屈曲波音響装置と、その作成方法
音響装置と、その音響装置の作成方法である。その音響装置は、動作周波数範囲内に共鳴屈曲波モードを有する振動板（１０）と、その振動板に繋がれた複数の電子機械トランスデューサ（１２）とを含む。振動板領域に亘る正味の横モードの速度がゼロへと向かうように、少なくとも選択された数の共鳴屈曲波モードがバランスされ、かつ、共鳴屈曲波モードのバランシングを実質的に達成するよう、トランスデューサの配置と機械インピーダンスとは構成されている。選択した数の共鳴モードの節線が、そこにおいて、又はその周辺でクラスタ化される、複数の節グループ化地点が存在するように振動板のパラメータは構成されていてよい。各々のトランスデューサを、その複数の節グループ化地点のうちの１つに搭載してよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラウドスピーカーやマイクロフォンのような音響装置に関する。より詳細には、本発明は、ここに参照によって組み込まれる我々の国際出願ＷＯ２００５／１０１８９９Ａにおいて説明される、一般的な種類の音響装置に関する。そのような装置は、バランスモードラジエータ（ｂａｌａｎｃｅｄ ｍｏｄｅ ｒａｄｉａｔｏｒｓ）、又はイニシャルであるＢＭＲとして知られている。
【０００２】
背景技術
先行技術においては、ピストンのように振舞う、潜在的にモーダルな振動板の作成への数多くの取り組みがなされた。
１）選択したモードの節線上でドライブし、その特定のモードを鎮圧する（通常は最低モード）。
２）静電型スピーカー又は平面磁（Ｍａｇｎｅｐｌａｎａｒ）スピーカーの場合と同様、全体の範囲に亘って均一にドライブする。
３）２つのドライバを、特定の非対称の形に配置する（例えば松下の米国特許第４，４２６，５５６号（非特許文献２）を参照）。
【０００３】
ＷＯ２００５／１０１８９９Ａ（非特許文献１）におけるＢＭＲの教示は、ラジエータのモードが選択した次数に至るまで自由パネルにおけるそのモードと類似するように、モーダルなラジエータをバランスさせることを狙ったものである。このバランスは、トランスデューサのドライブ部についての位置及び質量と、少なくとも１つの機械インピーダンス手段（例えば質量体）とを適切に選択することによって達成される。
【背景技術】
【０００４】
【非特許文献１】国際公開第ＷＯ２００５／１０１８９９Ａ号
【非特許文献２】米国特許第４，４２６，５５６号
【非特許文献３】国際公開第ＷＯ１９９７／０９８４２号
【発明の開示】
【０００５】
１つの態様からは、本発明は、所定の面積と所定の動作周波数範囲とを有し、該動作周波数範囲内に共鳴屈曲波モードを有するような振動板と、前記振動板に繋がれ、前記振動板とエネルギーを交換するよう構成された、複数の電子機械トランスデューサと、を含み、前記動作周波数範囲内において少なくとも選択されたモードをバランスさせる方向へと向かうよう、前記振動板の前記面積に亘る正味の横モードの速度が少なくとも低減され、かつ、選択された共鳴屈曲波モードのバランシングを実質的に達成するよう、前記トランスデューサの配置と機械インピーダンスとが構成されていることを特徴とする、音響装置である。
【０００６】
別の態様からは、本発明は、所定の面積と所定の動作周波数範囲とを有する振動板を持つ音響装置を作成する方法であって、前記動作周波数範囲内に共鳴モードを持つよう、振動板パラメータを選択する段階と、複数の電子機械トランスデューサを、前記振動板とエネルギーを交換するよう、前記振動板に繋げる段階と、を含み、前記動作周波数範囲内において少なくとも選択されたモードをバランスさせる方向へと向かうよう、前記面積に亘る正味の横モードの速度が少なくとも低減され、かつ、選択された共鳴屈曲波モードのバランシングを実質的に達成するよう、前記トランスデューサの配置と機械インピーダンスとを選択することを特徴とする、方法である。
【０００７】
ＷＯ２００５／１０１８９９Ａにおいて説明される通り、その面積に亘る正味の横モード速度は、横方向変位の二乗平均平方根（ｒｍｓ： ｒｏｏｔ ｍｅａｎ ｓｑｕａｒｅ）を計算することによって定量化できる。トランスデューサの位置と機械インピーダンスとは、正味の横モード速度が好ましくゼロに向かうような、位置と機械インピーダンスとである。円形の振動板に対する計算例が、ＷＯ２００５／１０１８９９において説明されている。その面積に亘る正味の横モード速度をゼロに向かわせるということを達成するためには、相対的な平均変位は、ｒｍｓ横速度の２５％未満であるか、又は、好ましくは１８％未満であればよい。
【０００８】
ＷＯ２００５／１０１８９９Ａにおいて更に説明されている通り、ゼロであるような正味の横モード速度のためには、振動板のモードは、「全体ボディ変位」または「ピストン」モードを除き、そのモードが平均変位ゼロを有する限りにおいて（すなわち、ジェネレータ平面より上方のモードの形によって囲まれる領域が、その平面より下方にある領域と釣り合う限りにおいて）、慣性バランスされる必要がある。
このことは、正味の加速度、及び軸上の圧力応答は、単に任意の周波数における運動のピストン構成要素だけによって決定されるということを意味する。
【０００９】
ＷＯ２００５／１０１８９９Ａにおいては、正味の横モード速度をゼロへと向かわせるための種々の方法が説明されている。１つの方法は、ドライブポイントインピーダンスＺmが、理想的な理論上の音響装置のモードに対して最大である位置を計算することを伴う。そのインピーダンスＺmはモードについての和から計算されるので、位置の計算値は、その和に含めるモードの数に依存する。一般的には、その位置は考えている最高のモードの節に近接する傾向を持つであろうものの、しかしながら他モードの影響により、その一致は厳密ではないかもしれない。それ故、その位置は平均節位置と考えられる。
【００１０】
本発明において、トランスデューサのドライブ部は、好ましくは平均節位置に搭載される。そのような位置は、例えば４番目のモードなど選択されたモードの節線上（又はその近く）にあってよく、それらはＷＯ２００５／１０１８９９Ａにおいて説明されている。このようにして、選択したモードに至るまでのモードは、それらが鎮圧されるか否かに関わらずバランスされる。平均節位置においてドライブすれば、モードにおける振幅は穏やかになるが、しかしながらそのモードを鎮圧するには至らないかもしれない。モーダルな動作は、そのモードの出力を放射バランスに至らせるために、極めて重要である。
【００１１】
複数（例えばｎ）のトランスデューサを、ｎ番目のモードの平均節位置に各々搭載してよい。平均節位置へ搭載することにより、各々のモードにかけられる正味の力がゼロに接近するということが保証される。結果として起こる運動は、ピストンのそれに類似する。しかしながら、その装置は単なるピストンではなく、多くの最低次数モードが強くは励起されないような共鳴ラジエータである。その装置は従って、その放射が軸方向の周波数応答と、併せての電力（ｐｏｗｅｒ）応答とにおいての大きなピークと下落とをもたらすという点に関して、ドライブされるモードが一般的にアンバランスであるような、ピストンからモーダルへの（ｐｉｓｔｏｎ ｔｏ ｍｏｄａｌ）遷移についての放射の問題への対処を試みるものである。
【００１２】
トランスデューサの配置は、振動板上において対称的かもしれないし、そうではないかもしれない。対称性の議論は、モーダルバランスの理論に基づいている。その振動板は、そのバランシング方法の対象となるモード軸を２以上有していてよい。例えば、長方形の振動板は、長い方の軸に対して対称的に配置された３つのトランスデューサと、もう１つの軸に対してのトランスデューサのペアとを、有してよい。
【００１３】
追加的な実用的設計変数としては、幾つかの、又は全てのトランスデューサのドライブ強度、及び／又は質量を等しくしても、又は異なったものとしてもよいということがある。更に、トランスデューサの機械インピーダンスは、そのトランスデューサのドライブ力又は電力とは、程度の差はあれ独立に変えてよい。各々のトランスデューサの機械インピーダンスを、ドライブ位置における実効機械インピーダンスに適合させることができる。その適合した機械インピーダンスにおいては、機械的、電磁気的な減衰の性質、コンプライアンスの反映（ｒｅｆｌｅｃｔｅｄ ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ）、ドライブ質量、及び利用可能なドライブ力が考慮に入れられるかもしれない。内在するピストン範囲の出力を良く予測するので、低い周波数においてはこの包括的アプローチが役に立つ。これは、従来の箱型ラウドスピーカを設計するために、従来のピストンドライバと共に用いられる、低周波数パラメータの方法と同等である。
【００１４】
トランスデューサは慣性的であっても、接地されていてもよい。トランスデューサは、圧電型デバイスであっても、曲げ型デバイスであっても、又は可動コイル型デバイスであってもよい。
【００１５】
ＷＯ２００５／１０１８９９Ａとは対照的に、実質的にトランスデューサのみの配置と機械インピーダンスとによって、モーダルなバランシングが達成される。好ましくは、全面的にトランスデューサの配置と機械インピーダンスとによって、そのようなバランシングを達成できる。言い換えれば、機械インピーダンス（例えば質量体）が不可欠というわけではない。そうは言うものの、振動板に対して選択した配置に機械インピーダンス構成要素を適用することによって幾らかの微調整をすることは、本発明の音響装置にとって有益かもしれない。それらは、ある範囲内での周波数応答、ないしは平均節の方法を通じては、その密度のせいで分解不可能であるようなより高い次数のモードへの周波数応答を切り取るために、用いられる。
【００１６】
例えば、ある応用例においては、ある周波数範囲の、他の範囲に比してのレベルを調整することが有用であると分かるかもしれない。余りにも低過ぎる範囲での設計については、振動板に対して分布質量を、コンプライアントな中間層を介して適用し、調整してよい。中間層における減衰とコンプライアンスとを、分布質量と併せて設計することができる（平均節の方法の適用を妨げないためである）のであり、低周波数においては出力が低減し、一方で高周波数においては、そのコンプライアンスにより、その質量を切り離し、その範囲が影響を受けないよう留めることが可能となるような、振動板を備え付けることが可能である。こうして、幅広い範囲での平準化が機械的に達成される。
【００１７】
別の例においては、複数のトランスデューサのうちの１以上を、パッシブ（即ち、電気信号の供給を受けない）なものとしてよいのであり、従ってその主要な質量の特徴のみが、モーダルなバランシングのために使われる。そのパッシブなトランスデューサは電気的に接続を断たれていてもよいし、又はアクティブな増幅器に接続されたままであってもよい。後者の場合においては、ドライブからパネルまでに幾らかの電磁気的な減衰が起こるであろう。
【００１８】
２以上の信号チャネルを再生可能な装置に対しては、パッシブなトランスデューサとアクティブなトランスデューサとを組み合わせて用いるのが有益かもしれない。例えば、左右のチャネルを、パネル上での左手側と右手側の領域に向けてよい。より高い周波数においては、より高い次数の、個々のベースにより局在したモードために、トランスデューサはドライブされるかもしれない。より低い周波数においては、適切な信号加算によって、より低い次数の節線の平均的な集合の上を一斉に、同相で動く動作をさせるよう、トランスデューサを促すことができる。低周波数にバランスされたドライブと、間隔を空けての、高周波数におけるソースステレオ再生装置の合算された出力が、結果として得られる。
【００１９】
変換中において振動板を動かすよう、トランスデューサを構成してよい。トランスデューサは、ドライブ部を形成するボイスコイルと磁石システムとを備える可動コイル型デバイスであってよい。弾力的吊り下げ装置によって、振動板を胴体に繋げてよい。磁石システムは胴体に接着してよい。
【００２０】
吊り下げ装置のための適切な材料には、成形したゴム又は弾性ポリマー多孔性発泡性プラスチックが含まれる。設計において、振動板上における吊り下げ装置の物理的位置を、動作周波数範囲内全般に亘り最も良く適合するところを見つけるために調整してよい。加えて、又はその代わりに、その吊り下げ装置の振る舞いを（例えば、実効的な重心、減衰、及び剛性を突き止めるためにＦＥＡを用いて）モデル化することができる。その性質は、振動板の周囲に関しての実効的、概念的位置における実効的集中定数として計算できる。トランスデューサの位置／質量は、吊り下げ装置の機械インピーダンス効果を相殺するように、それから調整することができる。
【００２１】
本発明の３番目の態様によれば、所定の面積と所定の動作周波数範囲とを有し、該動作周波数範囲内に共鳴モードを有するような振動板と、前記振動板に繋がれたドライブ部を有し、前記振動板とエネルギーを交換するよう構成された、少なくとも１つの電子機械トランスデューサと、を含み、選択した数の共鳴モードの節線が、そこにおいて、又はその周辺でクラスタ化される、複数の節グループ化地点が存在するように前記振動板のパラメータは構成され、前記少なくとも１つのトランスデューサと繋がっている前記ドライブ部は、該複数の節グループ化地点のうちの１つに搭載されることを特徴とする、音響装置、が与えられる。
【００２２】
別の態様からは、本発明は、所定の面積と所定の動作周波数範囲とを有する振動板を持つ音響装置を作成する方法であって、前記動作周波数範囲内に共鳴モードを持つよう、振動板パラメータを選択する段階と、少なくとも１つの電子機械トランスデューサのドライブ部を、前記振動板とエネルギーを交換するよう、前記振動板に繋げる段階と、を含み、選択した数の共鳴モードの節線が、そこにおいて、又はその周辺でクラスタ化する、複数の節グループ化地点が存在するように前記振動板のパラメータを選択し、前記少なくとも１つのトランスデューサの前記ドライブ部を、該複数の節グループ化地点のうちの１つに繋げることを特徴とする、方法である。
