JP2019516332A - スピーカ用のバスレフレックスチューブ - Google Patents

Abstract

本発明は、スピーカに関し、とりわけ、スピーカ用のバスレフレックスチューブに関する。一般に、上記スピーカは、少なくとも１つのウーファドライバを含む。ウーファドライバにより、電気音響信号が、ボイスコイルおよびダイアフラムを介して、中間周波数から低周波数の音波に変換される。上記スピーカが電気信号に従って音響信号を生成することを可能にするスピーカ用のバスレフレックスチューブが提供されるべきである。音響信号は、とりわけ電気信号の音響信号への変換の質および精度に関して、最適化され、改善された質的特徴を示す。上述の課題は、スピーカ用のバスレフレックスチューブにより解決される。上記バスレフレックスチューブは、少なくとも部分的にセラミック材料からできている。さらに、バスレフレックスチューブは、バスレフレックスチューブの長手軸の軸方向に延在する管状部分を備える。

Description

本発明は、スピーカに関し、とりわけ、スピーカ用のバスレフレックスチューブに関する。通常、スピーカは、ハウジングと、音波における電気信号を音響信号にそれぞれ変換するための少なくとも１つの音響ドライバとを備える。スピーカボックスとも呼ばれるそのようなスピーカは、ほとんどの場合、音響ステレオ効果を得るために２つ一組で、標準的なステレオ機器において用いられる。

［従来技術］ 一般に、上記スピーカは、少なくとも１つのウーファドライバ（低音ドライバ）を含む。ウーファドライバにより、電気音響信号が、ボイスコイルおよびダイアフラムを介して、人間が聞き取り得る周波数に対して中間周波数から低周波数の音波に変換される。高忠実度（ハイファイ）の再生音を得るために、ツイータドライバ、中間域ドライバおよびウーファドライバのような複数のドライバが同じハウジングに配置される。各ドライバは、可聴周波数範囲の一部を再生する。

さらに、特定タイプのスピーカには、ハウジングに取り付けられたバスレフレックスチューブが付属しており、これは（反射）ポートまたはベントとしても知られている。そのような手段により、これらのスピーカは、ダイアフラムの後側からの音を用いて、低周波数帯での効率を増している。通常、バスレフレックスチューブは、パイプまたは管の形状を有する。ウーファドライバがアクティブである場合、バスレフレックスチューブ内の空気は、スピーカのハウジングの内側の空気と共鳴する。そのようなバスレフレックスチューブシステムの共鳴周波数（ヘルムホルツ共鳴とも呼ばれる）は、管の長さおよび断面サイズと、ハウジングの体積とに依存する。

国際特許出願第ＷＯ ２００５／１０４６０７ Ａ１号は、低音スピーカにより生成される音圧の少なくとも一部を放射するためのウーファドライバおよびバスレフレックスチューブを有するスピーカボックスを開示している。上記バスレフレックスチューブは、ハウジングの相互に反対の支持壁に反対方向に取り付けられた、入れ子型の閉じた円環壁により分割および構成され、互いに離間したそれぞれの他の支持壁から一定の距離で終端している。

［従来技術の欠点］
従来技術によるバスレフレックスチューブと、そのようなバスレフレックスチューブを備えるスピーカとには一般に、少なくとも音響的に訓練された聞き手にとって最適化され得る音響の質がある。

［発明が解決しようとする課題］ 従って、本発明の課題は、現在のバスレフレックスチューブと、そのようなバスレフレックスチューブを備えるスピーカとの言及された欠点を解消することである。特に、上記スピーカが電気信号に従って音響信号を生成することを可能にするスピーカ用のバスレフレックスチューブが提供されるべきである。音響信号、例えば音楽は、とりわけ電気信号の音響信号への変換の精度に関して、最適化され、改善された質的特徴を示す。

上述課題は、請求項１に記載のスピーカ用バスレフレックスチューブと、請求項２２に記載のスピーカとにより解決される。

バスレフレックスチューブの実施形態によれば、上記バスレフレックスチューブは、少なくとも部分的にセラミック材料からできている。（少なくとも部分的に）潜在的にセラミックからできているバスレフレックスチューブがより高いコストを伴い得ることにかかわらず、バスレフレックスチューブのセラミックコンポーネントまたは部品の付着は、スピーカおよびバスレフレックスチューブのシステムの全体的な音響特徴に改善的な態様で影響を及ぼしていることが、すなわち音響実験の過程中に特定された。とりわけ、音波の反射に対する作用と、関連する空気流の航空力学的反応とが著しく改善することが発見されている。特に、聴いている人が音波を、より精密であり、十分に定義された波面を有していると感知し、故に、音は、よりコンパクトで固く、および／または引き締まったものとして経験される。全体的なバスレフレックスチューブ内での空気流の乱れにより引き起こされる望ましくないノイズが劇的に低減する。

