(57)【要約】ラウドスピーカは、音響変換器、ハウジングおよび温度に影響を及ぼすための手段、例えば圧力補償エレメントなどを含む。音響変換器は膜を含み、前記膜はハウジングと共に気体容量を囲んでいる。音響変換器は膜を振動させるように構成され、それにより、気体容量は振動に従って変化する。温度に影響を及ぼすための手段は、気体容量の温度変化によって、膜の振動による状態の変化に対抗するように構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
膜（１２ａ´）を含む音響変換器（１２）；
膜（１２ａ´）と共に気体容量（Ｖ14´）を取り囲むハウジング（１０´）；および
気体容量（Ｖ14´）の温度に影響を及ぼすための手段（２０）を含み、
膜（１２ａ´）は、気体容量（Ｖ14´）が振動に従って変化させられるように振動するように構成され、
温度に影響を及ぼすための手段（２０）は、気体容量（Ｖ14´）において、温度の時間変化により、音声信号に従った振動による状態の変化に対抗するように構成された、ラウドスピーカ（５"）。
【請求項２】
膜（１２ａ´）を含む音響変換器（１２）；
膜（１２ａ´）と共に気体容量（Ｖ14´）を取り囲むハウジング（１０´）；および
気体容量（Ｖ14´）の温度に影響を及ぼすための手段（２０）を含み、
膜（１２ａ´）は、気体容量（Ｖ14´）および、それ故に、気体容量（Ｖ14´）の圧力が振動に従って変化させられるように振動するように構成され、
温度に影響を及ぼすための手段（２０）は、気体容量（Ｖ14´）の温度の変化により、振動による状態の第１の変化に対抗するように構成され、温度変化は圧力の第２の変化を引き起こし、温度の変化は圧力の第２の変化に比例する、ラウドスピーカ（５"）。
【請求項３】
温度に影響を及ぼすための手段（２０）は、振動による気体容量（Ｖ14´）の圧力の変化に対抗するために気体容量（Ｖ14´）の温度の変化をもたらすように構成される圧力補償エレメント（２０）を含む、請求項１または請求項２に記載のラウドスピーカ（５"）。
【請求項４】
圧力補償エレメント（２０）は、加熱電圧が与えられたとき、圧力補償エレメント（２０）を囲む気体容量（Ｖ14´）の温度の増加をもたらすように構成された、請求項３に記載のラウドスピーカ（５"）。
【請求項５】
圧力補償エレメント（２０）は、サーモ音響トランスジューサエレメントおよび／またはカーボン・ナノチューブを含む、請求項３または請求項４に記載のラウドスピーカ（５"）。
【請求項６】
圧力補償エレメント（２０）は、ティッシュ、フィルムまたはラッカーの形でハウジング（１０´）内に配置される、請求項３ないし請求項５のいずれかに記載のラウドスピーカ（５"）。
【請求項７】
圧力補償エレメント（２０）は、振動する加熱電圧が与えられたとき、気体容量（Ｖ14´）の振動する拡張を得るように構成された、請求項３ないし請求項６のいずれかに記載のラウドスピーカ（５"）
【請求項８】
圧力補償エレメント（２０）は、圧力補償エレメント（２０）を囲む気体容量（Ｖ14´）の温度の低下を得るように構成される請求項３ないし請求項７のいずれかに記載のラウドスピーカ（５"）。
【請求項９】
圧力補償エレメント（２０）は、受動的なヒートシンクおよび／またはペルチェ素子を含む、請求項３ないし請求項８のいずれかに記載のラウドスピーカ（５"）。
【請求項１０】
さらに、圧力補償エレメント（２０）を囲む気体容量（Ｖ14´）の温度の低下を得るように構成される他の圧力補償エレメント（２０）を含む、請求項４ないし請求項９のいずれかに記載のラウドスピーカ（５"）。
【請求項１１】
さらに、音響変換器（１２）を駆動するための交流信号に圧力補償エレメント（２０）を電気的に結合するように構成された電気回路（２２）を含む、請求項３ないし請求項１０のいずれかに記載のラウドスピーカ（５"）。
【請求項１２】
電気回路（２２）は、周波数重複を回避するための手段を含む、請求項１１に記載のラウドスピーカ（５"）。
【請求項１３】
電気回路（２２）は、音響変換器（１２）のカットオフ共振周波数以下でのみ圧力補償エレメント（２０）を電気的に結合するように構成される、請求項１１または請求項１２に記載のラウドスピーカ（５"）。
【請求項１４】