【００２３】
選択されるモードは、例えば最初の２つ、ないしはそれ以上のモードのような、低周波数共鳴モードであってよい。このようにして、例えば４番目のモード等、選んだモードに至るまでの全てのモードについての節線上に、又はその近くに、トランスデューサを搭載してよい。あるいは、選択したモードには偶数又は奇数のモードのみが含まれてよいし、又は、動作周波数範囲内の全てのモードからの、任意の組み合わせを選択してもよい。
【００２４】
「奇数」、「偶数」という用語は、モードの数を指すものである。（０，２）を含む数字によって節線の数を示す。（０，２）は、１つの方向には屈曲がなく、もう１つの方向には２つの節線があるため、第１共鳴屈曲波モードとして定義される。完全を期すために、（０，１）は物体「全体」ないしはピストンのモードであることに注意する。この表記法の結果として、奇数モードは反対称的であり、偶数モードは対称的ということになる。奇数と偶数のモードの組み合わせを適切に選択すれば、軸方向の周波数応答を改善できる。トランスデューサを、節グループ化地点を選択して配置することを通じて、全体ボディでの寄与をサポートできる可能性もある。すなわち、最も低い利用可能な周波数における準ピストン的な動作を促すということであって、それは最も幅広い周波数範囲を提供するためである。
【００２５】
円形の振動板、又は、円形の振動板の中心を横切る区域として考えることができるビーム状振動板のように、対称的な物体に対しては、対称的なモードがバランスしているのであり、軸上での放射を起こさない。反対称的なモードはアンバランスであり、音響装置を設計するときにはよく検討しなければならない。そのような対称的な物体に対しては第１及び第２の偶数モードが同時に起こるのであり、従ってモードにおける放射をバランスするために、これらモードの両方についての節にトランスデューサを同時に搭載することができる。
【００２６】
複数のトランスデューサ（例えばｎ）を用意し、その各々を、節グループ化地点に搭載してよい。トランスデューサの数を節グループ化地点の数に一致させてよい（例えばｎ箇所にｎ個のトランスデューサを配置してよい）。
【００２７】
そのような位置のためのドライブは、それらのモードに対するモード放射のバランスをもたらし、従ってラジエータの軸上圧力応答を改善する傾向がある。言い換えれば、これらグループ化された位置はＷＯ２００５／１０１８９９Ａにおいて教示される平均節位置に一致してよいが、必ずしも一致する必要はない。
【００２８】
振動板のパラメータには、形状、サイズ（アスペクト比）、厚さ、曲げ剛性、表面面積密度、剛性率、異方性、曲率、及び減衰、が含まれる。振動板はパネルであってよいし、平面的でも、曲がっていても、くぼんでいてもよい。
【００２９】
振動板は、長方形、円、又は他の規則的多角形など、規則的な形状を有してよい。あるいは、振動板はより複雑な幾何学的形状であってよく、その形状は、選択した節グループ化地点においてクラスタ化する節線の所望の位置に従って、又はその節線の所望の組み合わせに従って、選択されていてよい。振動板にはまた、インピーダンスを不連続にするために十分な深さを有する溝を与えてもよい。その不連続により、溝を越えての共鳴屈曲波振動の伝播は顕著に低減されるかもしれない。このようにして、形状を円や長方形等のより単純な形状へと、振動について分解（ｖｉｂｒａｔｉｏｎａｌｌｙ ｒｅｓｏｌｖｅｄ）することができる。
【００３０】
振動板の厚さは一様であってよい。あるいは、例えば熱形成過程や真空成形の間での加熱や圧縮により全体に等高線やうねりを持たせて、振動板を成形することもできる。等高線やうねりによって節線が移動し、選択した節グループ化地点の位置が変わるか、又は選択された節グループ化地点においてクラスタ化される節線が変わるかもしれない。そのような等高線やうねりは、局所的な剛性の変動を利用したものである。
【００３１】
主要な屈曲平面における局所的剛性を実質的に増加はさせないような、「Ｉ」形状での拡張を施すことで、振動板の局所的な厚さもまた増加するかもしれない。例えば相互成形（ｃｏ−ｍｏｕｌｄｉｎｇ）により、追加的な質量体（ｍａｓｓｅｓ）を、振動板と共に一体的に形成することも可能である。「Ｉ」形状での拡張、及び／又は一体的な質量体によって、例えばより高次のモード等、他の振動モードを補い、バランスさせ、ないしは調整することができる。
【００３２】
振動板を成形することは、シート又は複合材料から振動板を切り抜くことに優る、追加的な利点を与えるものである。例えば、より質の高い表面仕上げや、表面レリーフや装飾的アートワークを含む、商標や類似の潜在的識別表示の機会が与えられる。例えば、サラウンドサスペンション、及び／又はボイスコイル前部のような、スピーカー構成要素の正確な登録のための溝または出っ張りを、振動板に一体的に組み込むこともできる。ロック部材、成形されたフック、構成要素を捕らえるための先細った溝又はアンダーカットされた溝を、振動板に一体的に組み込むこともできる。
【００３３】
スタイリングという理由から要求されるかもしれないような、複雑な幾何学構造が、標準的技法を用いてモデリング可能であるような規則的な形状として振舞うように、パラメータを組み合わせることができる。パラメータの組み合わせには、エリア質量、剛性又は溝の変動を含んでよい。例えば、成形された自動推進用部品（ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ｔｒｉｍ）のサブ区域（「Ａ」状の柱のためのカバーかもしれない）を、本発明がそれから適用されるような、より規則的な形状として、音響学的に振舞うように設計することができる。
【００３４】
各々の実施形態においての音響装置として、トランスデューサが自身に加えられる電気信号に応答して振動板に屈曲波エネルギーを加えるよう構成され、そして振動板が放射領域に亘って音響サウンドを放射するよう構成されるような、ラウドスピーカーを用いてよい。あるいは、振動板上で音響サウンドが起こるときにその振動板が振動するよう構成され、そしてトランスデューサがその振動を電気信号に変換するよう構成されるような、マイクロフォンを音響装置として用いてよい。動作周波数範囲は、ピストンからモーダルへの遷移を包含するものであってよい。振動板パラメータを、動作周波数範囲内において、ピストン範囲の上に２以上の振動板モードが存在するようにとってよい。音響装置は、より低い周波数においてはピストンとして動作し、より高い周波数においては複雑なモーダルラジエータとして動作してよい。第１の共鳴又は全体ボディモードは、モーダルラジエータに対して知られている問題、すなわち、第１モードと新しい幾つかのモードの間での出力において大きなギャップがあることの結果として、より低い周波数においては遷移が困難であるということについての問題を、好ましくは解決するよう促される。
【００３５】
装置のパラメータは、ピストン対モーダルでの出力における所望の割合を達成するよう、選択してよい。それは、高周波数における軸外への力という恩恵を与えるようなモーダルな振る舞いからの寄与である。後方チャネルを適用するために、又は、相関の弱い軸に関する出力において、より指向的ではない、周囲を取り巻くような音の広がりを提供することが所望されるようなサラウンドスピーカのためには、モーダルな寄与に比較してのピストン的な寄与を低減させることが所望される。そのような装置においては、軸上放射に対しての軸外放射の割合が改善される。トランスデューサを適切にスケーリングし配置することで、又は、周波数と共にドライブのフェーズを変えることによって、軸上ピストン構成要素における振幅を低減させることができる。
【００３６】
低周波数まで伸びる装置のために、低周波数システム設計に関する通常のパラメータ、すなわちバスレフ（ｂａｓｓ ｒｅｆｌｅｘ）の備え付け、密閉したボックス、及び関連する手段を用いてパフォーマンスとパワー操作を最適化することができる。そのような性質は、要求される周波数範囲内でのモード放射をバランスさせるために用いられる尺度には本質的に依存しない。
【００３７】
本発明における第１及び第２実施形態の任意の特徴を、第３及び第４の発明における任意の特徴と組み合わせてよい。
【００３８】
これら発明からの任意の１つに従って装置を設計するに際して、一般に利用可能であるモーダルアナライザの１つ、又はＦＥＡパッケージを入手すれば、設計者にとっては助けとなるであろう。それらは、モードの振る舞いと節線とを調査し、そして励起子と結果として生じる音響作用とを配置することを容易にするであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
図面の詳細な説明
図１ａは、共鳴屈曲波モードをサポートすることができる振動板１０と、その振動板内で共鳴を励起するために、その上に対称的に搭載されたトランスデューサ１２のペアとを含む、ラウドスピーカーを示す。振動板１０は、ビーム形状パネルの形をとっている。トランスデューサはパネルの長軸に沿って配置されており、各々はパネルの短端から、パネル長の２３％の距離にある。２つのトランスデューサは、第１及び第２のモードに対する節線に近接して、配置されている。
【００４０】
この２モードの解決手段を有効なものとするためには、自由プレートとして振舞うように振動板を搭載する必要がある。従来のドライブユニットラジエータにおいては、中心においてと周辺においてとの両方に、機械の末端部が存在する。しかしながら、そのような末端部によって、モード放射の寄与は非常にアンバランスとなる。
【００４１】
本発明においては、機械的な意味で動作が軽く、要求される放射バランスモードの振る舞いを邪魔しないような支持部品、及び吊り下げ部品を与えることができる。あるいは、これら部品は、バランスの取れた音響システムの一部を形作るよう、具体的に設計される。
【００４２】
図１ｂの回路図に示されている通り、各々のトランスデューサ１２は、対応する増幅器１４に接続されており、その増幅器は対応する抵抗器１６に接続されている。両方の増幅器１４はまた、例えばインダクタのような低域通過フィルタに接続されていてもよい。その２つの分離されたトランスデューサは、左右の信号チャネルを構成する。低域通過フィルタによって、共鳴パネルの全幅に亘るソースの分離という要求を満たすための、両方のトランスデューサのより高い周波数での動作が保証される。これは、より複雑な高周波モードの分布は、励起子領域、幅広い指向性のポイントソースに対する音響学的近似、に局在する傾向があるためである。
【００４３】
図２ａは、振動板における細長い長方形の形状を除いては図１ａのラウドスピーカーと一般的に類似している、ラウドスピーカーを示す。その振動板は、図１ａにおけるビーム形状振動板に比較して、幅が拡大されている。トランスデューサ１２は図１ａにおけるのと同じ位置に搭載されており、ステレオ装置のために左右のチャネルを提供することができる。
【００４４】
図１ａと同様、２つのトランスデューサは、第１及び第２の自由共鳴モードについての節上に搭載される。その対称的な配置は、第２モーダル周波数に至るまでピストンと同等な動作を達成することにより、最初の２モードへのこの解決手段をもたらす。しかしながら、この振動板は、自由プレートと見なされなければならないのであり、その端が中心にある吊り下げ部品によって著しく抑制されてはならない。
【００４５】
パネル材料が十分堅くない場合、トランスデューサを２つしか用いないのであれば、低周波数においてパネルのピストン運動は阻害される。１つの解決手段は、例えばハチの巣状の材料（Ｈｏｎｉｐａｎ ＨＨＭ−ＰＧＰ−２．２ｍｍ等）のような、著しく堅いパネル材料を用いることである。基本共鳴の周りでの反応が平滑化されるであろうし、移動質量が減ることにより効率が上がる。
【００４６】
トランスデューサボイスコイルのサイズは、放射パネルの幅の実質的な割合に対応する。そのような場合、実際は２つのドライブに同等であるような、ドライブラインのペアとしてドライブを説明することができる。そのような狭いパネルに対しては、ボイスコイル直径、ドライブラインにおいて共有される有効質量、及び役立つようにバランスされたモード放射という、要求されている目標を達成するための、識別された節線をグループ化するための効果的な配置、を協調的に選定することが不可欠である。
【００４７】
図２ｂにおいてのラウドスピーカーは図２ａにおいてのそれと類似しているが、しかしながらそれは、振動板の中央に搭載された追加的トランスデューサ２２を含んでいる。２つの最外部トランスデューサ１２は、第１及び第２モードの節線に近接して配置されている。第３のトランスデューサ２２は、第３モードの節に配置される。このようにして、３つのモードの解決手段が、３つのドライバだけを用いて設計された。トランスデューサの位置は、主要なもの、すなわち長さ、軸のみから訂正される。平均横速度がゼロへと向かう傾向をもたらすという要求は、この主要長軸に対して満たされる。
【００４８】
ラウドスピーカーは、１つの音声チャネルを再生してよい。あるいは、２又は３の音声チャネルが再生されてもよい。２つの音声チャネルに対しては、振動板の端に近接して配置された２つの分離されたドライバによって図１ａと同様な左右の信号チャネルを構成しつつ、高周波数において中央のトランスデューサを除去してよい。３チャネル装置に対しては、高周波数において選択的に、中央チャネル信号ソースによって、中央のトランスデューサ２２もドライブされる。それによって、ダイアログ又は中央チャネル再生装置が形成される。
【００４９】
