(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モニタ及びスピーカシステムの組合せを有する装置であって、当該スピーカシステムが電気／音響変換器とチューブ状ハウジングを有するものにおいて、
前記変換器が、前記チューブ状ハウジングの略々端部に配置され、
前記モニタが前面パネルを有し、
前記チューブ状ハウジングは、当該ハウジングの軸が前記前面パネルの面に平行になるように搭載されたことを特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、
前記チューブ状ハウジングは略円形の断面を持つ装置。
【請求項３】
請求項１に記載の装置において、
前記変換器が、
前記チューブと物理的に一体化されたシャーシと、
前部及び後部を有しかつ、前記シャーシ内に配置されたダイアフラムと、
前記ダイアフラムの前記後部に結合された第１アクチュエータ部と、エアギャップを介して前記第１アクチュエータ部と協働する前記シャーシに結合された第２アクチュエータ部とを有する電磁アクチュエータと、
前記シャーシと前記ダイアフラムとの間に結合されたテレスコープ機構であって、当該機構のテレスコープ形式の移動により前記ダイアフラムの振幅を規定するテレスコープ機構と、
前記ダイアフラムを前記テレスコープ機構を介して前記シャーシから柔軟に吊下げるサスペンション手段とを有することを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項１に記載の装置において、
前記チューブ状ハウジングの他の端部に実質的に配置されたパッシブラジエータを有することを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項４に記載の装置において、
前記パッシブラジエータは、
前記チューブに物理的に一体化された更なるシャーシと、
前部及び後部を有しかつ、前記更なるシャーシに配置された固体素子と、
前記更なるシャーシと前記固体素子の間に結合されかつ、テレスコープ形式の移動の実現により前記固体素子の更なる振幅を規定する更なるテレスコープ機構と、
前記固体素子を前記更なるテレスコープ機構を介して前記更なるシャーシから柔軟に吊下げる更なるサスペンション手段とを有することを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項１、２又は３のいずれか一項に記載されたように構成されたスピーカシステムであって、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の装置における使用に適したスピーカシステム。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載されたように構成されたモニタ及びスピーカシステムの組合せであって、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の装置における使用に適したモニタ及びスピーカシステムの組合せ。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、表示装置とスピーカの組合せに関する。本発明は更にこのような組合せを備えた装置及びこの装置における使用に適したスピーカシステムに関する。
背景技術
上述のような組合せの例は、テレビジョンセット及びコンピュータ用表示装置である。特に、表示管（CRT:Cathode-Ray-Tube）を有する表示装置である。このような表示装置にスピーカが搭載される場合に生じるであろう問題は、スピーカと表示装置のシャドウマスクの音響結合に関する。より詳細にこの内容を説明するため、表示管の構成及びバススピーカの動作が以下に説明される。
表示管は、電子銃、偏向コイル及びスクリーンを有する。スクリーンの内側には、光感応発光体で覆われている。カラー表示管において、発光体は、色発光体のそれぞれについて３つの組合せで配置される赤、青、緑クリスタルを有する。電子銃は、偏向コイルにより偏向され、スクリーンを左から右及び上から下に向けて移動してスキャンする各色用の３つのビームを発生する。発光体は、ビームが照射されると対応する色を発光する。正確に発光した画像を生成するため、各電子ビームは、所望の発光をする発光体のみに命中しなければならない。このような精度を実現するため、シャドウマスクがフィルタとして使用される。シャドウマスクはスクリーンと同一形状の金属板で、スクリーンの３色の組の数と同じ数の穴を持つ。各々の穴は、隣接する３色の組からの影響を防止する対応する３つの発光体の組を持つ。