電気回路（２２）は、音響変換器（１２）を駆動するための交流信号から導き出される制御信号によって圧力補償エレメント（２０）を制御するように構成され、それにより、交流信号によって制御される膜の振動がサポートされる、請求項１１ないし請求項１３のいずれかに記載のラウドスピーカ（５"）。
【請求項１５】
電気回路（２２）は、ハウジング（１０´）内の圧力センサ（２４）に接続され、それにより、圧力補償エレメント（２０）が検出された圧力の変化に基づいて駆動される、請求項３ないし請求項１４のいずれかに記載のラウドスピーカ（５"）。
【請求項１６】
圧力補償エレメント（２０）は、最大表面積を形成するために、薄板または開孔した発泡体によってハウジング（１０´）内に配置される、請求項３ないし請求項１５のいずれかに記載のラウドスピーカ（５"）。
【請求項１７】
ハウジング（１０´）は閉鎖された、請求項３ないし請求項１６のいずれかに記載のラウドスピーカ（５"）。
【請求項１８】
気体容量（Ｖ14´）は、状態の断熱および等圧の変化を実行するように構成される、請求項３ないし請求項１７のいずれかに記載のラウドスピーカ（５"）。
【請求項１９】
第１および第２の圧力の変化が互いに逆である、請求項２に記載のラウドスピーカ（５"）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の例は、圧力補償エレメントを含むラウドスピーカに関する。
【背景技術】
【０００２】
ラウドスピーカは、電気的な交流信号、例えば正弦波信号を音または空中を通る音に変換する働きをする。図３ａに示されているように、ラウドスピーカ５は、一般的に、密閉容量Ｖ14（例えば５ｌ−１０ｌ）を有するハウジング１０および一つ以上の音響変換器１２を含む。ピストン・バイブレータとしてしばしば構成される音響変換器１２は、一般的に、膜（隔膜）１２ａおよび駆動部としてのボイスコイル１２ｂを含む。
【０００３】
ボイスコイル１２ｂは、交流信号を加えることにより、自由支持膜１２ａを振動させるように構成される。これは、ハウジング１０内への、そして、ハウジング１０外への、膜１２ａの、または、その部分の偏移という結果となり、そのため、膜１２ａとラウドスピーカ・ハウジング１０とによって囲まれる気体容量Ｖ14はハウジング１０内で変化する。閉鎖ハウジング１０から始まって、前記ハウジング１０が外部の容量と空間的に分離されているため、そして、異なる圧力状態が膜１２ａの内外で発生するため、気体容量Ｖ14の変化により、圧力の変化がハウジング１０内で起こる。この時点で、前記分離がなければ、音響短絡とも呼ばれる圧力補償プロセスが起こり、そして明らかに減少した音響発生という結果になることに注意すべきである。
【０００４】
膜１２ａがハウジング１０の内側に移動するときにハウジング１０内部の気体容量Ｖ14が圧縮されるので、容量は機械式ばねのように膜の動きに反対に作用する。その理由は、ハウジングの内側に移動している膜１２ａ（駆動部１２ｂに加えて）の圧縮プロセスが気体容量Ｖ14の過剰な圧力の形成という結果になるということであり、それは気体容量Ｖ14のスプリング力Ｆfに至る。このスプリング力は、Ｖ14の圧縮プロセスの間、膜の動きに反対に作用する。これとの類推により、膜１２ａがハウジング１０の外側に動いたときに、気体容量Ｖ14に生じる負の圧力によりスプリング力−Ｆfが生じることに注意されるべきである。スプリング力Ｆf、および−Ｆfはエアスプリング剛性ｓ14と比例しており、それは膜１２ａの領域に、そして、ラウドスピーカ・ハウジング１０の中の気体容量Ｖ14の大きさに依存している。このように、エアスプリング剛性ｓ14は、１／Ｖ14に比例している。ラウドスピーカ５の周波数応答および、したがって、音質は、エアスプリング剛性ｓ14によって実質的に影響される。ラウドスピーカ５のために結果として生じる周波数応答は、図３ｂにおいて表される。
【０００５】
図３ｂは、理想的なラウドスピーカ５の周波数ｆの全域における音圧レベルｐ（ｆ）の概要を示す。さらに、図表は、周波数ｆの全域におけるインピーダンス曲線Ｚ（ｆ）を表す。振幅周波数応答ｐ（ｆ）から分かるように、ラウドスピーカ５は、例えば、周波数応答における−６ｄＢの近傍で、４０Ｈｚに達する点において定義される低いカットオフ周波数ｆGを有する。インピーダンス曲線Ｚ（ｆ）から、そのピークまたは最大値であって、例えば、ここでは６０Ｈｚに達する位置にある共振周波数ｆRが決定される。
【０００６】