上述の通り、図２ｂは主要長軸に対する３モードの解決手段である。図３ａと図３ｂとは、４モードの解決手段に対するトランスデューサの位置２４を示す。主要長軸に関しての位置が、図３ａにおいて示されており、幅の軸に関しての位置は図３ｂに示されている。この解決手段は、対称的に置かれたトランスデューサペア２つを形成するような、４つのトランスデューサのみによって実現される。図３ａにおいて示されている通り、トランスデューサの各々のペアは、短軸に対して平行であって、最も近い短端からはパネル長の２３％のところにある線の上に、存在している。同様に、図３ｂにおいて示される各々の平行線は、最も近い長端からはパネル長の２３％のところにある。トランスデューサの位置は、両方の軸について対称的である。その対称的な設計により低周波数においての良好な動的バランスが保たれるのであり、それによって、低周波数ピストン又は全体ボディ運動の範囲内でのパワー操作が改善される。
【００５０】
図４は、円形状の振動板３０に対する２モードの解決手段を示す。円状のドライブ３２を有するトランスデューサが、第１及び第２のモードの節線上に搭載される。
【００５１】
２以上のモードについてのモーダルなバランシングを同時に達成するためには、選択されるモードは、同一の局所領域内で交差するか、又は殆ど交差するような節線を有するべきである。トランスデューサは、その局所領域に配置するべきである。大抵のモードは、振動板全体を横切って広がるような節線を、パネル上でその節線が交わる少なくとも１つの地点を与えつつ、有するであろうから、２つのモードの場合に対して上記の達成を図ることは容易である。図５ａは、４つの位置３３で交差するような、長方形パネル振動板における（０，２）と（２，０）の節線を示す。従って２モードの解決手段を実現するために、トランスデューサをこれらの位置における任意の１つに搭載してもよいし、又は全ての位置に搭載してもよい。節への指示である（０，２）と（２，０）とは、それぞれ長軸と短軸においての第１共鳴屈曲波モードを指している。各々のモードは２つの節線を有するのであり、そして対称的である。
【００５２】
２を超えるモードを鎮圧するのはより困難である。図５ｂは、（１，１）から（０，３）までの９モードを示す。３つの節線が４つの離散した点３４において交差しており、追加して２つの節線が、各々の交差点の近くを通過している。これら５つの節線が、こうして位置についてクラスタ化されるのであり、その位置を節グループ化地点と称してよい。そのグループ化地点は、パネル上に対称的に配置されている。パネル形状を適切に選択することにより、選択したモード群を鎮圧できるように、節線をクラスタ化、または脱クラスタ化することが可能である。トランスデューサに繋がっているドライブ部よりも小さい領域内部で節線が交わる場合、クラスタ化は密接して起こると考えられるし、その領域がより大きければ、クラスタ化は緩く起こると考えられる。
【００５３】
図５ｂのパネルにおけるアスペクト比は４：３（長さ：幅）である。図５ｃから図５ｅにおいて、図５ｂにおけるパネルのバリエーションを示す。それらパネルは長方形ではないため、図５ｂにおいてのモード番号表記法は厳密には当てはまらないのではあるが、便宜上図５ｃから５ｅにおいて図５ｂにおけるのと同様のモード番号付けを用いる。図５ｃに示す通り、２つの長さの比が４：３．５になるようにと（すなわち一方の側が１２．５％短くなるようにと）パネルの一方の側が先細りしており、この結果としてクラスタは実質的に、特に短い側と先細った側付近のグループ化節地点に対しては、密接なものとなる。ここでは、大体同一の地点３６において５つのモードが交差していて、この交差点３６の近くを更に２つのモードが通過している。従って、今は７つのモード（節線）が、この節グループ化地点に存在する。先細った側付近におけるもう一方の（すなわち長い側に近い）節グループ化地点３８においても、５つのモードが近接してクラスタ化されており、クラスタ化が改善されている。図５ｂの実施形態とは対照的に、４つの地点はもはや対称的ではないし、そのクラスタ化も同一ではない。
【００５４】
図５ｄにおいては、パネルの両側が細くなって、長さと幅の比が３．５：３である平行四辺形を形成している。５つの節線についての密接したクラスタを有する２つの地点４０と、異なった形状の、しかしながら同様に密接な５つの節線についてのクラスタを有するもう一方の２つの地点４２とを有するパネルの対角線について、何らかの対称性が存在する。
【００５５】
図５ｅにおいては、パネルの両側が細くなって、比率４：３：３（長い側の長さ対、短い側の長さ対、幅）である台形を形成している。５つの節線についての密接したクラスタを有する、短い側に最も近接した２つの節グループ化地点４４を有するパネルの短軸について、何らかの対称性が存在する。節グループ化地点４６は長い側に近接し、著しく緩い。
【００５６】
図６ａにおいては、複雑な幾何学構造を有するパネル振動板５０が示されている。第１の輪状モードと第１の横断モードという２つのモードについての節線５２が示されている。節線は４つの交差点で交差するのであり、それは密集した交差点の２つのペアへとグループ化することができる。各々のペアは、そこにおいてトランスデューサ５４をパネル振動板に繋げるような平均節位置を定める。交差点よりも、むしろその平均節位置に各々のトランスデューサ５４を搭載することによって、各々のトランスデューサは両方の節線を補い、そして所望のモーダルなバランシングを達成するためにそのモードとより良く繋がる。
【００５７】
図６ｂにおいては、パネル振動板上に第２の横断モードが示されている。第３の平均節位置を定める密集した交差点のペアにおいて、輪状モードはこの第２の横断モードと交差する。両方の節線を補うため、パネル５０には追加的な質量体５６が搭載される。２つのトランスデューサは、音響的応答において主要である第１の２モードを、バランスさせる。追加的質量体は第３のモードをバランスさせ、全体の集合体の動的なバランシングを助ける。
【００５８】
図７ａにおいては、別の複雑な形状をしたパネル振動板６０が示されており、それはホラ貝の形をとっている。最初の１２モードが、そのパネル上に示されている。ＷＯ９７／０９８４２（非特許文献３）において示されるタイプの先行技術の分散モードラウドスピーカーに対しては、最大限のモードカップリングのために、トランスデューサは空いている領域内に搭載されるであろう。しかしながら本発明においては、節線がクラスタ化されている節グループ化地点にトランスデューサを搭載する。
【００５９】
図７ｂにおいては、最初の３モードのみを考慮することによって、トランスデューサの位置選択が簡素化されている。仮にトランスデューサを第１の２つの軸モードについての交差点６２（小さい円で示されている）に搭載したとすれば、第１の（そして唯一の）放射モードはアンバランスとなるであろう。放射モードが再びバランスされるように、搭載をこれらの地点において行い、そして端にバランシング質量体を備え付けるのが、１つの解決手段であろう。
【００６０】
２つの図を比較すると、図７ａにおける節線のクラスタは、多くの場合において、図７ｂにおいて示されるモードの交差点に一致する。従って、この形状の質量中心６４（星でマークされている）について正反対にある、そのような点のペアをドライブポイントとして用いることが、１つの代替的解決手段である。放射モードは、その節線上でドライブすることによりバランスされるであろう。２つの軸モードは、対称的な備え付けによりバランスされるであろう。ドライブポイントの正確な位置は、分析（例えば有限要素解析のように数値的な、又は系統だった測定による分析）と調整とによって決定することができる。推奨される出発点が、長方形と三角形とで指示されている。
【００６１】
円と三角形を通過するモード形状の中心線の大変近くに、長方形がある。従って、マークされていない交差点の近くに追加的なバランシングポイントが要求されるかもしれない。これらによって、その長方形に近いドライブ質量体の影響がバランスされるであろう。
【００６２】
この基本原理を、そのモーダルな振る舞いが、その複雑な形状にもかかわらず、より単純な集団へと解析的に分解できるような、より複雑な振動板形状へと拡張することができる。それらの集団は、内在する自由度又は実効的な振動軸に対応するであろう。音響パネルの設計者は、解く価値のあるモードの数と、意図した応用のために見込まれているコストと質とに従って採用された、複数の励起子を用いて、これらの軸の複数に対処することを選択してよい。
【００６３】
その原理をそのままで用いてもよいし、又は、例えば分散モード（ＤＭ：ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｍｏｄｅ）技術等、他のモーダルパネル技術と併せて用いてもよい。
【００６４】
この装置のＢＭＲラジエータに優る主な利点は以下の通りである。
１）ＢＭＲにより教示される全ての平均節位置を強制、すなわちドライブすることにより、ＢＭＲを超える出力を生み出す。
２）ＢＭＲに対するよりもその指向性は狭いではあろうが、このことはいくつかの状況においては利点となり得る。
【００６５】
本発明に従った装置は、ピストンラウドスピーカー装置（そこにおいてモードが相殺されるピストンラウドスピーカーを含む）とは異なるのであり、それは例えば以下のような、複数の理由による。
ａ）それは、意図された共鳴モーダルラジエータである。
ｂ）軸外モード放射の寄与を設計することにより、その装置が同等のサイズのピストン装置よりも優れた電力応答を有するように、設計構成がなされている。
ｃ）主要な音声出力を維持するために本質的に一様な全体ボディ放射を残しながら、そのモード放射がバランスされることによって、平滑な軸方向周波数応答を有する。
ｄ）共鳴するパネル上の平均節線の領域での複数のドライブによる手段を用いることにより、それによって全ての続いて起こる低次モードがグループとして処理されるような、高次モードから出発する、モードバランシング問題を解決するための規則的な設計手段が与えられる。
ｅ）パネルを自由空間に自由に吊り下げるか、又は、軽い重量で吊り下げてもよい。後者の場合、前方と後方の放射の間に音響的なシール（ｓｅａｌ）を与えることができる。
【００６６】
対称的な配置を可能とすることにより、本発明に従った装置においては非対称を要求する先行技術の装置よりも低周波数の安定性が改善されているということは、追加的な利点である。
【００６７】
添付図面において、本発明をその例示により図式的に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】図１ａは、本発明における第１及び第２の態様に従ったラウドスピーカーの第１実施形態の平面図である。図１ｂは、図１ａの実施形態に関連した回路図である。
【図２】図２ａと図２ｂとは、本発明の択一的実施形態の平面図である。
【図３】図３ａと図３ｂとは、本発明の択一的実施形態の平面図である。
【図４】図４は、本発明の択一的実施形態の平面図である。
【図５】図５ａから図５ｅは、本発明における第３及び第４の態様の概念を図解する。
【図６】図６ａと図６ｂとは、複雑な形状をした実施形態の平面図である。
【図７】図７ａと図７ｂとは、複雑な形状をした択一的実施形態の節線のマップを示す、平面図である。
【図１ａ】
【図１ｂ】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラウドスピーカーやマイクロフォンのような音響装置に関する。より詳細には、本発明は、ここに参照によって組み込まれる我々の国際出願ＷＯ２００５／１０１８９９Ａにおいて説明される、一般的な種類の音響装置に関する。そのような装置は、バランスモードラジエータ（ｂａｌａｎｃｅｄ ｍｏｄｅ ｒａｄｉａｔｏｒｓ）、又はイニシャルであるＢＭＲとして知られている。
【０００２】
背景技術
先行技術においては、ピストンのように振舞う、潜在的にモーダルな振動板の作成への数多くの取り組みがなされた。
１）選択したモードの節線上でドライブし、その特定のモードを鎮圧する（通常は最低モード）。
２）静電型スピーカー又は平面磁（Ｍａｇｎｅｐｌａｎａｒ）スピーカーの場合と同様、全体の範囲に亘って均一にドライブする。
３）２つのドライバを、特定の非対称の形に配置する（例えば松下の米国特許第４，４２６，５５６号（非特許文献２）を参照）。
【０００３】
ＷＯ２００５／１０１８９９Ａ（非特許文献１）におけるＢＭＲの教示は、ラジエータのモードが選択した次数に至るまで自由パネルにおけるそのモードと類似するように、モーダルなラジエータをバランスさせることを狙ったものである。このバランスは、トランスデューサのドライブ部についての位置及び質量と、少なくとも１つの機械インピーダンス手段（例えば質量体）とを適切に選択することによって達成される。
【背景技術】
【０００４】
【非特許文献１】国際公開第ＷＯ２００５／１０１８９９Ａ号
【非特許文献２】米国特許第４，４２６，５５６号
【非特許文献３】国際公開第ＷＯ１９９７／０９８４２号
【発明の開示】
【０００５】
１つの態様からは、本発明は、所定の面積と所定の動作周波数範囲とを有し、該動作周波数範囲内に共鳴屈曲波モードを有するような振動板と、前記振動板に繋がれ、前記振動板とエネルギーを交換するよう構成された、複数の電子機械トランスデューサと、を含み、前記動作周波数範囲内において少なくとも選択されたモードをバランスさせる方向へと向かうよう、前記振動板の前記面積に亘る正味の横モードの速度が少なくとも低減され、かつ、選択された共鳴屈曲波モードのバランシングを実質的に達成するよう、前記トランスデューサの配置と機械インピーダンスとが構成されていることを特徴とする、音響装置である。
【０００６】
別の態様からは、本発明は、所定の面積と所定の動作周波数範囲とを有する振動板を持つ音響装置を作成する方法であって、前記動作周波数範囲内に共鳴モードを持つよう、振動板パラメータを選択する段階と、複数の電子機械トランスデューサを、前記振動板とエネルギーを交換するよう、前記振動板に繋げる段階と、を含み、前記動作周波数範囲内において少なくとも選択されたモードをバランスさせる方向へと向かうよう、前記面積に亘る正味の横モードの速度が少なくとも低減され、かつ、選択された共鳴屈曲波モードのバランシングを実質的に達成するよう、前記トランスデューサの配置と機械インピーダンスとを選択することを特徴とする、方法である。