スピーカは、電気／音響変換器、即ち電気信号の制御の下でダイアフラムを動かすことにより電気エネルギを音響エネルギに変換する装置である。ダイアフラムの移動は大量の空気を変位させ、音として認識される圧力振動をもたらす。当業者に知られているように、スピーカは、エンクロージャもしくはスピーカキャビネットに収容される。
表示管マスクは、音響スペクトルの周波数に対する影響を受け易く、即ち特定の周波数において共振する。この機械的振動は、結果として起こるスクリーン上のマスク穴と対応する３色の組との間の誤整列のため、表示される画像の品質に不利に作用する。音波は、表示管とスピーカとの間の空気もしくは機械的接触を介して直接的もしくは間接的に表示管に伝わるであろう。この問題は、低中周波数帯において特に顕著である。
この問題は主に表示管において顕著だが、他のタイプのモニタも、近傍のスピーカシステムとの音響相互作用によって生じる部品の望まない振動により影響される。
発明の開示
本発明は、上述の問題に対する他の解決策を提供することを目的とする。
この目的のため、本発明は、電子表示装置もしくはモニタとスピーカシステムとの組合せを有する装置を提供する。スピーカシステムは、変換器とチューブ型ハウジングを有する。変換器は、チューブ型ハウジングの端に実質的に配置される。チューブ型ハウジング若しくは変換器のエンクロージャは、中空長尺シリンダを有する。このシリンダは、径方向には機械的に非常に硬い。径方向の振動はこのため殆ど発生しない。特に、チューブ状ハウジングが略々円形の断面を持つ場合、径方向の振動の抑制が最大になる。よって前記問題は、その原因において取り込まれる。即ち、チューブの振動が減少するならば、機械的若しくは音響的結合を介した環境に対する伝達が減少する。テレビジョンもしくはコンピュータユーザインタフェースのような装置用のモニタに前記組合せを適合させるために、オーディオ性能を劣化させることなく、且つ径方向の振動に対する抵抗を著しく減少させることなく、チューブ状ハウジングは、僅かに変形されるであろう。例えば、軸を曲げることができ、断面を円形から僅かに変形することができる。望ましくは、チューブ状ハウジングは、軸がモニタの前面の面と略々平行になるように搭載される。表示管のシャドウマスクは、この面に直交する振動に敏感である。チューブ状ハウジングを軸がマスクと略々平行になるように搭載することにより、スピーカと表示管の機械的結合が最小になる。その理由は、スピーカの動作中に発生する力が軸方向に向くからである。チューブ状ハウジングは、必要でないが、モニタの内部若しくは外部に弾力的に付加することができる。実験では、チューブ状ハウジングがマスクに対して前述の適切な方向に装着されると、弾性もしくはショック吸収手段がモニタの内部にチューブを装着するために利用されなくとも、マスクへのスピーカの音響結合が無視できることが見いだされた。
望ましくは、チューブ状ハウジングの他端には、パッシブラジエータが設けられる。これはオーディオ性能を向上させ、性能を維持したまま、閉じたハウジングもしくは曲げられたエンクロジャよりも小さなサイズの組合せを提供する。
望ましくは、少なくとも変換器若しくはパッシブラジエータが、小さなサイズで空気の大きな変位を実現できるテレスコープ形式（telescopic）のものである。テレスコープ型ラジエータ若しくは変換器において、コーンがサブフレームから吊下げられ、サブフレームがシャーシから直接的に又は他のサブフレームの１つ若しくは複数を介して吊下げられる。変換器のコーン及びパッシブラジエータは、対応するサブフレームに対して移動可能で、サブフレームはシャーシに対して移動可能である。即ち、１つ若しくは複数のサブフレーム及びコーンの個々の振幅の累積のため、大きな変位の量がコーンの小さな直径と兼ね備えられる。テレスコープ型変換器及びパッシブラジエータは、公開されていない国際出願IB97/00494，IB97/00495号（それぞれ本願出願人整理番号PHN15839，PHN15840号）に開示されており、ここに参考文献として組入れられる。モニタで使用するテレスコープ型変換器及びパッシブラジエータを持つこのようなスピーカは、例えば１米クォート（１リットル）の容量を持つ。