図３ｃは、ハウジング１０´および音響変換器１２を含む別のラウドスピーカ５´を示す。ハウジング１０´は、（ハウジング１０と比べて）例えば０．５リットルまたは１リットル少ない気体容量Ｖ14´（Ｖ14´＜Ｖ14）を含む。閉鎖された気体容量Ｖ14（ｓ14´＞ｓ14）のために増加したバネ剛性ｓ14´において、上述した関係ｓ14´~１／Ｖ14´に従って、減少した容量Ｖ14´が結果として得られる。また、パーセントにおいて、乗り越えられるスプリング力Ｆfの大きさは、百分率において総量に決定的に依存し、それによって、同封の気体容量Ｖ14´は、それぞれ、ハウジング１０´の内外への膜の動きによって増減する。容量の百分率変化が大きいほど、エアスプリングを乗り越えるために与えられなければならない必要な力Ｆmまたは−Ｆmは大きくなる。これは、より小さいハウジング１０´または気体容量Ｖ14´において、同じ大きさの膜１２ａおよびそのたわみが与えられたとき、増加したエアスプリング剛性ｓ14´のため、大きいハウジング１０または気体容量Ｖ14に対するよりもエアスプリングを乗り越えるために、より大きな力Ｆmまたは−Ｆmが必要とされるという結果を招く。上で説明されたように、伝送特性がバネ剛性ｓ14´に依存しているので、ハウジング１０´の大きさの変化または減少は、同じ音響変換器１２（シャシー）が使用される場合、図３ｄに示されるように、周波数帯域の変化という結果になる。シャシー１２の全体の剛性がエアスプリング剛性ｓおよび膜サスペンションの剛性から成る点に注意されるべきである。したがって、エアスプリング剛性ｓは、膜のサスペンションの剛性と比べて、例えば（小さい気体容量Ｖ14´を有する）小さいラウドスピーカ・ハウジング１０´と比べて、もはや無視できない場合に特に重要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図３ｄは、（周波数ｆを通して描かれる）図３ｃのラウドスピーカ５´に対するインピーダンス曲線Ｚ（ｆ）´および振幅周波数応答ｐ（ｆ）´の略図を示す。インピーダンス曲線Ｚ（ｆ）´から分かるように、共振周波数ｆR´は、より小さいハウジング１０´のため上方へ移されて、例えば、現在１００Ｈｚである。同様に、振幅周波数応答ｐ（ｆ）´からわかるように、低いカットオフ周波数ｆG´は、（例えば８０Ｈｚまで）増加する。さらに、振幅周波数応答ｐ（ｆ）´において、共鳴のステップアップは、共振周波数ｆR´の範囲で形成され、それが、周波数応答ｐ（ｆ）´の線形に負の影響を及ぼす。
【０００８】
多くの活用の場において、特に視覚的な理由のために、できるだけ小さく、そして、音響変換器１２（例えば、周波数セパレータ、アンプ）を制御するための可能性がある電子機器を収容するラウドスピーカ・ハウジング１０を有することが好ましい。膜１２ａのサイズが不変のままの場合であっても、ハウジング１０または１０´のサイズは限られた範囲の中で変化することができる。しかしながら、ハウジング１０または１０´のサイズは、周波数応答ｐ（ｆ）またはｐ（ｆ）´の線形、および、伝送距離、特に、低音部の伝送距離（低いカットオフ周波数ｆGまたはｆG´を参照）に直接的な影響を及ぼすため、上で説明したように、ラウドスピーカ５または５´のサイズと音質との間に不一致がある。
【０００９】
それゆえに、この発明の目的は、ハウジングのサイズおよび伝送特性の間に改良されたトレードオフを有するラウトドスピーカを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
発明の目的は、請求項１または請求項２に記載のラウドスピーカによって達成される。
【００１１】
本発明の実施例は、音響変換器、ハウジングおよび、例えば、圧力補償エレメント等の温度に影響を与えるための手段を含むラウドスピーカを提供する。音響変換器は膜を含み、前記膜はハウジングとともに気体容量を含んでいる。音響変換器は膜を振動させるように構成され、その結果、気体容量は振動に従って変化する。温度に影響を与えるための手段は、気体容量の温度の変化による膜振動に起因する状態の変化に反対に作用するように構成される。
【００１２】