【０００７】
ＷＯ２００５／１０１８９９Ａにおいて説明される通り、その面積に亘る正味の横モード速度は、横方向変位の二乗平均平方根（ｒｍｓ： ｒｏｏｔ ｍｅａｎ ｓｑｕａｒｅ）を計算することによって定量化できる。トランスデューサの位置と機械インピーダンスとは、正味の横モード速度が好ましくゼロに向かうような、位置と機械インピーダンスとである。円形の振動板に対する計算例が、ＷＯ２００５／１０１８９９において説明されている。その面積に亘る正味の横モード速度をゼロに向かわせるということを達成するためには、相対的な平均変位は、ｒｍｓ横速度の２５％未満であるか、又は、好ましくは１８％未満であればよい。
【０００８】
ＷＯ２００５／１０１８９９Ａにおいて更に説明されている通り、ゼロであるような正味の横モード速度のためには、振動板のモードは、「全体ボディ変位」または「ピストン」モードを除き、そのモードが平均変位ゼロを有する限りにおいて（すなわち、ジェネレータ平面より上方のモードの形によって囲まれる領域が、その平面より下方にある領域と釣り合う限りにおいて）、慣性バランスされる必要がある。
このことは、正味の加速度、及び軸上の圧力応答は、単に任意の周波数における運動のピストン構成要素だけによって決定されるということを意味する。
【０００９】
ＷＯ２００５／１０１８９９Ａにおいては、正味の横モード速度をゼロへと向かわせるための種々の方法が説明されている。１つの方法は、ドライブポイントインピーダンスＺmが、理想的な理論上の音響装置のモードに対して最大である位置を計算することを伴う。そのインピーダンスＺmはモードについての和から計算されるので、位置の計算値は、その和に含めるモードの数に依存する。一般的には、その位置は考えている最高のモードの節に近接する傾向を持つであろうものの、しかしながら他モードの影響により、その一致は厳密ではないかもしれない。それ故、その位置は平均節位置と考えられる。
【００１０】
本発明において、トランスデューサのドライブ部は、好ましくは平均節位置に搭載される。そのような位置は、例えば４番目のモードなど選択されたモードの節線上（又はその近く）にあってよく、それらはＷＯ２００５／１０１８９９Ａにおいて説明されている。このようにして、選択したモードに至るまでのモードは、それらが鎮圧されるか否かに関わらずバランスされる。平均節位置においてドライブすれば、モードにおける振幅は穏やかになるが、しかしながらそのモードを鎮圧するには至らないかもしれない。モーダルな動作は、そのモードの出力を放射バランスに至らせるために、極めて重要である。
【００１１】
複数（例えばｎ）のトランスデューサを、ｎ番目のモードの平均節位置に各々搭載してよい。平均節位置へ搭載することにより、各々のモードにかけられる正味の力がゼロに接近するということが保証される。結果として起こる運動は、ピストンのそれに類似する。しかしながら、その装置は単なるピストンではなく、多くの最低次数モードが強くは励起されないような共鳴ラジエータである。その装置は従って、その放射が軸方向の周波数応答と、併せての電力（ｐｏｗｅｒ）応答とにおいての大きなピークと下落とをもたらすという点に関して、ドライブされるモードが一般的にアンバランスであるような、ピストンからモーダルへの（ｐｉｓｔｏｎ ｔｏ ｍｏｄａｌ）遷移についての放射の問題への対処を試みるものである。
【００１２】
トランスデューサの配置は、振動板上において対称的かもしれないし、そうではないかもしれない。対称性の議論は、モーダルバランスの理論に基づいている。その振動板は、そのバランシング方法の対象となるモード軸を２以上有していてよい。例えば、長方形の振動板は、長い方の軸に対して対称的に配置された３つのトランスデューサと、もう１つの軸に対してのトランスデューサのペアとを、有してよい。
【００１３】
追加的な実用的設計変数としては、幾つかの、又は全てのトランスデューサのドライブ強度、及び／又は質量を等しくしても、又は異なったものとしてもよいということがある。更に、トランスデューサの機械インピーダンスは、そのトランスデューサのドライブ力又は電力とは、程度の差はあれ独立に変えてよい。各々のトランスデューサの機械インピーダンスを、ドライブ位置における実効機械インピーダンスに適合させることができる。その適合した機械インピーダンスにおいては、機械的、電磁気的な減衰の性質、コンプライアンスの反映（ｒｅｆｌｅｃｔｅｄ ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ）、ドライブ質量、及び利用可能なドライブ力が考慮に入れられるかもしれない。内在するピストン範囲の出力を良く予測するので、低い周波数においてはこの包括的アプローチが役に立つ。これは、従来の箱型ラウドスピーカを設計するために、従来のピストンドライバと共に用いられる、低周波数パラメータの方法と同等である。
【００１４】
トランスデューサは慣性的であっても、接地されていてもよい。トランスデューサは、圧電型デバイスであっても、曲げ型デバイスであっても、又は可動コイル型デバイスであってもよい。
【００１５】
ＷＯ２００５／１０１８９９Ａとは対照的に、実質的にトランスデューサのみの配置と機械インピーダンスとによって、モーダルなバランシングが達成される。好ましくは、全面的にトランスデューサの配置と機械インピーダンスとによって、そのようなバランシングを達成できる。言い換えれば、機械インピーダンス（例えば質量体）が不可欠というわけではない。そうは言うものの、振動板に対して選択した配置に機械インピーダンス構成要素を適用することによって幾らかの微調整をすることは、本発明の音響装置にとって有益かもしれない。それらは、ある範囲内での周波数応答、ないしは平均節の方法を通じては、その密度のせいで分解不可能であるようなより高い次数のモードへの周波数応答を切り取るために、用いられる。
【００１６】
例えば、ある応用例においては、ある周波数範囲の、他の範囲に比してのレベルを調整することが有用であると分かるかもしれない。余りにも低過ぎる範囲での設計については、振動板に対して分布質量を、コンプライアントな中間層を介して適用し、調整してよい。中間層における減衰とコンプライアンスとを、分布質量と併せて設計することができる（平均節の方法の適用を妨げないためである）のであり、低周波数においては出力が低減し、一方で高周波数においては、そのコンプライアンスにより、その質量を切り離し、その範囲が影響を受けないよう留めることが可能となるような、振動板を備え付けることが可能である。こうして、幅広い範囲での平準化が機械的に達成される。
【００１７】
別の例においては、複数のトランスデューサのうちの１以上を、パッシブ（即ち、電気信号の供給を受けない）なものとしてよいのであり、従ってその主要な質量の特徴のみが、モーダルなバランシングのために使われる。そのパッシブなトランスデューサは電気的に接続を断たれていてもよいし、又はアクティブな増幅器に接続されたままであってもよい。後者の場合においては、ドライブからパネルまでに幾らかの電磁気的な減衰が起こるであろう。
【００１８】
２以上の信号チャネルを再生可能な装置に対しては、パッシブなトランスデューサとアクティブなトランスデューサとを組み合わせて用いるのが有益かもしれない。例えば、左右のチャネルを、パネル上での左手側と右手側の領域に向けてよい。より高い周波数においては、より高い次数の、個々のベースにより局在したモードために、トランスデューサはドライブされるかもしれない。より低い周波数においては、適切な信号加算によって、より低い次数の節線の平均的な集合の上を一斉に、同相で動く動作をさせるよう、トランスデューサを促すことができる。低周波数にバランスされたドライブと、間隔を空けての、高周波数におけるソースステレオ再生装置の合算された出力が、結果として得られる。
【００１９】
変換中において振動板を動かすよう、トランスデューサを構成してよい。トランスデューサは、ドライブ部を形成するボイスコイルと磁石システムとを備える可動コイル型デバイスであってよい。弾力的吊り下げ装置によって、振動板を胴体に繋げてよい。磁石システムは胴体に接着してよい。
【００２０】
吊り下げ装置のための適切な材料には、成形したゴム又は弾性ポリマー多孔性発泡性プラスチックが含まれる。設計において、振動板上における吊り下げ装置の物理的位置を、動作周波数範囲内全般に亘り最も良く適合するところを見つけるために調整してよい。加えて、又はその代わりに、その吊り下げ装置の振る舞いを（例えば、実効的な重心、減衰、及び剛性を突き止めるためにＦＥＡを用いて）モデル化することができる。その性質は、振動板の周囲に関しての実効的、概念的位置における実効的集中定数として計算できる。トランスデューサの位置／質量は、吊り下げ装置の機械インピーダンス効果を相殺するように、それから調整することができる。
【００２１】
本発明の３番目の態様によれば、所定の面積と所定の動作周波数範囲とを有し、該動作周波数範囲内に共鳴モードを有するような振動板と、前記振動板に繋がれたドライブ部を有し、前記振動板とエネルギーを交換するよう構成された、少なくとも１つの電子機械トランスデューサと、を含み、選択した数の共鳴モードの節線が、そこにおいて、又はその周辺でクラスタ化される、複数の節グループ化地点が存在するように前記振動板のパラメータは構成され、前記少なくとも１つのトランスデューサと繋がっている前記ドライブ部は、該複数の節グループ化地点のうちの１つに搭載されることを特徴とする、音響装置、が与えられる。
【００２２】
別の態様からは、本発明は、所定の面積と所定の動作周波数範囲とを有する振動板を持つ音響装置を作成する方法であって、前記動作周波数範囲内に共鳴モードを持つよう、振動板パラメータを選択する段階と、少なくとも１つの電子機械トランスデューサのドライブ部を、前記振動板とエネルギーを交換するよう、前記振動板に繋げる段階と、を含み、選択した数の共鳴モードの節線が、そこにおいて、又はその周辺でクラスタ化する、複数の節グループ化地点が存在するように前記振動板のパラメータを選択し、前記少なくとも１つのトランスデューサの前記ドライブ部を、該複数の節グループ化地点のうちの１つに繋げることを特徴とする、方法である。
【００２３】
選択されるモードは、例えば最初の２つ、ないしはそれ以上のモードのような、低周波数共鳴モードであってよい。このようにして、例えば４番目のモード等、選んだモードに至るまでの全てのモードについての節線上に、又はその近くに、トランスデューサを搭載してよい。あるいは、選択したモードには偶数又は奇数のモードのみが含まれてよいし、又は、動作周波数範囲内の全てのモードからの、任意の組み合わせを選択してもよい。
【００２４】
「奇数」、「偶数」という用語は、モードの数を指すものである。（０，２）を含む数字によって節線の数を示す。（０，２）は、１つの方向には屈曲がなく、もう１つの方向には２つの節線があるため、第１共鳴屈曲波モードとして定義される。完全を期すために、（０，１）は物体「全体」ないしはピストンのモードであることに注意する。この表記法の結果として、奇数モードは反対称的であり、偶数モードは対称的ということになる。奇数と偶数のモードの組み合わせを適切に選択すれば、軸方向の周波数応答を改善できる。トランスデューサを、節グループ化地点を選択して配置することを通じて、全体ボディでの寄与をサポートできる可能性もある。すなわち、最も低い利用可能な周波数における準ピストン的な動作を促すということであって、それは最も幅広い周波数範囲を提供するためである。
【００２５】
円形の振動板、又は、円形の振動板の中心を横切る区域として考えることができるビーム状振動板のように、対称的な物体に対しては、対称的なモードがバランスしているのであり、軸上での放射を起こさない。反対称的なモードはアンバランスであり、音響装置を設計するときにはよく検討しなければならない。そのような対称的な物体に対しては第１及び第２の偶数モードが同時に起こるのであり、従ってモードにおける放射をバランスするために、これらモードの両方についての節にトランスデューサを同時に搭載することができる。
【００２６】
複数のトランスデューサ（例えばｎ）を用意し、その各々を、節グループ化地点に搭載してよい。トランスデューサの数を節グループ化地点の数に一致させてよい（例えばｎ箇所にｎ個のトランスデューサを配置してよい）。
【００２７】
そのような位置のためのドライブは、それらのモードに対するモード放射のバランスをもたらし、従ってラジエータの軸上圧力応答を改善する傾向がある。言い換えれば、これらグループ化された位置はＷＯ２００５／１０１８９９Ａにおいて教示される平均節位置に一致してよいが、必ずしも一致する必要はない。
【００２８】
振動板のパラメータには、形状、サイズ（アスペクト比）、厚さ、曲げ剛性、表面面積密度、剛性率、異方性、曲率、及び減衰、が含まれる。振動板はパネルであってよいし、平面的でも、曲がっていても、くぼんでいてもよい。
【００２９】
振動板は、長方形、円、又は他の規則的多角形など、規則的な形状を有してよい。あるいは、振動板はより複雑な幾何学的形状であってよく、その形状は、選択した節グループ化地点においてクラスタ化する節線の所望の位置に従って、又はその節線の所望の組み合わせに従って、選択されていてよい。振動板にはまた、インピーダンスを不連続にするために十分な深さを有する溝を与えてもよい。その不連続により、溝を越えての共鳴屈曲波振動の伝播は顕著に低減されるかもしれない。このようにして、形状を円や長方形等のより単純な形状へと、振動について分解（ｖｉｂｒａｔｉｏｎａｌｌｙ ｒｅｓｏｌｖｅｄ）することができる。
【００３０】