種々の解決策が、振動するマスクの公知の問題に対して知られている。例えば、米国特許第４３１８０２５号は、マスクを弾性材料を介してスクリーンから吊下げることを提案している。米国特許第５１０３１３２号及び第５３１５２０８号は、振動に対するマスクの感度を下げる特殊なサブフレームの使用を提案している。
本発明について、実施例を用いて、そして図面を参照して以下に説明されるであろう。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明による装置の図である。
第２図及び第３図は、テレスコピックトランスの図である。
第４図は、トランス及びパッシブラジエータを持つスピーカシステムの図である。
第５図は、パッシブラジエータの図である。
発明を実施するための最良の形態
装置：
第１図は、本発明の装置１００の透視図である。装置１００は、表示管１０２及びスピーカ装置１０４，１０６を含むスピーカシステムを持つモニタもしくは表示装置を有する。装置１０４，１０６の両者は、この例では同一の構造を持ち、スピーカ装置１０６について以下により詳細に説明する。
スピーカ装置１０６は、チューブ１１０の一方の端に装着された電気／音響変換器１０８と、他端に装着されたパッシブラジエータ１１２とを有する。チューブ１１０は略円形の断面を持つ。チューブ１１０は、例えばアルミニウムもしくは合成材料から形成される。チューブ１１０は、モニタのハウジングもしくはエンクロージャ１１４に適合するためにわずかに曲げることができる。開口（図示せず）が、例えばエンクロージャ１１４の上部にエンクロージャ１１４の外に音響エネルギを放出するために設けられている。チューブ１１０は、径方向の振動に対して十分に高い抵抗値を有する。即ちチューブ１１０と表示管１０２との間の空気又は直接的若しくは間接的な機械的接触の伝達を介した波の伝播による表示管１０２の内部への音波の通過を低減する。
変換器１０８及びラジエータ１１２は、従来形式のものである。一方、少なくとも変換器１０８もしくはパッシブラジエータ１１２は、テレスコピック形式のもので、小さなサイズで空気の大きな変位を実現する。テレスコピックラジエータもしくは変換器のコーンは、サブフレームからつり下げられ、そしてサブフレームもシャーシから直接もしくは他のサブフレームの一つもしくは複数を介してつり下げられている。変換器及びパッシブラジエータのコーンは、対応するサブフレームに対して移動可能で、サブフレームもシャーシに対して移動可能である。即ち、大きな変位が、サブフレームの一つもしくは複数及びコーンの個々の振幅の累積により、コーンの小さな直径と兼ね備えられる。このテレスコピック動作は、第２，３図を参照して説明される。チューブ状のベース上に装着されたこのようなテレスコピック構造の結合は、小さなサイズの結合、高い性能及び望まない放射に関する機械的な堅固さのため、モニタへの適応に非常に適する。
スピーカ装置１０６のチューブ１１０は、チューブ１１０の空間的方向を規定する縦軸１１６を有する。チューブ１１０は、軸１１６が表示管１０２の前面パネルの面と平行になるように搭載される。言うなれば、軸１１６は、表示管１０２のマスク１１８と平行である。スピーカ装置１０４も同様に搭載される。チューブ状のハウジングを軸線がマスク１１８と略々平行になるように搭載することにより、スピーカと表示管の機械的結合が最小化される。更に具体的には、スピーカ素子１０６の動作中に発生する力が軸１１６方向に向けられる。第１図の例において、素子１０４，１０６は、各々のチューブが縦方向に互いに平行に且つマスク１１８と平行に装着された状態で示されている。素子１０４，１０６の何れも、互いに平行かつマスク１１８と平行な面に水平方向に装着されても良い。代替として、素子１０４，１０６は、軸がマスク１１８に平行だが互いに角度を持つ様に配置できる。
十分な空間がある場合には、素子１０４，１０６の様な２つ以上のスピーカ素子が、エンクロージャ１１４の内側に搭載されても良いことは明らかである。素子１０４，１０６の容量の一般的な大きさは、１米クォート（U.S.quart；１リットル）である。