本発明の発見は、膜の動きおよびそこから結果として得られる容量の変化によって生じるラウドスピーカ内部の気体容量の状態の断熱変化が状態の等圧の変化へ移行されるという点にある。この文脈において、例えば、熱は気体容量に入力され、または、気体容量は冷却プロセスにさらされ、その結果、ハウジング内部の圧力変化は補償されるかまたはほとんど補償される。これが、発明のラウドスピーカにおいて、気体容量に直接接触するおよび／またはそれに影響を与えることができる１つ以上のいわゆる圧力補償エレメントのような状態の等圧変化を達成するための手段が、例えばハウジング内部に与えられる理由である。圧力適合によって、例えば膜の動きの関数として、気体容量のエアスプリング剛性ｓは適応されることができるかまたは一定に保たれることができ、その結果、小さい閉鎖された気体容量を有する小さいハウジングの中のラウドスピーカは大きい囲まれた気体容量を有する大きなハウジングの中にあるそれに相当するエアスプリング剛性ｓを示す。したがって、この種の圧力補償エレメントを有するラウドスピーカの周波数応答は向上し、その結果、例えば、「共振周波数ｆR」および「低いカットオフ周波数ｆG」の危機的な周波数は減少する。これは、進展した線形および拡大した再生周波数レンジを有する伝送特性という結果となる。
【発明の効果】
【００１３】
ラウドスピーカにおいて音響変換器の膜が振動させられることができるので、圧力補償エレメントを制御し、振幅および時間特性に関して膜の振動にしたがって状態の等圧変化を制御するために、圧力補償エレメントは、さらなる実施例にしたがって、例えば音声信号への圧力センサを介してまたは直接のカップリングを介して、音響変換器に電気的にカップリングされる。
【００１４】
音響変換器は一般的にハウジングの内外に向かって運動を実行するので、ラウドスピーカは−更なる実施例に従って−気体容量の温度増加を実行するように構成され、さらにそれによって温度低下が実行される更なる圧力補償エレメントの両方を含むことができる。例えば、前記加熱可能な圧力補償エレメントはナノチューブとして構成されることができるが、冷却可能な圧力補償エレメントは受動的あるいは能動的なヒートシンクとして、または、ペルチェ素子として構成されることができる。さらに、前記圧力補償エレメントは、例えば電子的に、それらの熱挙動において制御可能にすることができる。できるだけ速く状態の等圧変化を実行するために、例えば薄膜または泡を用いて、それらがかなりの体積および／または非常に大きい表面を有するように、圧力補償エレメントはハウジング内で構成される。
本発明の実施例は、添付の図を参照して下で更に詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、実施例による圧力補償エレメントを含むラウドスピーカの概略図を示す。
【図２ａ】図２ａは、他の実施例によるいくつかの圧力補償エレメントおよびコントローラを含むラウドスピーカの概略図を示す。
【図２ｂ】図２ｂは、図２ａの実施例の周波数応答の概略図を示す。
【図３ａ】図３ａは、従来技術によるラウドスピーカの概略図を示す。
【図３ｂ】図３ｂは、図３ａのラウドスピーカの周波数応答の概略図を示す。
【図３ｃ】図３ｃは、従来技術の他のラウドスピーカの概略図を示す。
【図３ｄ】図３ｄは、図３ｃのラウドスピーカの周波数応答の概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の例が添付の図を参照して以下で説明される前に、同一であるか動作が同一であるエレメントには同じ参照番号が与えられ、そして、それらの説明が相互に適用できるか交換可能である点に注意されたい。
【００１７】
図１は音響変換器１２（ピストン・バイブレータ）を含むラウドスピーカ５"を示し、それは膜１２ａおよび励振コイル１２ｂを含む。上述したように、ハウジング１０´と協働する膜１２ａは気体で満たされた内部容量Ｖ14´を含む。描かれたラウドスピーカ５"において、圧力補償エレメント２０は、ハウジング１０´内に配置される。正確に言うと、圧力補償エレメント２０は、気体容量Ｖ14´に接触し、または空気または、通常、理想的な気体が内部にあるように配置される。
【００１８】