振動板の厚さは一様であってよい。あるいは、例えば熱形成過程や真空成形の間での加熱や圧縮により全体に等高線やうねりを持たせて、振動板を成形することもできる。等高線やうねりによって節線が移動し、選択した節グループ化地点の位置が変わるか、又は選択された節グループ化地点においてクラスタ化される節線が変わるかもしれない。そのような等高線やうねりは、局所的な剛性の変動を利用したものである。
【００３１】
主要な屈曲平面における局所的剛性を実質的に増加はさせないような、「Ｉ」形状での拡張を施すことで、振動板の局所的な厚さもまた増加するかもしれない。例えば相互成形（ｃｏ−ｍｏｕｌｄｉｎｇ）により、追加的な質量体（ｍａｓｓｅｓ）を、振動板と共に一体的に形成することも可能である。「Ｉ」形状での拡張、及び／又は一体的な質量体によって、例えばより高次のモード等、他の振動モードを補い、バランスさせ、ないしは調整することができる。
【００３２】
振動板を成形することは、シート又は複合材料から振動板を切り抜くことに優る、追加的な利点を与えるものである。例えば、より質の高い表面仕上げや、表面レリーフや装飾的アートワークを含む、商標や類似の潜在的識別表示の機会が与えられる。例えば、サラウンドサスペンション、及び／又はボイスコイル前部のような、スピーカー構成要素の正確な登録のための溝または出っ張りを、振動板に一体的に組み込むこともできる。ロック部材、成形されたフック、構成要素を捕らえるための先細った溝又はアンダーカットされた溝を、振動板に一体的に組み込むこともできる。
【００３３】
スタイリングという理由から要求されるかもしれないような、複雑な幾何学構造が、標準的技法を用いてモデリング可能であるような規則的な形状として振舞うように、パラメータを組み合わせることができる。パラメータの組み合わせには、エリア質量、剛性又は溝の変動を含んでよい。例えば、成形された自動推進用部品（ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ｔｒｉｍ）のサブ区域（「Ａ」状の柱のためのカバーかもしれない）を、本発明がそれから適用されるような、より規則的な形状として、音響学的に振舞うように設計することができる。
【００３４】
各々の実施形態においての音響装置として、トランスデューサが自身に加えられる電気信号に応答して振動板に屈曲波エネルギーを加えるよう構成され、そして振動板が放射領域に亘って音響サウンドを放射するよう構成されるような、ラウドスピーカーを用いてよい。あるいは、振動板上で音響サウンドが起こるときにその振動板が振動するよう構成され、そしてトランスデューサがその振動を電気信号に変換するよう構成されるような、マイクロフォンを音響装置として用いてよい。動作周波数範囲は、ピストンからモーダルへの遷移を包含するものであってよい。振動板パラメータを、動作周波数範囲内において、ピストン範囲の上に２以上の振動板モードが存在するようにとってよい。音響装置は、より低い周波数においてはピストンとして動作し、より高い周波数においては複雑なモーダルラジエータとして動作してよい。第１の共鳴又は全体ボディモードは、モーダルラジエータに対して知られている問題、すなわち、第１モードと新しい幾つかのモードの間での出力において大きなギャップがあることの結果として、より低い周波数においては遷移が困難であるということについての問題を、好ましくは解決するよう促される。
【００３５】
装置のパラメータは、ピストン対モーダルでの出力における所望の割合を達成するよう、選択してよい。それは、高周波数における軸外への力という恩恵を与えるようなモーダルな振る舞いからの寄与である。後方チャネルを適用するために、又は、相関の弱い軸に関する出力において、より指向的ではない、周囲を取り巻くような音の広がりを提供することが所望されるようなサラウンドスピーカのためには、モーダルな寄与に比較してのピストン的な寄与を低減させることが所望される。そのような装置においては、軸上放射に対しての軸外放射の割合が改善される。トランスデューサを適切にスケーリングし配置することで、又は、周波数と共にドライブのフェーズを変えることによって、軸上ピストン構成要素における振幅を低減させることができる。
【００３６】
低周波数まで伸びる装置のために、低周波数システム設計に関する通常のパラメータ、すなわちバスレフ（ｂａｓｓ ｒｅｆｌｅｘ）の備え付け、密閉したボックス、及び関連する手段を用いてパフォーマンスとパワー操作を最適化することができる。そのような性質は、要求される周波数範囲内でのモード放射をバランスさせるために用いられる尺度には本質的に依存しない。
【００３７】
本発明における第１及び第２実施形態の任意の特徴を、第３及び第４の発明における任意の特徴と組み合わせてよい。
【００３８】
これら発明からの任意の１つに従って装置を設計するに際して、一般に利用可能であるモーダルアナライザの１つ、又はＦＥＡパッケージを入手すれば、設計者にとっては助けとなるであろう。それらは、モードの振る舞いと節線とを調査し、そして励起子と結果として生じる音響作用とを配置することを容易にするであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
図面の詳細な説明
図１ａは、共鳴屈曲波モードをサポートすることができる振動板１０と、その振動板内で共鳴を励起するために、その上に対称的に搭載されたトランスデューサ１２のペアとを含む、ラウドスピーカーを示す。振動板１０は、ビーム形状パネルの形をとっている。トランスデューサはパネルの長軸に沿って配置されており、各々はパネルの短端から、パネル長の２３％の距離にある。２つのトランスデューサは、第１及び第２のモードに対する節線に近接して、配置されている。
【００４０】
この２モードの解決手段を有効なものとするためには、自由プレートとして振舞うように振動板を搭載する必要がある。従来のドライブユニットラジエータにおいては、中心においてと周辺においてとの両方に、機械の末端部が存在する。しかしながら、そのような末端部によって、モード放射の寄与は非常にアンバランスとなる。
【００４１】
本発明においては、機械的な意味で動作が軽く、要求される放射バランスモードの振る舞いを邪魔しないような支持部品、及び吊り下げ部品を与えることができる。あるいは、これら部品は、バランスの取れた音響システムの一部を形作るよう、具体的に設計される。
【００４２】
図１ｂの回路図に示されている通り、各々のトランスデューサ１２は、対応する増幅器１４に接続されており、その増幅器は対応する抵抗器１６に接続されている。両方の増幅器１４はまた、例えばインダクタのような低域通過フィルタに接続されていてもよい。その２つの分離されたトランスデューサは、左右の信号チャネルを構成する。低域通過フィルタによって、共鳴パネルの全幅に亘るソースの分離という要求を満たすための、両方のトランスデューサのより高い周波数での動作が保証される。これは、より複雑な高周波モードの分布は、励起子領域、幅広い指向性のポイントソースに対する音響学的近似、に局在する傾向があるためである。
【００４３】
図２ａは、振動板における細長い長方形の形状を除いては図１ａのラウドスピーカーと一般的に類似している、ラウドスピーカーを示す。その振動板は、図１ａにおけるビーム形状振動板に比較して、幅が拡大されている。トランスデューサ１２は図１ａにおけるのと同じ位置に搭載されており、ステレオ装置のために左右のチャネルを提供することができる。
【００４４】
図１ａと同様、２つのトランスデューサは、第１及び第２の自由共鳴モードについての節上に搭載される。その対称的な配置は、第２モーダル周波数に至るまでピストンと同等な動作を達成することにより、最初の２モードへのこの解決手段をもたらす。しかしながら、この振動板は、自由プレートと見なされなければならないのであり、その端が中心にある吊り下げ部品によって著しく抑制されてはならない。
【００４５】
パネル材料が十分堅くない場合、トランスデューサを２つしか用いないのであれば、低周波数においてパネルのピストン運動は阻害される。１つの解決手段は、例えばハチの巣状の材料（Ｈｏｎｉｐａｎ ＨＨＭ−ＰＧＰ−２．２ｍｍ等）のような、著しく堅いパネル材料を用いることである。基本共鳴の周りでの反応が平滑化されるであろうし、移動質量が減ることにより効率が上がる。
【００４６】
トランスデューサボイスコイルのサイズは、放射パネルの幅の実質的な割合に対応する。そのような場合、実際は２つのドライブに同等であるような、ドライブラインのペアとしてドライブを説明することができる。そのような狭いパネルに対しては、ボイスコイル直径、ドライブラインにおいて共有される有効質量、及び役立つようにバランスされたモード放射という、要求されている目標を達成するための、識別された節線をグループ化するための効果的な配置、を協調的に選定することが不可欠である。
【００４７】
図２ｂにおいてのラウドスピーカーは図２ａにおいてのそれと類似しているが、しかしながらそれは、振動板の中央に搭載された追加的トランスデューサ２２を含んでいる。２つの最外部トランスデューサ１２は、第１及び第２モードの節線に近接して配置されている。第３のトランスデューサ２２は、第３モードの節に配置される。このようにして、３つのモードの解決手段が、３つのドライバだけを用いて設計された。トランスデューサの位置は、主要なもの、すなわち長さ、軸のみから訂正される。平均横速度がゼロへと向かう傾向をもたらすという要求は、この主要長軸に対して満たされる。
【００４８】
ラウドスピーカーは、１つの音声チャネルを再生してよい。あるいは、２又は３の音声チャネルが再生されてもよい。２つの音声チャネルに対しては、振動板の端に近接して配置された２つの分離されたドライバによって図１ａと同様な左右の信号チャネルを構成しつつ、高周波数において中央のトランスデューサを除去してよい。３チャネル装置に対しては、高周波数において選択的に、中央チャネル信号ソースによって、中央のトランスデューサ２２もドライブされる。それによって、ダイアログ又は中央チャネル再生装置が形成される。
【００４９】
上述の通り、図２ｂは主要長軸に対する３モードの解決手段である。図３ａと図３ｂとは、４モードの解決手段に対するトランスデューサの位置２４を示す。主要長軸に関しての位置が、図３ａにおいて示されており、幅の軸に関しての位置は図３ｂに示されている。この解決手段は、対称的に置かれたトランスデューサペア２つを形成するような、４つのトランスデューサのみによって実現される。図３ａにおいて示されている通り、トランスデューサの各々のペアは、短軸に対して平行であって、最も近い短端からはパネル長の２３％のところにある線の上に、存在している。同様に、図３ｂにおいて示される各々の平行線は、最も近い長端からはパネル長の２３％のところにある。トランスデューサの位置は、両方の軸について対称的である。その対称的な設計により低周波数においての良好な動的バランスが保たれるのであり、それによって、低周波数ピストン又は全体ボディ運動の範囲内でのパワー操作が改善される。
【００５０】
図４は、円形状の振動板３０に対する２モードの解決手段を示す。円状のドライブ３２を有するトランスデューサが、第１及び第２のモードの節線上に搭載される。
【００５１】
２以上のモードについてのモーダルなバランシングを同時に達成するためには、選択されるモードは、同一の局所領域内で交差するか、又は殆ど交差するような節線を有するべきである。トランスデューサは、その局所領域に配置するべきである。大抵のモードは、振動板全体を横切って広がるような節線を、パネル上でその節線が交わる少なくとも１つの地点を与えつつ、有するであろうから、２つのモードの場合に対して上記の達成を図ることは容易である。図５ａは、４つの位置３３で交差するような、長方形パネル振動板における（０，２）と（２，０）の節線を示す。従って２モードの解決手段を実現するために、トランスデューサをこれらの位置における任意の１つに搭載してもよいし、又は全ての位置に搭載してもよい。節への指示である（０，２）と（２，０）とは、それぞれ長軸と短軸においての第１共鳴屈曲波モードを指している。各々のモードは２つの節線を有するのであり、そして対称的である。
【００５２】
２を超えるモードを鎮圧するのはより困難である。図５ｂは、（１，１）から（０，３）までの９モードを示す。３つの節線が４つの離散した点３４において交差しており、追加して２つの節線が、各々の交差点の近くを通過している。これら５つの節線が、こうして位置についてクラスタ化されるのであり、その位置を節グループ化地点と称してよい。そのグループ化地点は、パネル上に対称的に配置されている。パネル形状を適切に選択することにより、選択したモード群を鎮圧できるように、節線をクラスタ化、または脱クラスタ化することが可能である。トランスデューサに繋がっているドライブ部よりも小さい領域内部で節線が交わる場合、クラスタ化は密接して起こると考えられるし、その領域がより大きければ、クラスタ化は緩く起こると考えられる。
【００５３】
図５ｂのパネルにおけるアスペクト比は４：３（長さ：幅）である。図５ｃから図５ｅにおいて、図５ｂにおけるパネルのバリエーションを示す。それらパネルは長方形ではないため、図５ｂにおいてのモード番号表記法は厳密には当てはまらないのではあるが、便宜上図５ｃから５ｅにおいて図５ｂにおけるのと同様のモード番号付けを用いる。図５ｃに示す通り、２つの長さの比が４：３．５になるようにと（すなわち一方の側が１２．５％短くなるようにと）パネルの一方の側が先細りしており、この結果としてクラスタは実質的に、特に短い側と先細った側付近のグループ化節地点に対しては、密接なものとなる。ここでは、大体同一の地点３６において５つのモードが交差していて、この交差点３６の近くを更に２つのモードが通過している。従って、今は７つのモード（節線）が、この節グループ化地点に存在する。先細った側付近におけるもう一方の（すなわち長い側に近い）節グループ化地点３８においても、５つのモードが近接してクラスタ化されており、クラスタ化が改善されている。図５ｂの実施形態とは対照的に、４つの地点はもはや対称的ではないし、そのクラスタ化も同一ではない。
