JP2002543702A - Loudspeaker - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 撓み波パネルと、パネルに取り付けられ該パネルを励振する電気力学的励振器とを有し、励振器はマグネット組立体とボイスコイル組立体とを有し、励振器はボイスコイル組立体を介してパネルに取り付けられる撓み波パネルラウドスピーカであって、パネルはボイスコイルの環状接触部内で皿型であることを特徴とするラウドスピーカ。 (57) [abstract] A flexural wave panel, and an electrodynamic exciter attached to the panel to excite the panel, wherein the exciter has a magnet assembly and a voice coil assembly, and the exciter is a voice A flexural panel loudspeaker mounted to a panel via a coil assembly, the panel being dish-shaped within an annular contact portion of a voice coil.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】 （技術分野） 本発明はラウドスピーカに関し、より詳細には、国際特許出願ＷＯ９７／０９
８４２に記載された形状の共振パネルスピーカ等の撓み波パネルラウドスピーカ
に関する。本発明の目的は、撓み波即ち共振パネルラウドスピーカの作動周波数
帯域幅を改良することである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to loudspeakers, and more particularly to International Patent Application WO 97/09.
842, a flexural panel loudspeaker such as a resonant panel loudspeaker. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to improve the operating frequency bandwidth of bending waves or resonant panel loudspeakers.

【０００２】 （背景技術） 通常の作動において、パネルを励振するために撓み波即ち共振パネルへ連続的
又は不連続的な環状接触で取り付けられた管状ボイスコイルを有する電気力学的
振動励振器は、ボイスコイルの直下で該ボイスコイルの環状接触部によって取り
囲まれたパネル材料のディスク部がドラムの様態で振動することを可能にし、こ
の局部的な共振が発生する周波数は、励振器のボイスコイルの直径とパネルの材
料特性に左右される。この共振周波数を超えると、モードパネル挙動が殆ど又は
全くないパネルもあるので、この共振周波数がパネルの有効な上限周波数をなす
。直径２５ｍｍの励振器を利用する薄型パネルでは、このことが特に問題となる
。 この問題を解決するために、従来から励振器ボイスコイルの環状接触部で取り
囲まれたパネル材料を取り除くことが提案されているが、この解決方法は常に実
施可能とは限らない。BACKGROUND OF THE INVENTION In normal operation, an electrodynamic vibration exciter having a tubular voice coil mounted in continuous or discontinuous annular contact to a flexural or resonant panel to excite the panel comprises: Directly below the voice coil, the disk portion of the panel material surrounded by the annular contact of the voice coil allows the disk portion to vibrate in a drum-like manner, and the frequency at which this local resonance occurs depends on the frequency of the voice coil of the exciter. It depends on the diameter and the material properties of the panel. Beyond this resonance frequency, some panels have little or no mode panel behavior, so this resonance frequency is the effective upper frequency limit of the panel. This is particularly problematic for thin panels utilizing a 25 mm diameter exciter. To solve this problem, it has been proposed to remove the panel material surrounded by the annular contact of the exciter voice coil, but this solution is not always feasible.

【０００３】 （発明の開示） 本発明によれば、電気力学的励振器ボイスコイルの環状接触部の真下又は内側
のパネル材料は皿型であり、例えば、パネル平面の外側に延びるように形成又は
変形され、例えば、***又は陥没した凹面又は凸面形状であり、例えば、ドーム
形状又はピラミッド形状である。そのように***又は陥没した形状は、曲面であ
ろうと小面であろうと、本質的に平坦な材料よりも剛性の高い構造を形成するの
で局部共振周波数が高い周波数へ移行する。周波数の移行の程度は***又は陥没
構造の半径又は高さ、及び直径に依存する。DISCLOSURE OF THE INVENTION According to the invention, the panel material beneath or inside the annular contact of the electrodynamic exciter voice coil is dish-shaped, for example formed or extended so as to extend outside the plane of the panel. Deformed, for example, a raised or depressed concave or convex shape, for example, a dome shape or a pyramid shape. Such raised or depressed shapes, whether curved or faceted, form a structure that is more rigid than an essentially flat material, and thus have a higher local resonance frequency. The extent of the frequency shift depends on the radius or height and the diameter of the raised or depressed structure.

【０００４】 最も単純な形状は、ドーム状又は凹面状に***した球状の輪郭であり、後者は
部分的に励振器の可動部分に利用される深さに依存する。***要素の高さは適当
に変更可能であり、その形状は、双曲線又は放物線又は直線部と曲線部との組み
合わせ等、他の曲線に基づいてもよい。単純な円錐形も有効である。[0004] The simplest shape is a dome-shaped or concave-shaped raised spherical profile, the latter depending in part on the depth utilized for the movable part of the exciter. The height of the raised elements can be varied as appropriate, and their shape may be based on other curves, such as hyperbolas or parabolas or a combination of straight and curved sections. A simple cone is also effective.