ハウジング１０´内で、理想的な気体に対して、現在の圧力ｐ14´、封入された気体容量Ｖ14´および現在の温度Ｔ14´との間に関係がある。圧力補償エレメント２０がなければ、ハウジング１０´の内側への膜１２ａの動きは、容量Ｖ14´が減少するために、圧力（＋Δｐ14´）の増加という結果となる。逆にいえば、ハウジング１０´の外側への膜１２ａの動きは、容量Ｖ14´が増加するために、圧力（−Δｐ14´）の減少という結果となる。このような状態の変化は、熱エネルギーが環境との間で交換されないため断熱状態と呼ばれる。ラウドスピーカの現在の構成において、すなわち、圧力補償エレメント２０を使用するときに、圧力差＋Δｐ14´または−Δｐ14´は気体容量Ｖ14´の温度の変化によって補償され、および／または、状態の断熱変化は、状態の等圧変化に変換される。圧力ｐ14´がＴ14´／Ｖ14´に比例しているので、圧力＋Δｐ14´の増加は温度−ΔＴ14´の減少によって補償されることができる。逆に、負の圧力−Δｐ14´は、関係ｐ14´~Ｔ14´／Ｖ14´にしたがって、温度＋ΔＴ14´の増加によって補償される。このように、気体容量Ｖ14´の熱力学的状態の変化は、一方では、膜１２ａの容量の変化によって、そして、他方では、気体の温度の能動的に制御された変化によってもたらされる。
【００１９】
圧力補償エレメント２０は例えば一種の発熱体でもよく、それは加熱電圧の印加によりそれ自体を加熱し、したがって、気体容量Ｖ14´の環境気体分子を加熱する。この趣旨で、圧力補償エレメントは、例えば、タングステン・フィラメントおよび／またはカーボン・ナノチューブなどのような１つ以上の温度音響変換エレメントを含み、それらは非常に急速に環境気体容量Ｖ14´の温度変化を実行できるように構成され、また、（例えば、少なくとも４０Ｈｚで、または固定的に影響を受ける周波数範囲（ｆ＜ｆR）で）周期的にそれを繰り返すように構成される。このような圧力補償エレメント２０は、好ましくは低い熱容量および高い電気および熱伝導率を示す。圧力補償エレメント２０の昇温は、圧力補償エレメント２０の環境の気体容量Ｖ14´の膨張という結果になる。この昇温＋ΔＴ14´は好ましくは周期的に達成されるが、それは冷却期間（−ΔＴ14´）によって得られることができ、その結果、前後に動くラウドスピーカ膜１２ａによる圧力＋／−Δｐ14´の振動変化は、少なくとも完全に補償されることができる。この温度＋ΔＴ14´の増加は、膜１２ａの外向きの動きを対象とする様式で達成され、圧力補償エレメント２０は好ましくは音響変換器１２に電気的に結合される。ここで、加熱電圧は、例えば、音響変換器１２を駆動する周期的に振動している交流信号から導き出されることができる。このように、加熱電圧は、音響変換器１２を駆動するための交流信号（ハイレベル信号）の関数として、周期的に変化する。
【００２０】
他の実施例によれば、圧力補償エレメント２０は、圧力補償エレメント２０を取り囲む気体容量Ｖ14´の温度−ΔＴ14´の減少をもたらすように構成されることもできる。このような冷却圧力補償エレメント２０のための考えられる実施態様は、例えば、受動的なヒートシンクまたは能動的な冷却素子、例えばペルチェ素子であり、それは、前記実施例から類推して、（コントロール信号を介して）電気的ハイレベル信号に結合されることができる。音響変換器１２、通常、ハウジング１０´の内外への膜１２ａの動きによる音の放出に応じて、圧力補償エレメント２０は加熱および冷却の圧力補償エレメント２０の組合せを含むことが好ましい。ここで、ハウジング１０´が、気体容量Ｖ14´を冷却するように構成される第１の圧力補償エレメント２０および気体容量Ｖ14´を加熱するように構成される第２の圧力補償エレメント２０を配置されてこの組み合わせが実現される点に注意されるべきである。この組み合わせは、大きい温度変動＋／−ΔＴ14´を必要とする、補償されるべき大きい圧力変動＋／−Δｐ14´で、特に有利である。
【００２１】
更なる実施例によれば、圧力補償エレメント２０および／または圧力補償エレメント２０のためのコントローラ（図示せず）は、圧力補償エレメント２０が好ましくは音響変換器１２の基本共振周波数以下で（すなわち、例えば、２０および５０または２５および１００Ｈｚの間の周波数範囲内で）作動するように構成される。これに対する背景は、実際にハウジングの中の空気圧縮に起因する音響変換器の線形に対する負の効果が、低い周波数範囲内、すなわち共振周波数ｆR以下（例えば、７０Ｈｚ以下または１２０Ｈｚ以下）の下で発生するだけであるということ、および／または前記周波数範囲の中で振動の挙動が全体システムの剛性によって決定されるため、前記周波数範囲の中の効果が特に厳しいということである。
【００２２】