スピーカシステム：
第２図は、変換器１０８の実施例を示す。変換器１０８は、音開口１ａとシャーシ１内に配置された円錐ダイアフラム５を持つシャーシ１を有する。ダイアフラム５は、開口前部５ａとこの前部と反対側に配置された後部５ｂとを有する。変換器１０８は更に、後部5bに結合された第１アクチュエータ部７ａとシャーシ１に結合された第２アクチュエータ部７ｂとを持つ電磁アクチュエータ７を有する。アクチュエータ部７ａ，７ｂは、動作中エアギャップ７ｃを介して相互に磁気的に協働する。変換器１０８は更に、シャーシ１とダイアフラム５との間に延在するサブフレーム３と、ダイアフラム５をサブフレーム３に結合する第１フレキシブル結合素子１３と、前部５ａの位置でサブフレーム３をシャーシ１に結合する第２フレキシブル結合素子１５とを有する。後部５ｂの位置において、フレキシブルなセンタリング素子１７は、この例においてダイアフラム５に固定された中央素子１１を介してダイアフラム５をサブフレーム３に結合する。フレキシブル結合素子２１は、サブフレーム３をシャーシ１に結合する。結合素子２１及び結合素子１３，１５の各々は、とりわけポリエチレンのω形状リムの形をとり、結合素子２１と対面する結合素子１５とは、互いに対して鏡面対称な位署に配置される。センタリング素子１７及び結合素子１３，１５，２１（後者は略中心軸５ｃ、即ち方向ｘに沿ってのみに移動可能）は、ダイアフラム５用のサスペンションを形成する。
アクチュエータ７の第１アクチュエータ部７ａは、素子１１に固定されかつ電気導体８を介して端子１０に結合されたコイル７ａ１を有する。第２アクチュエータ部７ｂは、永久磁石７ｂ１、ソフト磁気ヨーク部７ｂ２，７ｂ３を有する。第２アクチュエータ部７ｂは、シャーシ１のベース1bに固定される。必要ならば、第１アクチュエータ部７ａは、コイルの代りの磁石を有し、そして第２アクチュエータ部７ｂは磁石の代りにコイルを有する。アクチュエータ７の磁石は、コイルにより置換されても良い。センタリング素子１７と、一方では結合素子２１との間、及び他方ではアクチュエータ７との間に設けられた空間２３は、シャーシ部１ｃにおいて、１つ若しくは複数の音開口２５を介して周囲の空間に通じる。この構成の結果、ダイアフラム５は、サブフレーム３に対する明確な軸方向への変位を実現し、サブフレーム３は、シャーシ１に対する明確な軸方向への変位を実現し、かくしてテレスコープ形式の動作を引き起こす。
第３図は、変換器１０８の他の実施例を示す。変換器１０８は、ベースを形成するシャーシ部１ｂと周辺壁を形成するシャーシ部１ｃとを持つシャーシ１を有する。シャーシ１は、音開口１ａ，２５を有する。変換器１０８は更に、前部を形成する第１部５ａと、後部を形成する第２部５ｂを持つダイアフラム５を有する。ダイアフラム５は、第１部５ａから第２部５ｂに向かって次第に細くなる。前部５ａは開口でかつ、中心スリーブ形状若しくはシリンダ部１１が設けられている。変換器１０８は更に、ダイアフラム５とシャーシ１との間に延在するサブフレーム３を有する。前部５ａに隣接して、ダイアフラム５が第１フレキシブル結合素子１３によりサブフレーム３から吊下げられている。前部５ａの位置において、サブフレーム３は、第２フレキシブル結合素子１５によりシャーシ１から吊下げられている。更に、ダイアフラム５の後部５ｂの位置において、サブフレーム３がフレキシブルサスペンション部材２１を介してシャーシ１に固定されている。フレキシブル中心素子１７は、サブフレーム３と後部５ｂとの間に延在する。サブフレーム３、素子１３，１５，１７、そして部材２１の組合せは、方向ｘにおいてシャーシ１に対するダイアフラム５の大きな変位を許容する。電磁アクチュエータ７はダイアフラム５を駆動するために設けられる。アクチュエータ７は、後部５ｂの中央素子１１に対する結合を介してダイアフラム５に結合された第１アクチュエータ部７ａを有する。アクチュエータ７は、シャーシ１のベース１ｂに対する結合を介してシャーシ１に結合された第２アクチュエータ部７ｂを有する。第１アクチュエータ部７ａは、第２アクチュエータ部７ｂの磁気ヨークのエアギャップ７ｃに延在するコイル７ａ１を有する。ヨークは、ソフト磁気部７ｂ２，７ｂ３を有する。第２アクチュエータ部７ｂはさらに、リング形状永久磁石７ｂ１を有する。ダイアフラム５の後部５ｂには、塵をシールする塵キャップ６が設けられている。この例では、変換器１０８は更に、プロテクトグリル１４を有する。
