】
本発明の一実施形態では、封止された音響サスペンションチャンバーは、高密度の均質な材料から作られる。使用するために考えられる材料は、高密度繊維板（ＨＤＦ）、セラミック複合材またはポリマー複合材であるが、中密度繊維板（ＭＤＦ）も使用できる。
【００３３】
高密度の均質材料がラウドスピーカーエンクロージャーを構成するのに使用されると、
結果的に生じる実施形態は、音響的に一貫性のある容積の特性を示す。そのような音響的に一貫性のある容積によって、音色、すなわちその音程または強さとは異なる楽音または声の特質または品質が可能となり、エンクロージャーの構造全体にわたって一貫したままとなる。したがって、エンクロージャー自体による望ましくない音のカラーレーションまたは歪みを回避することができる。
【００３４】
本発明の代替の実施形態は、エンクロージャーを音響的に隔離するために、ラウドスピーカーエンクロージャーが発泡体または磁気浮上脚を含む装置を開示する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
ここで図面を参照し、いくつかの図面を通して同様の番号と同様の部品を参照し、本発明の例示的な実施形態を説明する。
【００３６】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態による第１のバンドパスチャンバーを備えるラウドスピーカーエンクロージャー装置の概要を示す。
【図２】図２は、第１のバンドパスチャンバーに加えて第２のバンドパスチャンバーを含むラウドスピーカーエンクロージャーを示しており、第２のバンドパスチャンバーは、本発明の代替の実施形態による受動的な音響ダイアフラムによって第１のバンドパスチャンバーに接続されている。
【図３】図３は、異なるデザインのスピーカーエンクロージャー装置を示しており、このエンクロージャーは、様々な方向の通気を持つバンドパスチャンバーを備えている。
【図４】図４は、異なるデザインのスピーカーエンクロージャー装置を示しており、このエンクロージャーは、様々な方向の通気を持つバンドパスチャンバーを備えている。
【図５】図５は、異なるデザインのスピーカーエンクロージャー装置を示しており、このエンクロージャーは、様々な方向の通気を持つバンドパスチャンバーを備えている。
【図６】図６は、異なる設計のラウドスピーカーエンクロージャー装置を示しており、互いに接続された第１および第２のバンドパスチャンバーを有しており、様々な方向の第２のバンドパスチャンバーの通気を有する。
【図７】図７は、異なる設計のラウドスピーカーエンクロージャー装置を示しており、互いに接続された第１および第２のバンドパスチャンバーを有しており、様々な方向の第２のバンドパスチャンバーの通気を有する。
【図８】図８は、異なる設計のラウドスピーカーエンクロージャー装置を示しており、互いに接続された第１および第２のバンドパスチャンバーを有しており、様々な方向の第２のバンドパスチャンバーの通気を有する。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本開示の実施形態の一般的な目的または思想は、上述した先行技術の解決策の欠点の少なくとも１つに対処することである。図面に関連して以下に記載される様々な代替の実施形態は、主として論理的な意味で理解されるべきであり、本発明の保護の範囲は、添付の特許請求の範囲を参照して確認されるべきである。
【００３８】
図１を参照すると、ラウドスピーカーエンクロージャー１０が開示されている。ラウドスピーカーエンクロージャーは、封止された音響サスペンションチャンバー２０を収容し、サスペンションチャンバーは、ドライバ２２および受動型の音響ダイアフラム２４を備えており、ドライバは前記封止された音響サスペンションチャンバーの内面２６における一方側に、受動型の音響ダイアフラムは前記内面２６における反対側に、互いに相対的に配置されている。封止された音響サスペンションチャンバーは、高密度繊維板（ＨＤＦ）、セラミック複合材またはポリマー複合材などの高密度の均質材料および音響的に中性の材料のうちの少なくとも一方から作られる。ラウドスピーカーエンクロージャーはまた、受動型の音響ダイアフラムによって前記封止された音響サスペンションチャンバーに接続される第１のバンドパスチャンバー２８を収容する。さらに、本発明の一実施形態によれば、封止された音響サスペンションチャンバーの内面は連続的に湾曲している。
【００３９】
図２を参照すると、ラウドスピーカーエンクロージャーは、少なくとも第２のバンドパスチャンバー３０を収容するように配置され、第２のバンドパスチャンバーは、フレア状の端部を有するポートタイプの受動型の音響ラジエーター３２によって第１のバンドパスチャンバーに接続される。
【００４０】