図２ａは、多数の圧力補償エレメント２０を含むラウドスピーカ５"の更なる実施態様を示す。ここで、多数の温度作用エレメント２０は、最適に配置され、互いと組み合わされて、その結果、気体容量Ｖ14´に導入される達成可能な温度差＋／−ΔＴ14´は増加する。上ですでに説明されたように、多数の圧力補償エレメント２０は能動的なおよび／または受動的な方法で作動される加熱および冷却エレメントの組合せによって実現されることができる。図２ａから分かるように、一方では、エレメント２０および気体容量Ｖ14´内の気体の間の接触領域が最大になるように、他方では、エレメント２０および（最も多くの）遠隔気体分子の間の距離が温度補償＋／−ΔＴ14´の時間を減らすために最小化される（熱／冷の切り離された導入の回避）ように、温度補償エレメント２０は空間的に配置される。この実施において、表層最大化は、圧力補償エレメント２０が薄板の形で配置されるという事実から生じる。
【００２３】
更なる実施例によれば、図２ａの実施例は加えて、示された制御電子装置２２を含み、それは、加熱電圧および／または冷却素子のための電気制御電圧を、音響変換器１２を駆動するための交流信号として、圧力補償エレメント２０に結合する。この趣旨で、更なる実施例によれば、制御電子装置２０は、周波数重複を回避するための手段を含むことができる。この背景は、例えば、ハイレベル信号から導き出される正または負の電圧が与えられるとき、膜１２が正の電圧の事象と比較して負の電圧の事象における異なる向きに動いたとしても、それぞれの圧力補償エレメント２０（例えば、発熱エレメント）が駆動されるということである。周波数倍増のこの効果を回避するために、全ての信号は、例えば、適切な振幅オフセットを用いてシフトされることができる。発生している振幅値の全てが同一符号から成るように、オフセットは構成される。詳細については、最大の負の信号振幅値が最も小さい正の振幅値になるように、十分に大きいオフセットを選択することは有用である。
【００２４】
更なる実施例によれば、コントローラ２２は、ハウジング１０´内に配置されるセンサ２４に接続される。このセンサ２４（例えば、圧力または温度センサ）は、圧力または温度のような熱力学的状態変数を決定して、そこから制御信号を圧力補償エレメント２０に適応させるかまたは引き出す役割を果たす。必要な制御信号の決定は、例えば１回限りの測定値によって、センサ信号から引き出され、調整されることができる。このように、較正は、センサ２４によって可能にされる。さらに、センサ信号（半能動的な制御）の即時処理によって適応決定されおよび／またはセンサ信号（完全に能動的な制御）から直接導き出されることは、圧力補償エレメント２０のための制御信号（ここで、加熱電圧および／または（能動的な）冷却エレメントまたはペルチェ素子の制御電圧を参照）にとって可能である。この点において、センサ２４がハウジング１０´内に配置される多数のセンサを含むセンサ回路網として構成されることができる点に注意されるべきである。
【００２５】
以下に、小さいハウジング１０´におけるバネ剛性ｓを補償するための手段を含むラウドスピーカ５"のための結果として生じる周波数応答が、図２ｂを参照して議論される。図２ｂは、ラウドスピーカ５"のためのインピーダンス曲線Ｚ（ｆ）"および振幅曲線ｐ（ｆ）"の略図を示す。
【００２６】
図３ｂの略図と比較して、人は、共振周波数ｆR"が共振周波数ｆR´より実質的に低く構成されることを見ることができる。さらに、曲線も、このような非常に顕著な最大値を示さない。それ故に、周波数応答ｐ（ｆ）"は、共振周波数ｆR"の周辺における周波数範囲での周波数応答ｐ（ｆ）"と比べて平滑化され、したがって、前記周波数範囲においてほぼ線形の曲線によって特徴付けられる。周波数応答ｐ（ｆ）"は、たとえ用いられるラウドスピーカ・ハウジング５"において、容量がラウドスピーカ５´と比べて変化していなくても、低いカットオフ周波数ｆG"がさらに低く到達し、したがって、小容量ラウドスピーカ５´のための図３ｄの周波数応答より大容量ラウドスピーカ５のための図３ｂの周波数応答にさらに類似していることを示している。要約すると、小さい気体容量Ｖ１４´にもかかわらず従来のラウドスピーカと比較して、線形および周波数スペクトルに関してかなり改善されると言うことができる。
【００２７】