【０００５】 製造／構成方法にもよるが、「ドーム」要素はパネルと一体に成形されてもよ
く、又はパネルに付加されてもよく、そこで本来のディスク部を補強することが
でき、又はディスク部に取って代わることができる。[0005] Depending on the method of manufacture / configuration, the "dome" element may be molded integrally with the panel or may be added to the panel, where it can reinforce the original disk portion, or You can replace the department.

【０００６】 パネルの成形過程において、コア部は、励振器領域において厚く加工されても
よく、又は、パネルは、所望の局部的な輪郭と一致するように成形されてもよい
。モノリスの成形撓み波パネル放射器の場合、「ドーム」形状は全体の成形プロ
フィールの一部であってもよい。[0006] During the forming process of the panel, the core may be worked thicker in the exciter region, or the panel may be shaped to match the desired local profile. In the case of a monolith shaped flex wave panel radiator, the "dome" shape may be part of the overall molding profile.

【０００７】 更に、制御特性は、結果としての音響出力の良好な制御をもたらすよう、一連
の又はずらりと並んだ小型「ドーム」等の更に複雑なプロフィールを備えてもよ
い。Further, the control characteristics may comprise more complex profiles, such as a series or a series of small “domes” to provide good control of the resulting sound output.

【０００８】 本発明は、従来型のペーパ／フェルトスピーカダイアフラム技術にも適用でき
、不織布マトリクスは、前述のプロフィール設計によって一体形成された励振器
のためのドーム部を有する撓み波パネルとして形成される。The present invention is also applicable to conventional paper / felt speaker diaphragm technology, where the nonwoven matrix is formed as a flexural panel having a dome for the exciter integrally formed by the profile design described above. .

【０００９】 ドームまたは他の***又は陥没した構造の内径は、励振器ボイスコイルがパネ
ルに取り付けられる基部又は取り付けリングの内径と一致し、パネル上に直接取
り付けられる場合はボイスコイル自体の内径と一致しており、周波数帯域幅を改
善する。つまり、例えば２２ｍｍ径のドームは２２ｍｍ径の励振器への使用に適
しており、更に１９ｍｍ径の励振器への使用にも適しており、１６ｍｍ径のドー
ムは更に適切である。 本発明は、添付図面に例示されている。[0009] The inner diameter of the dome or other raised or depressed structure matches the inner diameter of the base or mounting ring on which the exciter voice coil is mounted on the panel, and, if mounted directly on the panel, the inner diameter of the voice coil itself. To improve the frequency bandwidth. In other words, for example, a dome having a diameter of 22 mm is suitable for use in an exciter having a diameter of 22 mm, and further suitable for use in an exciter having a diameter of 19 mm, and a dome having a diameter of 16 mm is more appropriate. The present invention is illustrated in the accompanying drawings.

【００１０】 （発明を実施するための最良の形態） 図１において、一般にＷＯ９７／０９８４２に記載された種類の撓み波ラウド
スピーカ１は、マグネット８と１組のポール６とを備える慣性マグネット組立体
を有する種類の、電気力学的振動励振器３によって励振される薄いしっかりした
軽量パネル２と、環状取り付け基部７を備える巻型４に巻かれたコイル１０を有
し、音響出力を生成するボイスコイル組立体とを備えており、励振器３は、ボイ
スコイル組立体の取り付け基部７によってパネル２に固定されて接触リングを形
成する。リングは、要求に応じて不連続的であっても連続的であってもよい。接
触リング内側のパネル領域は、励振器から離れるよう***してドーム形の半球形
の皿部５を形成する。励振器３のマグネット組立体６，８は、発泡ゴム等のコン
プライアント・サスペンション９によってパネル２上に弾性的に浮かされている
。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In FIG. 1, a bending wave loudspeaker 1 of the kind generally described in WO 97/09842 is an inertial magnet assembly including a magnet 8 and a set of poles 6. Voice coil having a thin, firm, lightweight panel 2 excited by an electrodynamic vibration exciter 3 and a coil 10 wound on a former 4 with an annular mounting base 7 The exciter 3 is fixed to the panel 2 by the mounting base 7 of the voice coil assembly to form a contact ring. The rings may be discontinuous or continuous as required. The panel area inside the contact ring rises away from the exciter to form a domed hemispherical dish 5. The magnet assemblies 6 and 8 of the exciter 3 are elastically floated on the panel 2 by a compliant suspension 9 such as foam rubber.