【００５４】
図５ｄにおいては、パネルの両側が細くなって、長さと幅の比が３．５：３である平行四辺形を形成している。５つの節線についての密接したクラスタを有する２つの地点４０と、異なった形状の、しかしながら同様に密接な５つの節線についてのクラスタを有するもう一方の２つの地点４２とを有するパネルの対角線について、何らかの対称性が存在する。
【００５５】
図５ｅにおいては、パネルの両側が細くなって、比率４：３：３（長い側の長さ対、短い側の長さ対、幅）である台形を形成している。５つの節線についての密接したクラスタを有する、短い側に最も近接した２つの節グループ化地点４４を有するパネルの短軸について、何らかの対称性が存在する。節グループ化地点４６は長い側に近接し、著しく緩い。
【００５６】
図６ａにおいては、複雑な幾何学構造を有するパネル振動板５０が示されている。第１の輪状モードと第１の横断モードという２つのモードについての節線５２が示されている。節線は４つの交差点で交差するのであり、それは密集した交差点の２つのペアへとグループ化することができる。各々のペアは、そこにおいてトランスデューサ５４をパネル振動板に繋げるような平均節位置を定める。交差点よりも、むしろその平均節位置に各々のトランスデューサ５４を搭載することによって、各々のトランスデューサは両方の節線を補い、そして所望のモーダルなバランシングを達成するためにそのモードとより良く繋がる。
【００５７】
図６ｂにおいては、パネル振動板上に第２の横断モードが示されている。第３の平均節位置を定める密集した交差点のペアにおいて、輪状モードはこの第２の横断モードと交差する。両方の節線を補うため、パネル５０には追加的な質量体５６が搭載される。２つのトランスデューサは、音響的応答において主要である第１の２モードを、バランスさせる。追加的質量体は第３のモードをバランスさせ、全体の集合体の動的なバランシングを助ける。
【００５８】
図７ａにおいては、別の複雑な形状をしたパネル振動板６０が示されており、それはホラ貝の形をとっている。最初の１２モードが、そのパネル上に示されている。ＷＯ９７／０９８４２（非特許文献３）において示されるタイプの先行技術の分散モードラウドスピーカーに対しては、最大限のモードカップリングのために、トランスデューサは空いている領域内に搭載されるであろう。しかしながら本発明においては、節線がクラスタ化されている節グループ化地点にトランスデューサを搭載する。
【００５９】
図７ｂにおいては、最初の３モードのみを考慮することによって、トランスデューサの位置選択が簡素化されている。仮にトランスデューサを第１の２つの軸モードについての交差点６２（小さい円で示されている）に搭載したとすれば、第１の（そして唯一の）放射モードはアンバランスとなるであろう。放射モードが再びバランスされるように、搭載をこれらの地点において行い、そして端にバランシング質量体を備え付けるのが、１つの解決手段であろう。
【００６０】
２つの図を比較すると、図７ａにおける節線のクラスタは、多くの場合において、図７ｂにおいて示されるモードの交差点に一致する。従って、この形状の質量中心６４（星でマークされている）について正反対にある、そのような点のペアをドライブポイントとして用いることが、１つの代替的解決手段である。放射モードは、その節線上でドライブすることによりバランスされるであろう。２つの軸モードは、対称的な備え付けによりバランスされるであろう。ドライブポイントの正確な位置は、分析（例えば有限要素解析のように数値的な、又は系統だった測定による分析）と調整とによって決定することができる。推奨される出発点が、長方形と三角形とで指示されている。
【００６１】
円と三角形を通過するモード形状の中心線の大変近くに、長方形がある。従って、マークされていない交差点の近くに追加的なバランシングポイントが要求されるかもしれない。これらによって、その長方形に近いドライブ質量体の影響がバランスされるであろう。
【００６２】
この基本原理を、そのモーダルな振る舞いが、その複雑な形状にもかかわらず、より単純な集団へと解析的に分解できるような、より複雑な振動板形状へと拡張することができる。それらの集団は、内在する自由度又は実効的な振動軸に対応するであろう。音響パネルの設計者は、解く価値のあるモードの数と、意図した応用のために見込まれているコストと質とに従って採用された、複数の励起子を用いて、これらの軸の複数に対処することを選択してよい。
【００６３】
その原理をそのままで用いてもよいし、又は、例えば分散モード（ＤＭ：ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｍｏｄｅ）技術等、他のモーダルパネル技術と併せて用いてもよい。
【００６４】
この装置のＢＭＲラジエータに優る主な利点は以下の通りである。
１）ＢＭＲにより教示される全ての平均節位置を強制、すなわちドライブすることにより、ＢＭＲを超える出力を生み出す。
２）ＢＭＲに対するよりもその指向性は狭いではあろうが、このことはいくつかの状況においては利点となり得る。
【００６５】
本発明に従った装置は、ピストンラウドスピーカー装置（そこにおいてモードが相殺されるピストンラウドスピーカーを含む）とは異なるのであり、それは例えば以下のような、複数の理由による。
ａ）それは、意図された共鳴モーダルラジエータである。
ｂ）軸外モード放射の寄与を設計することにより、その装置が同等のサイズのピストン装置よりも優れた電力応答を有するように、設計構成がなされている。
ｃ）主要な音声出力を維持するために本質的に一様な全体ボディ放射を残しながら、そのモード放射がバランスされることによって、平滑な軸方向周波数応答を有する。
ｄ）共鳴するパネル上の平均節線の領域での複数のドライブによる手段を用いることにより、それによって全ての続いて起こる低次モードがグループとして処理されるような、高次モードから出発する、モードバランシング問題を解決するための規則的な設計手段が与えられる。
ｅ）パネルを自由空間に自由に吊り下げるか、又は、軽い重量で吊り下げてもよい。後者の場合、前方と後方の放射の間に音響的なシール（ｓｅａｌ）を与えることができる。
【００６６】
対称的な配置を可能とすることにより、本発明に従った装置においては非対称を要求する先行技術の装置よりも低周波数の安定性が改善されているということは、追加的な利点である。
【００６７】
添付図面において、本発明をその例示により図式的に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】図１ａは、本発明における第１及び第２の態様に従ったラウドスピーカーの第１実施形態の平面図である。図１ｂは、図１ａの実施形態に関連した回路図である。
【図２】図２ａと図２ｂとは、本発明の択一的実施形態の平面図である。
【図３】図３ａと図３ｂとは、本発明の択一的実施形態の平面図である。
【図４】図４は、本発明の択一的実施形態の平面図である。
【図５】図５ａから図５ｅは、本発明における第３及び第４の態様の概念を図解する。
【図６】図６ａと図６ｂとは、複雑な形状をした実施形態の平面図である。
【図７】図７ａと図７ｂとは、複雑な形状をした択一的実施形態の節線のマップを示す、平面図である。
【図１ａ】
【図１ｂ】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の面積と所定の動作周波数範囲とを有し、該動作周波数範囲内に共鳴屈曲波モードを有するような振動板と、
前記振動板に繋がれ、前記振動板とエネルギーを交換するよう構成された、複数の電子機械トランスデューサと、
を含み、
前記動作周波数範囲内において少なくとも選択されたモードをバランスさせる方向へと向かうよう、前記振動板の前記面積に亘る正味の横モードの速度が少なくとも低減され、かつ、選択された共鳴屈曲波モードのバランシングを実質的に達成するよう、前記トランスデューサの配置と機械インピーダンスとが構成されていることを特徴とする、音響装置。
【請求項２】
前記トランスデューサは平均節位置に搭載される、請求項１に記載の音響装置。
【請求項３】
前記トランスデューサは前記振動板上で対称的に搭載される、請求項１又は２に記載の音響装置。
【請求項４】
前記振動板は長方形の振動板であって、
長い方の軸について対称的に配置された３つのトランスデューサと、
短い方の軸について対称的に配置されたトランスデューサのペアと、
を含む、請求項３に記載の音響装置。
【請求項５】
前記トランスデューサのうちの少なくとも２つは異なったドライブ強度を有する、上記請求項のうちのいずれか１つに記載の音響装置。
【請求項６】
各々のトランスデューサの前記機械インピーダンスは、ドライブ位置における実効機械インピーダンスに適合される、上記請求項のうちのいずれか１つに記載の音響装置。
【請求項７】
前記トランスデューサは慣性的である、上記請求項のうちのいずれか１つに記載の音響装置。
【請求項８】
前記トランスデューサは、圧電型デバイス、曲げ型デバイス、又は可動コイル型デバイスである、上記請求項のうちのいずれか１つに記載の音響装置。
【請求項９】
質量を有して前記振動板に取り付けられたコンプライアントな中間層を含み、低周波数において出力が低減し、しかしながら高周波数においては出力が影響を受けないように該中間層の減衰とコンプライアンスとが構成されている、上記請求項のうちのいずれか１つに記載の音響装置。
【請求項１０】
前記振動板を胴体に繋げる弾力的吊り下げ装置を含む、上記請求項のうちのいずれか１つに記載の音響装置。
【請求項１１】
前記吊り下げ装置の機械インピーダンス効果を相殺するように前記トランスデューサの配置と機械インピーダンスとが構成されている、請求項１０に記載の音響装置。
【請求項１２】
選択された共鳴モードの節線が、そこにおいて、又はその周辺でクラスタ化される、複数の節グループ化地点が存在するように前記振動板のパラメータは構成されていて、各々のトランスデューサは、該複数の節グループ化地点のうちの１つに搭載される、上記請求項のうちのいずれか１つに記載の音響装置。
【請求項１３】
前記選択されたモードは低周波数共鳴モードである、請求項１２に記載の音響装置。
【請求項１４】
前記選択されたモードは、奇数モード及び偶数モードの任意の組み合わせ、又は、奇数モード又は偶数モードの任意の組み合わせである、請求項１２に記載の音響装置。
【請求項１５】
前記振動板のパラメータには、形状、サイズ、厚さ、曲げ剛性、表面面積密度、剛性率、異方性、曲率、及び減衰、が含まれる、請求項１２から請求項１４のいずれか１つに記載の音響装置。
【請求項１６】
前記振動板は複雑な幾何学的形状を有し、該形状は、選択された節グループ化地点においてクラスタ化された節線の所望の位置に従って、又はその所望の組み合わせに従って選択されている、請求項１２から請求項１５のいずれか１つに記載の音響装置。
【請求項１７】
前記振動板は溝を含み、それによって前記複雑な形状は規則的形状へと振動について分解される、請求項１６に記載の音響装置。
【請求項１８】
前記振動板は全体に等高線又はうねりを有し、それによって節線は移動され、前記節グループ化地点の位置を変えるか、又は前記節グループ化地点においてクラスタ化される節線を変える、請求項１２から請求項１７のいずれか１つに記載の音響装置。
【請求項１９】
主要な屈曲平面における局所的剛性を実質的に増加はさせないような「I」形状での拡張を施すことで前記振動板の局所的な厚さが増加した、上記請求項のうちのいずれか１つに記載の音響装置。
【請求項２０】
前記動作周波数範囲にはピストンからモーダルへの遷移が包含される、上記請求項のうちのいずれか１つに記載の音響装置。
【請求項２１】
前記装置のパラメータは、ピストン対モーダルでの出力における所望の割合を達成するようなパラメータである、請求項２０に記載の音響装置。
【請求項２２】
前記音響装置はラウドスピーカーであって、少なくとも１つのトランスデューサが、該トランスデューサに加えられる電気信号に応答して前記振動板に対して屈曲波エネルギーを加えるよう構成され、前記振動板は放射領域に亘って音声を放射するよう構成される、上記請求項のうちのいずれか１つに記載の音響装置。
【請求項２３】
所定の面積と所定の動作周波数範囲とを有する振動板を持つ音響装置を作成する方法であって、
前記動作周波数範囲内に共鳴モードを持つよう、振動板パラメータを選択する段階と、
複数の電子機械トランスデューサを、前記振動板とエネルギーを交換するよう、前記振動板に繋げる段階と、
を含み、
前記動作周波数範囲内において少なくとも選択されたモードをバランスさせる方向へと向かうよう、前記面積に亘る正味の横モードの速度が少なくとも低減され、かつ、選択された共鳴屈曲波モードのバランシングを実質的に達成するよう、前記トランスデューサの配置と機械インピーダンスとを選択することを特徴とする、方法。
【請求項２４】
平均節位置に前記トランスデューサを搭載する段階を含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記トランスデューサを前記振動板上に対称的に搭載する段階を含む、請求項２３又は２４に記載の方法。
【請求項２６】
少なくとも２つのトランスデューサを異なったドライブ強度で繋げる段階を含む、請求項２３から請求項２５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項２７】
各々のトランスデューサの前記機械インピーダンスを、ドライブ位置における実効機械インピーダンスに適合させる段階を含む、請求項２３から請求項２６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項２８】