図２ａに関して、圧力補償エレメント２０が薄板として構成されるときでも、統合した圧力補償エレメント２０で、最後に速い温度補償プロセス＋／−ΔＴ14´の目的を達成するために、最大表面積が他の形、例えば全ハウジング１０´を満たしているガス浸透性充填材料によって達成されることができる点に注意されるべきである。この充填材料は、孔の開いた発泡体またはウールまたは薄紙でもよい。さらに、それは、ハウジング１０´内部のフィルムまたはラッカーとして使用される圧力補償エレメント２０のためにも都合がよい。基本的に、温度に影響している要素の作用の機構が能動的な表面領域の最大化にもかかわらず確実にされるいかなる実施例においても、配慮はされることになっている。ナノチューブが発泡体として用いられる場合、例えば、配慮は穴の全ての電気結合を確実にするためにされることになっている。さらに、速い温度補償プロセス＋／−ΔＴ14´を達成するためのアプローチは実現可能である。たとえば、材料の選択および、この文脈において、特に使用する構成要素の熱伝導率は、基本的部分の役割を果たす。最適化可能性は主に容量Ｖ14´の中の媒体（気体）の選択に存在し、例えばそれが高い熱伝導率を示すように、それは選択される。一般論として、より急速に温度を変える能力に関して上述の目的を達成するために、好ましく用いられる気体は、（温度伝播プロセスにおいて存在する慣性にもかかわらず）全体の気体容量Ｖ14´において、最適な、または、速い温度変化＋／−ΔＴ14´を可能にする気体である。
【００２８】
この点において、上述した実施例が閉ハウジング１０´に関連する場合であっても、特に、例えば、圧力補償エレメント２０は、受動的な膜またはバスレフ・ハウジング等を含む他のタイプのハウジングにおいて使用されることができる点にも注意されるべきである。換言すれば、これは、閉鎖気体容量Ｖ14´が必ずしも気密状態に包囲される必要があるというわけではないことを意味する。
【００２９】
さらに、図１および図２に関して示されるラウドスピーカ５"が多数の音響変換器１２を含むことができる点に注意されたい。同様に、上述の説明において、漏斗形の膜を有するピストン・バイブレータとして描写される音響変換器は、異なって構成されることもできる。
【００３０】
前の実施例では、温度に影響するための手段は圧力補償エレメントとして説明されたが、この点について、それは異なって構成されることもできることに注意されたい。さらに、それらが、必ずしもハウジング内に配置される必要があるというわけではない。実施例によれば、それは、例えば（熱）放射などの方法で、外側から気体容量内の気体の温度に影響するように影響を与えるための手段も実現可能であり、その結果、圧力補償は内側で発生する。一般に、これは、温度に影響するための手段が、各ケースにおいて用いられる温度生成効果にかかわりなく、そして、ラウドスピーカ・ハウジングに関する手段の配置にかかわりなく、気体容量の温度を変えて、このように圧力補償を実行するように構成されることを意味する。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図３ｄ】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年10月6日(2014.10.6)
【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】
膜（１２ａ´）を含む音響変換器（１２）；
膜（１２ａ´）と共に気体容量（Ｖ14´）を取り囲むハウジング（１０´）；および
気体容量（Ｖ14´）の温度に影響を及ぼすための手段（２０）を含み、
膜（１２ａ´）は、気体容量（Ｖ14´）が振動に従って変化させられるように振動するように構成され、
温度に影響を及ぼすための手段（２０）は、気体容量（Ｖ14´）を冷却するように構成された第１の圧力補償エレメント（２０）、および気体容量（Ｖ14´）を加熱するように構成された第２の圧力補償エレメント（２０）を含み、温度に影響を及ぼすための手段（２０）は、気体容量（Ｖ14´）において、温度の時間変化により、音声信号に従った振動による状態の変化に対抗するように構成された、ラウドスピーカ（５"）。
【請求項２】
膜（１２ａ´）を含む音響変換器（１２）；
膜（１２ａ´）と共に気体容量（Ｖ14´）を取り囲むハウジング（１０´）；および
気体容量（Ｖ14´）の温度に影響を及ぼすための手段（２０）を含み、
膜（１２ａ´）は、気体容量（Ｖ14´）および、それ故に、気体容量（Ｖ14´）の圧力が振動に従って変化させられるように振動するように構成され、