【００１１】 図２ａから２ｆは、パネル２の皿部５の別の形状を示す。図２ａにおいて皿部
は円錐形であり、図２ｂにおいて皿部は半球形であり、図２ｃにおいて図２ｂの
半球形の皿部は逆になっている。図２ｄにおいて皿部はピラミッド形状であり、
図２ｅにおいて皿部は円錐形とピラミッド形を組み合わせた形状であり、図２ｆ
において皿部は放物線形状である。FIGS. 2 a to 2 f show another shape of the dish 5 of the panel 2. In FIG. 2a the dish is conical, in FIG. 2b the dish is hemispherical and in FIG. 2c the hemispherical dish of FIG. 2b is inverted. In FIG. 2d, the dish has a pyramid shape,
In FIG. 2e, the dish has a shape combining a cone and a pyramid, and FIG.
In, the dish has a parabolic shape.

【００１２】 図３は、従来型のフラットパネルと比較した、ドーム形状を使用することによ
るラウドスピーカ周波数帯域幅の改善を示す。フラットパネルの周波数応答（細
線）は、約６ｋＨｚでのパネルの「局所又はキャップ」共振と、この共振に後続
する単独の約１８ｋＨｚでの高調波とを示す。「皿」形状パネル（太線）は、約
１６ｋＨｚでの小さな共振を伴う幅のある高調波領域を示す。FIG. 3 illustrates the improvement in loudspeaker frequency bandwidth by using a dome shape as compared to a conventional flat panel. The flat panel's frequency response (thin line) shows the panel's "local or cap" resonance at about 6 kHz, followed by a single harmonic at about 18 kHz. The “dish” shaped panel (bold line) shows a broad harmonic region with small resonance at about 16 kHz.

【００１３】 所望であれば、ドーム又は皿部の高さを変えて周波数帯域幅を改善することも
できる。図４は、別の種類のフェルトペーパ・パネル、この場合はラッカー処理
したＢｌａｃｋ ＳＩＧ グレードのペーパに異なるドーム高さ（半径）を使用
した効果を示す。図４は、高さ５ｍｍのドーム（太線）が、有効な帯域幅を約２
ｋＨｚだけ高めることを示している。高さ５ｍｍのドームの開口共振周波数は、
高さ３ｍｍのドーム（細線）の開口共振周波数よりも約２ｋＨｚ高い。しかし、
ドーム形状に関する高さの有効な領域は、約１から７ｍｍまで変化する場合があ
る。７ｍｍを超えるか１ｍｍ未満では、開口効果共振周波数の増加はおそらく僅
かである。明らかに特定の用途ではパネルの全体の厚みが極めて重要であり、非
常に高いドーム（すなわち＞７ｍｍ）を使用できない。[0013] If desired, the height of the dome or dish can be varied to improve the frequency bandwidth. FIG. 4 shows the effect of using different dome heights (radius) on another type of felt paper panel, in this case lacquered Black SIG grade paper. FIG. 4 shows that a 5 mm high dome (thick line) provides an effective bandwidth of about 2
It shows that the frequency is increased by kHz. The aperture resonance frequency of the dome with a height of 5 mm is
It is about 2 kHz higher than the aperture resonance frequency of a 3 mm high dome (thin wire). But,
The useful area of height for the dome shape can vary from about 1 to 7 mm. Above 7 mm or below 1 mm, the increase in aperture effect resonance frequency is probably slight. Obviously, in certain applications, the overall thickness of the panel is very important and very high domes (ie> 7 mm) cannot be used.

【００１４】 「キャップ又は局部」共振周波数は薄い材料でより一層問題になるので、ドー
ム形状は薄い共振パネルに最適である。本発明の典型的なパネル厚さは約０．２
から４ｍｍである。The dome shape is best suited for thin resonant panels, as the “cap or local” resonant frequency is even more problematic with thin materials. A typical panel thickness of the present invention is about 0.2
From 4 mm.

【００１５】 明らかに、この方法では特定のパネル材料だけを変形できる。フェルトペーパ
等の従来型ピストン式円錐スピーカ材料は、この方法によって形成することがで
き、この方法は、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリメチルアクリルイミド（Ｐ
ＭＩ＝ロハセル（ＲＴＭ））等の発泡材料や、ナイロン、ＡＢＳ（アクリルブタ
ジエンスチレン）又はポリプロピレン等の射出成形型熱可塑性プラスチックにも
適用できる。Obviously, only certain panel materials can be deformed in this way. Conventional piston conical loudspeaker materials, such as felted paper, can be formed by this method, which includes polystyrene, polyurethane, polymethylacrylimide (P
It can also be applied to foam materials such as MI = Rohaxel (RTM), and injection molded thermoplastics such as nylon, ABS (acrylic butadiene styrene) or polypropylene.