コンプライアントな中間層を前記振動板に取り付ける段階と、
低周波数において出力が低減し、しかしながら高周波数においては出力が影響を受けないよう、前記中間層の質量と、減衰と、コンプライアンスとを選択する段階と、
を含む、請求項２３から請求項２７のいずれか１つに記載の方法。
【請求項２９】
弾力的吊り下げ装置を通じて前記振動板を胴体に繋げる段階を含む、請求項２３から請求項２８のいずれか１つに記載の方法。
【請求項３０】
前記吊り下げ装置の機械インピーダンス効果を相殺するように前記トランスデューサの配置と機械インピーダンスとを選択する段階を含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
共鳴モードの数を選択する段階と、
選択された数の共鳴モードの節線が、そこにおいて、又はその周辺でクラスタ化される、複数の節グループ化地点が存在するように、前記振動板のパラメータを選択する段階と、
各々のトランスデューサを、前記複数の節グループ化地点のうちの１つに搭載する段階と、
を含む、請求項２３から請求項２８のいずれか１つに記載の方法。
【請求項３２】
低周波数共鳴モードを選択する段階を含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
奇数モード及び偶数モードの任意の組み合わせ、又は、奇数モード又は偶数モードの任意の組み合わせを選択する段階を含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３４】
前記振動板のパラメータには、形状、サイズ、厚さ、曲げ剛性、表面面積密度、剛性率、異方性、曲率、及び減衰、が含まれる、請求項３１から請求項３３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項３５】
選択された節グループ化地点においてクラスタ化される節線の所望の位置、又はその所望の組み合わせを選択する段階と、
前記所望の位置又は前記所望の組み合わせをもたらすような、前記振動板のための複雑な幾何学的形状を選択する段階と、
を含む、請求項３１から請求項３４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項３６】
前記複雑な形状を規則的形状へと振動について分解するために、溝を前記振動板に作る段階を含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記振動板に全体的に等高線又はうねりを与えることにより、前記振動板における節線を移動させる段階を含み、それによって、選択された節グループ化地点の位置が変わるか、又は選択された節グループ化地点においてクラスタ化される節線が変わる、請求項３１から請求項３６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項３８】
ピストン対モーダルでの出力における所望の割合を達成するように前記装置のパラメータを選択する段階を含む、請求項２３から請求項２８のいずれか１つに記載の方法。
【請求項３９】
所定の面積と所定の動作周波数範囲とを有し、該動作周波数範囲内に共鳴モードを有するような振動板と、
前記振動板に繋がれた、前記振動板とエネルギーを交換するよう構成された、少なくとも１つの電子機械トランスデューサと、
を含み、
選択された数の共鳴モードの節線が、そこにおいて、又はその周辺でクラスタ化する、複数の節グループ化地点が存在するように前記振動板のパラメータは構成され、前記少なくとも１つのトランスデューサは、該複数の節グループ化地点のうちの１つに搭載されることを特徴とする、音響装置。
【請求項４０】
前記選択されたモードは低周波数共鳴モードである、請求項３９に記載の音響装置。
【請求項４１】
前記選択されたモードは、奇数モード及び偶数モードの任意の組み合わせ、又は、奇数モード又は偶数モードの任意の組み合わせである、請求項３９に記載の音響装置。
【請求項４２】
前記振動板のパラメータには、形状、サイズ、厚さ、曲げ剛性、表面面積密度、剛性率、異方性、曲率、及び減衰、が含まれる、請求項３９から請求項４１のいずれか１つに記載の音響装置。
【請求項４３】
前記振動板は複雑な幾何学的形状を有し、該形状は、選択された節グループ化地点においてクラスタ化された節線の所望の位置に従って、又はその所望の組み合わせに従って選択されている、請求項３９から請求項４２のいずれか１つに記載の音響装置。
【請求項４４】
前記振動板は溝を含み、それによって前記複雑な形状は規則的形状へと振動について分解される、請求項４３に記載の音響装置。
【請求項４５】
前記振動板は全体に等高線又はうねりを有し、それによって節線は移動され、前記節グループ化地点の位置を変えるか、又は選択された節グループ化地点においてクラスタ化される節線を変える、請求項３９から請求項４４のいずれか１つに記載の音響装置。
【請求項４６】
前記動作周波数範囲にはピストンからモーダルへの遷移が包含される、請求項３９から請求項４５のいずれか１つに記載の音響装置。
【請求項４７】
前記振動板の前記面積に亘る正味の横モードの速度がゼロへと向かうよう、共鳴屈曲波モードがバランスされ、かつ、該共鳴屈曲波モードのバランシングを全面的に達成するよう、前記トランスデューサの配置と機械インピーダンスとが構成されている、請求項３９から請求項４６のいずれか１つに記載の音響装置。
【請求項４８】
前記トランスデューサは平均節位置に搭載される、請求項４７に記載の音響装置。
【請求項４９】
前記振動板を胴体に繋げる弾力的吊り下げ装置を含む、請求項４７又は４８に記載の音響装置。
【請求項５０】
前記吊り下げ装置の機械インピーダンス効果を相殺するように前記トランスデューサの配置と機械インピーダンスとが構成されている、請求項４９に記載の音響装置。
【請求項５１】
前記トランスデューサのうちの少なくとも２つは異なったドライブ強度を有する、請求項３９から請求項５０のいずれか１つに記載の音響装置。
【請求項５２】
各々のトランスデューサの機械インピーダンスは、ドライブ位置における実効機械インピーダンスに適合される、請求項３９から請求項５１のいずれか１つに記載の音響装置。
【請求項５３】
質量を有して前記振動板に取り付けられたコンプライアントな中間層を含み、低周波数において出力が低減し、しかしながら高周波数においては出力が影響を受けないように該中間層の減衰とコンプライアンスとが構成されている、請求項３９から請求項５２のいずれか１つに記載の音響装置。
【請求項５４】
所定の面積と所定の動作周波数範囲とを有する振動板を持つ音響装置を作成する方法であって、
前記動作周波数範囲内に共鳴モードを持つよう、振動板パラメータを選択する段階と、
少なくとも１つの電子機械トランスデューサを、前記振動板とエネルギーを交換するよう、前記振動板に繋げる段階と、
を含み、
選択した数の共鳴モードの節線が、そこにおいて、又はその周辺でクラスタ化する、複数の節グループ化地点が存在するように前記振動板のパラメータを選択し、前記少なくとも１つのトランスデューサを、該複数の節グループ化地点のうちの１つに繋げることを特徴とする、方法。
【請求項５５】
低周波数共鳴モードを選択する段階を含む、請求項５４に記載の方法。
【請求項５６】
奇数モード及び偶数モードの任意の組み合わせ、又は、奇数モード又は偶数モードの任意の組み合わせを選択する段階を含む、請求項５４に記載の方法。
【請求項５７】
前記振動板のパラメータには、形状、サイズ、厚さ、曲げ剛性、表面面積密度、剛性率、異方性、曲率、及び減衰、が含まれる、請求項５４から請求項５６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項５８】
節グループ化地点の所望の位置、又は、節グループ化地点においてクラスタ化される節線の所望の組み合わせを選択する段階と、
前記所望の位置又は前記所望の組み合わせをもたらすような、前記振動板のための複雑な幾何学的形状を選択する段階と、
を含む、請求項５４から請求項５７のいずれか１つに記載の方法。
【請求項５９】
前記複雑な形状を規則的形状へと振動について分解するために、溝を前記振動板に作る段階を含む、請求項５８に記載の方法。
【請求項６０】
前記振動板に全体的に等高線又はうねりを与える段階を含み、それによって、前記節グループ化地点の位置が変わるか、又は選択された節グループ化地点においてクラスタ化される節線の位置が変わる、請求項５４から請求項５９のいずれか１つに記載の方法。
【請求項６１】
ピストン対モーダルでの出力における所望の割合を達成するように前記装置のパラメータを選択する段階を含む、請求項５４から請求項６０のいずれか１つに記載の方法。
【請求項６２】
各々のトランスデューサの機械インピーダンスを、ドライブ位置における実効機械インピーダンスに適合させる段階を含む、請求項５４から請求項６１のいずれか１つに記載の方法。
【請求項６３】
コンプライアントな中間層を前記振動板に取り付ける段階と、
低周波数において出力が低減し、しかしながら高周波数においては出力が影響を受けないよう、前記中間層の質量と、減衰と、コンプライアンスとを選択する段階と、
を含む、請求項２３から請求項６２のいずれか１つに記載の方法。
【請求項６４】
弾力的吊り下げ装置を通じて前記振動板を胴体に繋げる段階を含む、請求項５４から請求項６３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項６５】
前記吊り下げ装置の機械インピーダンス効果を相殺するように前記トランスデューサの位置と機械インピーダンスとを選択する段階を含む、請求項６４に記載の方法。
【請求項１】
所定の面積と所定の動作周波数範囲とを有し、該動作周波数範囲内に共鳴屈曲波モードを有するような振動板と、
前記振動板に繋がれ、前記振動板とエネルギーを交換するよう構成された、複数の電子機械トランスデューサと、
を含み、
前記動作周波数範囲内において少なくとも選択されたモードをバランスさせる方向へと向かうよう、前記振動板の前記面積に亘る正味の横モードの速度が少なくとも低減され、かつ、選択された共鳴屈曲波モードのバランシングを実質的に達成するよう、前記トランスデューサの配置と機械インピーダンスとが構成されていることを特徴とする、音響装置。
【請求項２】
前記トランスデューサは平均節位置に搭載される、請求項１に記載の音響装置。
【請求項３】
前記トランスデューサは前記振動板上で対称的に搭載される、請求項１又は２に記載の音響装置。
【請求項４】
前記振動板は長方形の振動板であって、
長い方の軸について対称的に配置された３つのトランスデューサと、
短い方の軸について対称的に配置されたトランスデューサのペアと、
を含む、請求項３に記載の音響装置。
【請求項５】
前記トランスデューサのうちの少なくとも２つは異なったドライブ強度を有する、上記請求項のうちのいずれか１つに記載の音響装置。
【請求項６】
各々のトランスデューサの前記機械インピーダンスは、ドライブ位置における実効機械インピーダンスに適合される、上記請求項のうちのいずれか１つに記載の音響装置。
【請求項７】
前記トランスデューサは慣性的である、上記請求項のうちのいずれか１つに記載の音響装置。
【請求項８】
前記トランスデューサは、圧電型デバイス、曲げ型デバイス、又は可動コイル型デバイスである、上記請求項のうちのいずれか１つに記載の音響装置。
【請求項９】
質量を有して前記振動板に取り付けられたコンプライアントな中間層を含み、低周波数において出力が低減し、しかしながら高周波数においては出力が影響を受けないように該中間層の減衰とコンプライアンスとが構成されている、上記請求項のうちのいずれか１つに記載の音響装置。
【請求項１０】
前記振動板を胴体に繋げる弾力的吊り下げ装置を含む、上記請求項のうちのいずれか１つに記載の音響装置。
【請求項１１】
前記吊り下げ装置の機械インピーダンス効果を相殺するように前記トランスデューサの配置と機械インピーダンスとが構成されている、請求項１０に記載の音響装置。
【請求項１２】
選択された共鳴モードの節線が、そこにおいて、又はその周辺でクラスタ化される、複数の節グループ化地点が存在するように前記振動板のパラメータは構成されていて、各々のトランスデューサは、該複数の節グループ化地点のうちの１つに搭載される、上記請求項のうちのいずれか１つに記載の音響装置。
【請求項１３】
前記選択されたモードは低周波数共鳴モードである、請求項１２に記載の音響装置。
【請求項１４】
前記選択されたモードは、奇数モード及び偶数モードの任意の組み合わせ、又は、奇数モード又は偶数モードの任意の組み合わせである、請求項１２に記載の音響装置。
【請求項１５】
前記振動板のパラメータには、形状、サイズ、厚さ、曲げ剛性、表面面積密度、剛性率、異方性、曲率、及び減衰、が含まれる、請求項１２から請求項１４のいずれか１つに記載の音響装置。
【請求項１６】
前記振動板は複雑な幾何学的形状を有し、該形状は、選択された節グループ化地点においてクラスタ化された節線の所望の位置に従って、又はその所望の組み合わせに従って選択されている、請求項１２から請求項１５のいずれか１つに記載の音響装置。
【請求項１７】
前記振動板は溝を含み、それによって前記複雑な形状は規則的形状へと振動について分解される、請求項１６に記載の音響装置。
【請求項１８】
前記振動板は全体に等高線又はうねりを有し、それによって節線は移動され、前記節グループ化地点の位置を変えるか、又は前記節グループ化地点においてクラスタ化される節線を変える、請求項１２から請求項１７のいずれか１つに記載の音響装置。
【請求項１９】
主要な屈曲平面における局所的剛性を実質的に増加はさせないような「I」形状での拡張を施すことで前記振動板の局所的な厚さが増加した、上記請求項のうちのいずれか１つに記載の音響装置。
【請求項２０】