さらに図３から図５を参照すると、考えられるラウドスピーカーエンクロージャー装置が種々の設計で示されており、これらはすべて、様々な方向の通気を有する第１のバンドパスチャンバーを有する。通気路の設計と開口部が設けられる方向とが両方とも異なってもよい。設計は、真直ぐな壁または湾曲した壁のいずれかを有することができ、そのうえ、第１のバンドパスチャンバーの通気路の内側開口部と外側開口部との中間にフレア状または直線状の部分を有することができる。
【００４１】
図６から図８をさらに参照すると、考えられるラウドスピーカーエンクロージャー装置が種々の設計で示されており、これらはすべて、互いに接続された第１のバンドパスチャンバーおよび第２のバンドパスチャンバーを有しており、第２のバンドパスチャンバーが様々な方向の通気を有する。前述の図３から図５によれば、通気路の設計と開口部が設けられる方向とが両方とも異なってもよい。設計は、真直ぐな壁または湾曲した壁のいずれかを有することができ、そのうえ、付加的に設けられた第２のバンドパスチャンバーの通気路の内側開口部と外側開口部との中間にフレア状又は直線状の部分を有することができる。
【００４２】
機能的な観点から、一般的には従来のオーディオシステム、およびラウドスピーカー、および特にそれらのエンクロージャーは、長い間、構築のためにほぼ同じ原理に基づいてきた。使用される材料、設計、製造方法は、ゆっくりと発展したが、少なくとも外部ではまだ起こっていない。例えば家電業界とコンピュータ業界と比較すると、ラウドスピーカー技術の開発スピードは事実上歩みが遅かった。
【００４３】
しかしながら、ここ数年の間にラウドスピーカー用のエンクロージャーを製造する際に使用するための新しい材料の導入によってこの分野が発展し、これまで知られていなかった製造方法が提案されてきた。本発明は、音響的に隔離する特性を有するラウドスピーカーエンクロージャーに使用される材料を提案する。それに加え、製造コストや製品に必要なサイズおよび製品の複雑さを最小に抑えつつ、正確な音の再生、高性能、および一貫した品質を得るために高密度、均質および音響的に中性の材料のＣＮＣフライス加工を採用した自動製造方法を提案する。
【００４４】
ドライバが封止された音響サスペンションチャンバーに取り付けられた場合、臨界減衰系の特性が現れる。これは、オーディオ信号によるオーディオパワーがドライバに供給された際には、そのダイアフラムが振動して、オーディオ信号の振幅に高精度に合致することを暗に意味する。封止された音響サスペンションチャンバーの内側に閉じ込められた空気の容量がドライバを臨界的に減衰させる。これは、正確な過渡（インパルス）応答特性に対応する。このような構成では、内部の空気圧に対抗するために、供給されるオーディオパワーをわずかに増加させる必要がある。
【００４５】
パッシブラジエーターまたは受動型の音響ダイアフラムが、前述の密封されたチャンバーの中でドライバの反対側に取り付けられた場合、結果として得られる装置は、空気圧式ピストンと同様の特性を示し、後方に面するパッシブラジエーターは、ドライバから位相が１８０°ずれていたとしても、前方に面するドライバの振動に応答してほぼ瞬間的に振動する。したがって、正確な過渡応答特性が保持される。
【００４６】
さらに、本発明によるシステムの音響コンプライアンスが増大され、それは、ドライバに供給されるオーディオパワーの増加を必要とせずにパッシブラジエーターを駆動する。連続的に湾曲した、もしくは実質的に球形か球形の封止されたチャンバーにおける一方側にドライバが配置され、そのチャンバーにおける反対側にパッシブラジエーターが配置されると、ドライバからの後方伝播音波の内部回折が大幅に最小化され、その結果、パッシブラジエーターにエネルギーが効率的に伝達される。
【００４７】
前述したように、封止された音響サスペンションチャンバーの連続的に湾曲した内面、または、より正確には球形の内面は、所与の容積を包囲する全ての表面のうちで最小の表面積を示す。これにより、ドライバのコンプライアンスに適合する最適な空気量を使用することができるになり、それは、可能な限り最小のチャンバー内に封入することができる。
【００４８】
封止された音響サスペンションチャンバーの内面は、本発明に従って連続的に湾曲している。曲率は、ラウドスピーカーの意図された用途およびその場所に応じて、様々な形態および寸法を取ることができる。様々な用途や場所で、本発明によるラウドスピーカーエンクロージャーを実行することができ、そのうちの１つは楽器用アンプである。スピーカーエンクロージャーの形態と寸法は、その働きで増幅させる楽器に応じて、楽器用アンプでの使用に適している必要があるだろう。しかしながら、適しているかどうかにかかわらず、本発明の利点、すなわち、高忠実度音再生、優れた過渡応答、および小型アンプからの拡張された低音応答という利点はそのままである。これは、楽器音が増幅された後でも元の音に忠実であることを意味する。本発明に関連して使用するための考えられる楽器は、アコースティックギター、アコースティックベースギター及びコントラバス、弦楽器、金管楽器及び木管楽器、オルガン、アコースティックピアノ及びもちろん人間のボーカルである。電子楽器に関し、アンプコンポーネントは、ゲインやフィードバック、歪みを操作する追加のデジタル信号処理が含まれる。