【００１６】 （産業上の利用可能性） 本発明は撓み波パネルラウドスピーカの周波数帯域幅を拡大する単純な方法を
提供する。Industrial Applicability The present invention provides a simple way to increase the frequency bandwidth of flexural panel loudspeakers.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】 撓み波ラウドスピーカの部分側面図である。FIG. 1 is a partial side view of a bending wave loudspeaker.

【図２ａ】 他の実施形態を示す、撓み波ラウドスピーカパネルの部分斜視図である。FIG. 2a is a partial perspective view of a flexural wave loudspeaker panel, showing another embodiment.

【図２ｂ】 他の実施形態を示す、撓み波ラウドスピーカパネルの部分斜視図である。FIG. 2b is a partial perspective view of a flexural wave loudspeaker panel showing another embodiment.

【図２ｃ】 他の実施形態を示す、撓み波ラウドスピーカパネルの部分斜視図である。FIG. 2c is a partial perspective view of a flexural wave loudspeaker panel illustrating another embodiment.

【図２ｄ】 他の実施形態を示す、撓み波ラウドスピーカパネルの部分斜視図である。FIG. 2d is a partial perspective view of a flexural wave loudspeaker panel illustrating another embodiment.

【図２ｅ】 他の実施形態を示す、撓み波ラウドスピーカパネルの部分斜視図である。FIG. 2e is a partial perspective view of a flexural loudspeaker panel, showing another embodiment.

【図２ｆ】 他の実施形態を示す、撓み波ラウドスピーカパネルの部分斜視図である。FIG. 2f is a partial perspective view of a flexural wave loudspeaker panel illustrating another embodiment.

【図３】 ラウドスピーカの周波数応答の完全なスペクトルグラフである。FIG. 3 is a complete spectrum graph of the frequency response of a loudspeaker.

【図４】 ラウドスピーカの周波数応答の部分的なスペクトルグラフである。FIG. 4 is a partial spectral graph of the frequency response of a loudspeaker.

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書[Procedural Amendment] Submission of translation of Article 34 Amendment

【提出日】平成１３年６月１８日（２００１．６．１８）[Submission date] June 18, 2001 (2001.6.18)

【手続補正１】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【特許請求の範囲】[Claims]

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｒ 9/04 １０５ Ｈ０４Ｒ 9/04 １０５Ａ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ， ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ， ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，Ｋ Ｐ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ， ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，Ｓ Ｇ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 フォーダム ジュリアン イギリス ケンブリッジシャー ピーイー 18 ９アールイー ハンティンドン オー フォード ダーシー オーチャード ウェ イ 26 Ｆターム(参考） 5D012 BA06 CA04 GA01 5D016 AA08 EC02 FA02 JA08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. ⁷ Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H04R 9/04 105 H04R 9/04 105A (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD) , RU, TJ, TM), AE, AG, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DZ, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ , LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZA, ZW (72) Inventor Fordham Julian England Cambridgeshire P. B 26 F term (reference) 5D012 BA06 CA04 GA01 5D016 AA08 EC02 FA02 JA08

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 撓み波パネルと、前記パネルに取り付けられ該パネルを励振
する電気力学的励振器とを有し、前記励振器はマグネット組立体とボイスコイル
組立体とを有し、前記励振器は前記ボイスコイル組立体を介して前記パネルに取
り付けられる撓み波パネルラウドスピーカであって、前記パネルは前記ボイスコ
イルの環状接触部内で皿型であることを特徴とするラウドスピーカ。1. An exciter comprising: a flexural wave panel; and an electrodynamic exciter mounted on the panel to excite the panel, the exciter having a magnet assembly and a voice coil assembly. A flexural panel loudspeaker mounted to the panel via the voice coil assembly, wherein the panel is dish-shaped within an annular contact of the voice coil. 【請求項２】 前記皿型が、部分的に球状曲線であることを特徴とする請求
項１に記載のラウドスピーカ。2. The loudspeaker according to claim 1, wherein the dish has a partially spherical curve. 【請求項３】 前記皿型が、前記パネルに一体成形されていることを特徴と
する請求項１又は２に記載のラウドスピーカ。3. The loudspeaker according to claim 1, wherein the dish is formed integrally with the panel. 【請求項４】 前記皿型の直径が、前記ボイスコイルが前記パネルに取り付
けられる基部又は取り付けリングの内径と、又は、前記パネル上に直接取り付け
られる場合は前記ボイスコイル自体の内径と一致することを特徴とする請求項１
から３のいずれか１項に記載のラウドスピーカ。4. The diameter of the dish corresponds to the inner diameter of the base or mounting ring on which the voice coil is mounted to the panel, or the inner diameter of the voice coil itself if mounted directly on the panel. Claim 1 characterized by the following:
The loudspeaker according to any one of claims 1 to 3.