前記動作周波数範囲にはピストンからモーダルへの遷移が包含される、上記請求項のうちのいずれか１つに記載の音響装置。
【請求項２１】
前記装置のパラメータは、ピストン対モーダルでの出力における所望の割合を達成するようなパラメータである、請求項２０に記載の音響装置。
【請求項２２】
前記音響装置はラウドスピーカーであって、少なくとも１つのトランスデューサが、該トランスデューサに加えられる電気信号に応答して前記振動板に対して屈曲波エネルギーを加えるよう構成され、前記振動板は放射領域に亘って音声を放射するよう構成される、上記請求項のうちのいずれか１つに記載の音響装置。
【請求項２３】
所定の面積と所定の動作周波数範囲とを有する振動板を持つ音響装置を作成する方法であって、
前記動作周波数範囲内に共鳴モードを持つよう、振動板パラメータを選択する段階と、
複数の電子機械トランスデューサを、前記振動板とエネルギーを交換するよう、前記振動板に繋げる段階と、
を含み、
前記動作周波数範囲内において少なくとも選択されたモードをバランスさせる方向へと向かうよう、前記面積に亘る正味の横モードの速度が少なくとも低減され、かつ、選択された共鳴屈曲波モードのバランシングを実質的に達成するよう、前記トランスデューサの配置と機械インピーダンスとを選択することを特徴とする、方法。
【請求項２４】
平均節位置に前記トランスデューサを搭載する段階を含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記トランスデューサを前記振動板上に対称的に搭載する段階を含む、請求項２３又は２４に記載の方法。
【請求項２６】
少なくとも２つのトランスデューサを異なったドライブ強度で繋げる段階を含む、請求項２３から請求項２５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項２７】
各々のトランスデューサの前記機械インピーダンスを、ドライブ位置における実効機械インピーダンスに適合させる段階を含む、請求項２３から請求項２６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項２８】
コンプライアントな中間層を前記振動板に取り付ける段階と、
低周波数において出力が低減し、しかしながら高周波数においては出力が影響を受けないよう、前記中間層の質量と、減衰と、コンプライアンスとを選択する段階と、
を含む、請求項２３から請求項２７のいずれか１つに記載の方法。
【請求項２９】
弾力的吊り下げ装置を通じて前記振動板を胴体に繋げる段階を含む、請求項２３から請求項２８のいずれか１つに記載の方法。
【請求項３０】
前記吊り下げ装置の機械インピーダンス効果を相殺するように前記トランスデューサの配置と機械インピーダンスとを選択する段階を含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
共鳴モードの数を選択する段階と、
選択された数の共鳴モードの節線が、そこにおいて、又はその周辺でクラスタ化される、複数の節グループ化地点が存在するように、前記振動板のパラメータを選択する段階と、
各々のトランスデューサを、前記複数の節グループ化地点のうちの１つに搭載する段階と、
を含む、請求項２３から請求項２８のいずれか１つに記載の方法。
【請求項３２】
低周波数共鳴モードを選択する段階を含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
奇数モード及び偶数モードの任意の組み合わせ、又は、奇数モード又は偶数モードの任意の組み合わせを選択する段階を含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３４】
前記振動板のパラメータには、形状、サイズ、厚さ、曲げ剛性、表面面積密度、剛性率、異方性、曲率、及び減衰、が含まれる、請求項３１から請求項３３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項３５】
選択された節グループ化地点においてクラスタ化される節線の所望の位置、又はその所望の組み合わせを選択する段階と、
前記所望の位置又は前記所望の組み合わせをもたらすような、前記振動板のための複雑な幾何学的形状を選択する段階と、
を含む、請求項３１から請求項３４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項３６】
前記複雑な形状を規則的形状へと振動について分解するために、溝を前記振動板に作る段階を含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記振動板に全体的に等高線又はうねりを与えることにより、前記振動板における節線を移動させる段階を含み、それによって、選択された節グループ化地点の位置が変わるか、又は選択された節グループ化地点においてクラスタ化される節線が変わる、請求項３１から請求項３６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項３８】
ピストン対モーダルでの出力における所望の割合を達成するように前記装置のパラメータを選択する段階を含む、請求項２３から請求項２８のいずれか１つに記載の方法。
【請求項３９】
所定の面積と所定の動作周波数範囲とを有し、該動作周波数範囲内に共鳴モードを有するような振動板と、
前記振動板に繋がれた、前記振動板とエネルギーを交換するよう構成された、少なくとも１つの電子機械トランスデューサと、
を含み、
選択された数の共鳴モードの節線が、そこにおいて、又はその周辺でクラスタ化する、複数の節グループ化地点が存在するように前記振動板のパラメータは構成され、前記少なくとも１つのトランスデューサは、該複数の節グループ化地点のうちの１つに搭載されることを特徴とする、音響装置。
【請求項４０】
前記選択されたモードは低周波数共鳴モードである、請求項３９に記載の音響装置。
【請求項４１】
前記選択されたモードは、奇数モード及び偶数モードの任意の組み合わせ、又は、奇数モード又は偶数モードの任意の組み合わせである、請求項３９に記載の音響装置。
【請求項４２】
前記振動板のパラメータには、形状、サイズ、厚さ、曲げ剛性、表面面積密度、剛性率、異方性、曲率、及び減衰、が含まれる、請求項３９から請求項４１のいずれか１つに記載の音響装置。
【請求項４３】
前記振動板は複雑な幾何学的形状を有し、該形状は、選択された節グループ化地点においてクラスタ化された節線の所望の位置に従って、又はその所望の組み合わせに従って選択されている、請求項３９から請求項４２のいずれか１つに記載の音響装置。
【請求項４４】
前記振動板は溝を含み、それによって前記複雑な形状は規則的形状へと振動について分解される、請求項４３に記載の音響装置。
【請求項４５】
前記振動板は全体に等高線又はうねりを有し、それによって節線は移動され、前記節グループ化地点の位置を変えるか、又は選択された節グループ化地点においてクラスタ化される節線を変える、請求項３９から請求項４４のいずれか１つに記載の音響装置。
【請求項４６】
前記動作周波数範囲にはピストンからモーダルへの遷移が包含される、請求項３９から請求項４５のいずれか１つに記載の音響装置。
【請求項４７】
前記振動板の前記面積に亘る正味の横モードの速度がゼロへと向かうよう、共鳴屈曲波モードがバランスされ、かつ、該共鳴屈曲波モードのバランシングを全面的に達成するよう、前記トランスデューサの配置と機械インピーダンスとが構成されている、請求項３９から請求項４６のいずれか１つに記載の音響装置。
【請求項４８】
前記トランスデューサは平均節位置に搭載される、請求項４７に記載の音響装置。
【請求項４９】
前記振動板を胴体に繋げる弾力的吊り下げ装置を含む、請求項４７又は４８に記載の音響装置。
【請求項５０】
前記吊り下げ装置の機械インピーダンス効果を相殺するように前記トランスデューサの配置と機械インピーダンスとが構成されている、請求項４９に記載の音響装置。
【請求項５１】
前記トランスデューサのうちの少なくとも２つは異なったドライブ強度を有する、請求項３９から請求項５０のいずれか１つに記載の音響装置。
【請求項５２】
各々のトランスデューサの機械インピーダンスは、ドライブ位置における実効機械インピーダンスに適合される、請求項３９から請求項５１のいずれか１つに記載の音響装置。
【請求項５３】
質量を有して前記振動板に取り付けられたコンプライアントな中間層を含み、低周波数において出力が低減し、しかしながら高周波数においては出力が影響を受けないように該中間層の減衰とコンプライアンスとが構成されている、請求項３９から請求項５２のいずれか１つに記載の音響装置。
【請求項５４】
所定の面積と所定の動作周波数範囲とを有する振動板を持つ音響装置を作成する方法であって、
前記動作周波数範囲内に共鳴モードを持つよう、振動板パラメータを選択する段階と、
少なくとも１つの電子機械トランスデューサを、前記振動板とエネルギーを交換するよう、前記振動板に繋げる段階と、
を含み、
選択した数の共鳴モードの節線が、そこにおいて、又はその周辺でクラスタ化する、複数の節グループ化地点が存在するように前記振動板のパラメータを選択し、前記少なくとも１つのトランスデューサを、該複数の節グループ化地点のうちの１つに繋げることを特徴とする、方法。
【請求項５５】
低周波数共鳴モードを選択する段階を含む、請求項５４に記載の方法。
【請求項５６】
奇数モード及び偶数モードの任意の組み合わせ、又は、奇数モード又は偶数モードの任意の組み合わせを選択する段階を含む、請求項５４に記載の方法。
【請求項５７】
前記振動板のパラメータには、形状、サイズ、厚さ、曲げ剛性、表面面積密度、剛性率、異方性、曲率、及び減衰、が含まれる、請求項５４から請求項５６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項５８】
節グループ化地点の所望の位置、又は、節グループ化地点においてクラスタ化される節線の所望の組み合わせを選択する段階と、
前記所望の位置又は前記所望の組み合わせをもたらすような、前記振動板のための複雑な幾何学的形状を選択する段階と、
を含む、請求項５４から請求項５７のいずれか１つに記載の方法。
【請求項５９】
前記複雑な形状を規則的形状へと振動について分解するために、溝を前記振動板に作る段階を含む、請求項５８に記載の方法。
【請求項６０】
前記振動板に全体的に等高線又はうねりを与える段階を含み、それによって、前記節グループ化地点の位置が変わるか、又は選択された節グループ化地点においてクラスタ化される節線の位置が変わる、請求項５４から請求項５９のいずれか１つに記載の方法。
【請求項６１】
ピストン対モーダルでの出力における所望の割合を達成するように前記装置のパラメータを選択する段階を含む、請求項５４から請求項６０のいずれか１つに記載の方法。
【請求項６２】
各々のトランスデューサの機械インピーダンスを、ドライブ位置における実効機械インピーダンスに適合させる段階を含む、請求項５４から請求項６１のいずれか１つに記載の方法。
【請求項６３】
コンプライアントな中間層を前記振動板に取り付ける段階と、
低周波数において出力が低減し、しかしながら高周波数においては出力が影響を受けないよう、前記中間層の質量と、減衰と、コンプライアンスとを選択する段階と、
を含む、請求項２３から請求項６２のいずれか１つに記載の方法。
【請求項６４】
弾力的吊り下げ装置を通じて前記振動板を胴体に繋げる段階を含む、請求項５４から請求項６３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項６５】
前記吊り下げ装置の機械インピーダンス効果を相殺するように前記トランスデューサの位置と機械インピーダンスとを選択する段階を含む、請求項６４に記載の方法。
【図４】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図５ｃ】
【図５Ｄｄ】
【図５ｅ】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図５ｃ】
【図５Ｄｄ】
【図５ｅ】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【公表番号】特表２００９−５２４３１７（Ｐ２００９−５２４３１７Ａ）
【公表日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５５０８４５（Ｐ２００８−５５０８４５）
【出願日】平成１９年１月１８日（２００７．１．１８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＧＢ２００７／０００１５７
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０８３１２７
【国際公開日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【出願人】（５０７３８４６２９）ニュー トランスデューサーズ リミテッド (11)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月１８日（２００７．１．１８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＧＢ２００７／０００１５７
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０８３１２７
【国際公開日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【出願人】（５０７３８４６２９）ニュー トランスデューサーズ リミテッド (11)
【Ｆターム（参考）】
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