温度に影響を及ぼすための手段（２０）は、気体容量（Ｖ14´）を冷却するように構成された第１の圧力補償エレメント（２０）、および気体容量（Ｖ14´）を加熱するように構成された第２の圧力補償エレメント（２０）を含み、温度に影響を及ぼすための手段（２０）は、気体容量（Ｖ14´）の温度の変化により、振動による状態の第１の変化に対抗するように構成され、温度変化は圧力の第２の変化を引き起こし、温度の変化は圧力の第２の変化に比例する、ラウドスピーカ（５"）。
【請求項３】
温度に影響を及ぼすための手段（２０）は、振動による気体容量（Ｖ14´）の圧力の変化に対抗するために気体容量（Ｖ14´）の温度の変化をもたらすように構成される圧力補償エレメント（２０）を含む、請求項１または請求項２に記載のラウドスピーカ（５"）。
【請求項４】
圧力補償エレメント（２０）は、加熱電圧が与えられたとき、圧力補償エレメント（２０）を囲む気体容量（Ｖ14´）の温度の増加をもたらすように構成された、請求項３に記載のラウドスピーカ（５"）。
【請求項５】
圧力補償エレメント（２０）は、サーモ音響トランスジューサエレメントおよび／またはカーボン・ナノチューブを含む、請求項３または請求項４に記載のラウドスピーカ（５"）。
【請求項６】
圧力補償エレメント（２０）は、ティッシュ、フィルムまたはラッカーの形でハウジング（１０´）内に配置される、請求項３ないし請求項５のいずれかに記載のラウドスピーカ（５"）。
【請求項７】
圧力補償エレメント（２０）は、振動する加熱電圧が与えられたとき、気体容量（Ｖ14´）の振動する拡張を得るように構成された、請求項３ないし請求項６のいずれかに記載のラウドスピーカ（５"）
【請求項８】
圧力補償エレメント（２０）は、圧力補償エレメント（２０）を囲む気体容量（Ｖ14´）の温度の低下を得るように構成される請求項３ないし請求項７のいずれかに記載のラウドスピーカ（５"）。
【請求項９】
圧力補償エレメント（２０）は、受動的なヒートシンクおよび／またはペルチェ素子を含む、請求項３ないし請求項８のいずれかに記載のラウドスピーカ（５"）。
【請求項１０】
さらに、圧力補償エレメント（２０）を囲む気体容量（Ｖ14´）の温度の低下を得るように構成される他の圧力補償エレメント（２０）を含む、請求項４ないし請求項９のいずれかに記載のラウドスピーカ（５"）。
【請求項１１】
さらに、音響変換器（１２）を駆動するための交流信号に圧力補償エレメント（２０）を電気的に結合するように構成された電気回路（２２）を含む、請求項３ないし請求項１０のいずれかに記載のラウドスピーカ（５"）。
【請求項１２】
電気回路（２２）は、周波数重複を回避するための手段を含む、請求項１１に記載のラウドスピーカ（５"）。
【請求項１３】
電気回路（２２）は、音響変換器（１２）のカットオフ共振周波数以下でのみ圧力補償エレメント（２０）を電気的に結合するように構成される、請求項１１または請求項１２に記載のラウドスピーカ（５"）。
【請求項１４】
電気回路（２２）は、音響変換器（１２）を駆動するための交流信号から導き出される制御信号によって圧力補償エレメント（２０）を制御するように構成され、それにより、交流信号によって制御される膜の振動がサポートされる、請求項１１ないし請求項１３のいずれかに記載のラウドスピーカ（５"）。
【請求項１５】
電気回路（２２）は、ハウジング（１０´）内の圧力センサ（２４）に接続され、それにより、圧力補償エレメント（２０）が検出された圧力の変化に基づいて駆動される、請求項３ないし請求項１４のいずれかに記載のラウドスピーカ（５"）。
【請求項１６】
圧力補償エレメント（２０）は、最大表面積を形成するために、薄板または開孔した発泡体によってハウジング（１０´）内に配置される、請求項３ないし請求項１５のいずれかに記載のラウドスピーカ（５"）。
【請求項１７】
ハウジング（１０´）は閉鎖された、請求項３ないし請求項１６のいずれかに記載のラウドスピーカ（５"）。
【請求項１８】
気体容量（Ｖ14´）は、状態の断熱および等圧の変化を実行するように構成される、請求項３ないし請求項１７のいずれかに記載のラウドスピーカ（５"）。
【請求項１９】
第１および第２の圧力の変化が互いに逆である、請求項２に記載のラウドスピーカ（５"）。
【国際調査報告】
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