第４図は、変換器１０８とパッシブラジエータ１１２の組合せ５０を示す。組合せ５０は、第２図の実施例では、変換器１０８を収容するハウジングもしくはエンクロージャ２００を有する。ハウジング２００は開口２０２を有し、開口２０２を通って変換器１０８のシャーシ１が延在する。シャーシ１は、開口２０２の周りのハウジング２００の端部２１０ａに固定される。変換器の更なる説明については、第２図の説明を見られたし。
組合せ５０は、例としてバス反射型スピーカとして構築され、パッシブラジエータ１１２を有する。この目的のため、ハウジング２００は更なる開口２０６を有し、開口２０６を通ってパッシブラジエータ１１２のシャーシ２０１が延在する。シャーシ２０１は、開口２０６の周囲のハウジング２００の端部２００ｂに固定される。パッシブラジエータ１１２はさらに、サブフレーム２０３及び固体素子２０５を有する。シャーシ２０１は、開口２０１ａを有しても良い。この例においてサブフレーム２０３は、ひと周りの穴の空いていない固体で形成される。固体素子２０５は、例えば、プレート形状もしくはディスク形状部２０７と、シリンダ中心部２０９と、円錐部２１１とを有する。中心部２０９は、システムの所望のヘルムホルツ共振を調整する調整固体２１３を担持する。固体素子２０５は、前部２０５ａ及び後部２０５ｂを有する。パッシブラジエータ１１２は更に、サブフレーム２０３に対して柔軟に固体素子２０５を結合する第１フレキシブル結合素子２１５と、シャーシ２０１に対して柔軟にサブフレーム２０３を結合する第２結合素子とを有する。第１結合素子２１５は、固体素子２０５の前部２０５ａ及び後部２０５ｂをサブフレーム２０３に結合する。第２結合素子２１７は、サブフレーム２０３を前部２０５ａの位置及び後部２０５ｂの位置でシャーシ２０１に結合する。この例において、結合素子２１５，２１７は、ω形状の断面を持つリング形状リムを形成する。第２結合素子２１７のみならず第１結合素子２１５は、相互に対して鏡面対称な位置に配置される。リムは、ポリエチレンもしくはゴムのような他の適当な材料で形成される。変換器１０８により生成された振動圧力の影響下で、固体素子２０５は、中心軸２０５ｃに沿って軸移動ｘ′を実現し、振幅は、サブフレーム２０３に対する固体素子２０５の最大変位とシャーシ２０１に対するサブフレームの最大変位との和である。パッシブラジエータ１１２に代えて、その他示された非テレスコープ型のパッシブラジエータが使用されても良い。
パッシブラジエータ１１２の中心軸２０５ｃ及び変換器１０８の軸５ｃは、互いに直線であることに注意されたい。軸２０５ｃ，５ｃは、図１に示された軸１１６を規定する。即ち、スピーカ素子１０６の動作により生じた力は、軸１１６に沿って向けられる。
素子２０５，１０７，２０９，２１３は、このような素子の製造の容易さ及びラジエータ組立の容易さに依存して、上述の特定のもの及び図示されたものとは異なる他の形状を持っても良い。
パッシブラジエータ：
第５図は、テレスコープ型パッシブラジエータ１１２の更なる実施例を示す図である。ラジエータ１１２は、シャーシ１、固体素子５、そしてシャーシ１と固体素子５の間に延在するサブフレーム３を有する。固体素子５は、前部５ａと後部５ｂを有する。この例では平坦な固体素子５は、第１フレキシブル結合部材１５ａによりサブフレーム３に結合されている。サブフレーム３は、２つのフレキシブル結合素子１７を有する第２フレキシブル結合部材によりシャーシ１に結合されている。何れの結合部材も、柔軟でかつ、固体素子の中心軸５ｃに平行な方向に向けられている。この結果、固体素子５の軸移動は、サブフレーム３に対応する個倒し祖５の軸移動及びシャーシ１に対するサブフレーム３の軸移動により規定される。この例で結合部材１５ａ及び結合素子１７は、横方向の変形、即ち前記中心軸に対する径方向の変形に対して比較的高い抵抗を示すω形状断面のリング形状本体で形成される。固体素子５の一部は、この例では後部5bは、調整固体を担持する。
【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５】
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