【００４９】
特許請求の範囲に記載された発明は、特に中小規模の映画館およびコンサートホールにおける音の再生のために変更することができる。本発明をより大きな空間に適合させるには、より強力なコンポーネントが必要となるが、形態および寸法は他の適用とは異なる可能性があるとはいえ、上述した本発明の利点はそのままであろう。
【００５０】
いくつかの小さな変更が必要であるかもしれないが、本発明の他の考えられる適用分野は、ヘッドフォン内にあるか、または車両内の一体型ラウドスピーカーである。さらに別の適用は、より厳密かつより厳しい空間的制約を慎重に考慮して、電子デバイス用の一体型ラウドスピーカーである。電子デバイスに使用しようとする本発明では、電子デバイス自体の設計が変更されてもよい。例えば、ラップトップまたは携帯電話のフレームまたは本体を使用して、コンポーネントの内部よりも実質的に大きい表面積を有する２種類のデバイスは、デバイス自体が低周波を流すための導路になる可能性がある。したがって、本発明によれば、デバイスの本体がそれ自体の一部として一体化されてもよい。
【００５１】
本発明のさらなる態様は、三点磁気サスペンションを含む。この磁気サスペンションは、好ましくはラウドスピーカーエンクロージャーの内側のサブアセンブリとして実現される磁気サスペンションは、エンクロージャーの内側の３つの点（上、右および左）の間のカプラーを浮かせるように配置される。この目的は、ラウドスピーカードライバの減衰されたサスペンションを可能とするだけでなく、容易な組み立てや分解も可能にし、かつ、モノリシックな設計を達成し、これは、今度は、それに自身の重量によってエンクロージャーを気密に封止することを可能にする。ラウドスピーカードライバからの振動力は、最初に、磁気サスペンションの一部であるシリコンおよびネオプレンガスケットによって吸収され、最後に、ラウドスピーカーエンクロージャーの本体とその基底部との間に設置されたより厚いネオプレンガスケットによって吸収される。これは、この磁気サスペンション装置と比較してコストが高くて付加価値がほとんど無いか全く無いラウドスピーカー脚および振動減衰マットの必要性に取って替わる。
【００５２】
本発明の一実施形態によれば、位置決めおよびクリッピングインジケーターが提供される。インジケーターは、２つのラウドスピーカーエンクロージャーの対のそれぞれの低音ポートの内側にＬＥＤを含む。聴取のために位置決めするユーザーは、そのユーザー（それ故にユーザーの耳）がラウドスピーカーのスイートスポットに居る時にだけ点灯したＬＥＤを観る事ができるであろう。ここで、スイートスポットとは、ユーザーが一対のラウドスピーカーエンクロージャーに対して理想的な聴取位置にあることを意味する。基本的な三角測量および視差の論理が適用され、飛行機のコックピットに使用される位置決めインジケーター装置と同様であり、それは、パイロットがコックピット内の座席の向きを正しく調整できるようにするものである。
【００５３】
考えられる限りでは、ピエゾトランスデューサーおよびダイオード整流器が、カプラーからの振動を吸収、すなわち取得し、ＬＥＤを駆動させるのに十分な電流を発生させるのに使用される。トロイダルチョークおよびインダクターのうちの少なくとも一方は、考えられる別の構成であり、ラウドスピーカーにオーディオ信号を伝達するワイヤーが、ＬＥＤを駆動させるコンデンサーを充電するのに十分な小さな電磁場を発生させるであろう。これらの装置の両方は、その設計によって、位置決めインジケーターを、クリッピングインジケーターとしても使用する利点を提供し、スピーカードライバがその閾値付近で動作を開始して、入力信号の振幅を低減するようにユーザーに通知する。
【００５４】
さらに代替の実施形態によれば、ＬＥＤは、磁気プロペラ装置を用いて動力を供給することができる。小さいプロペラ上の径方向に収容された複数の磁石は、より大きい強力な磁石がプロペラからある角度で保持されたときに、回転運動を起こす。その後、回転するプロペラは、ＬＥＤに動力を供給する逆電流を発生させる。磁気プロペラ装置はアンプを冷却するためにも使用することができる。さらなる装置は、ＬＥＤの代わりに光放射面を使用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１０  ラウドスピーカーエンクロージャー
２０  音響サスペンションチャンバー
２２  ドライバ
２４  受動型の音響ダイアフラム
２４’  表面積
２６  内面
２８  第１のバンドパスチャンバー
３０  第２のバンドパスチャンバー
３２  受動型の音響ラジエーター
【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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【国際調査報告】
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