バスレフレックスチューブの別の実施形態によれば、上記バスレフレックスチューブは、少なくとも部分的に磁器からできている。上述の実施形態を参照すると、バスレフレックスチューブに付着させられるセラミック材料は磁器である。磁器の使用により、音響特徴が改善する。磁器の付着のコストに対する共通の影響にもかかわらず、部分的に磁器からできているバスレフレックスチューブを有するスピーカは、言及される特徴に関して著しく改善していることが実験により明らかになった。

説明される本発明の実施形態に関して、バスレフレックスチューブは管状部分を備える。管状部分は、バスレフレックスチューブの長手軸の軸方向に延在する。これにより、両側に内側面が形成される。軸方向後部および軸方向前部が設けられ、これらの両方が、軸方向において管状部分の両側で近接する。従って、バスレフレックスチューブの形が、通常はスピーカのハウジングの外側面に対向する前部と、管状部分と、後部とにより実現される。

少なくとも管状部分の内側面がセラミック材料からできていることが、さらなる実施形態により開示される。内側面上にセラミック材料を使用することにより、上述の材料使用のプラスの効果が増幅する。非軸方向に向かう音波をバスレフレックスチューブの内側面が反射するので、内側面は、スピーカにより生成される音響信号の形成に、主に関連する態様で関与する。

さらなる実施形態によれば、管状部分は主に、セラミック材料からできている。バスレフレックスチューブの共鳴特性に対する主な影響に起因して、上述のプラスの効果は、主にまたは全部がセラミック材料、特に磁器からできている管状部分を用いることで増す。

任意選択で、バスレフレックスチューブの管状部分は、内管壁および外管壁を有し得る。内管壁および外管壁は、少なくとも部分的に軸方向に延在する。一般に、管状部分を形成すべく、上記の内側壁および外管壁は主に、軸方向に向けられる。しかしながら、上記管壁は、縦断面図において曲線形状を有し得、および／または、管状部分の長手軸に対して、下に傾いているか、または上に傾いている。

任意の実施形態によれば、少なくとも内管壁はセラミック材料からできており、特に内管壁は磁器からできている。そのような教示を適用することにより、内側の磁器面またはセラミック面の製造プロセスは簡略化される。

任意の実施形態として、コスト節減のために、セラミック材料または磁器材料以外の材料から外管壁を製造することが提案される。これは、管状部分は部分的に、内側磁器管壁または内側セラミック管壁の形のセラミック材料または磁器材料からできている可能性があることを意味する。磁器またはセラミック材料の使用により、外管壁に関してはっきりと排除される。

追加のコスト的恩恵を得るために、内管壁および外管壁は、インレー構造の形で互いに対して配置され得る。故に、内管壁は、製造中、外管壁の内部空間に挿入され得る。任意選択で、内管壁は、そのような態様で製造される場合、外管壁により支持され得る。

別の実施形態によれば、内管壁と外管壁とは、キャビティが内管壁と外管壁との間に形成されるように、互いに対して配置される。そのようなキャビティの形およびサイズを適切に構成することにより、管状部分の振動特徴は影響を受け得ない。

特に、上記内側キャビティが、定義された特徴を有する材料で充填されている場合、バスレフレックスチューブの共鳴特性を調整するための強力なツールが提供される。好ましくは、材料は、バスレフレックスチューブ内で、または構造的状況において起こる共鳴現象を防止および／または低減させるように適合させられる。本実施形態の形式によれば、キャビティは、制振材料または絶縁材料で充填され得る。

本実施形態のさらなる形式によれば、キャビティは、発泡体状材料、とりわけ、開放多孔性発泡体で充填される。特に、キャビティがアルミニウム発泡体で充填されている場合、プラスの効果が実現される。

バスレフレックスチューブの前部は、おもて面を備え得る。おもて面は、少なくとも部分的に、バスレフレックスチューブの長手軸に対して半径方向に延在する。上記おもて面は、セラミック材料または磁器材料からできている可能性がある。これは、バスレフレックスチューブからの音の放射の改善につながる。任意選択で、前部全体が、セラミック材料または磁器材料からできている可能性がある。

別の実施形態によれば、バスレフレックスチューブの内側面および／またはおもて面は研磨されている。この手段は、言及された面に対する音波の反射作用の改善につながる。

別の実施形態によれば、管状部分の内側面は連続形状を有する。とりわけ、内側面全体にそのような連続形状がある場合、その面の音響、吸収および反射の特徴が最適化される。「連続」という用語は、バスレフレックスチューブの内部容量内または内側面上に段差または縁がなく、音波の望ましくない反射につながり得るように理解されるべきである。

さらに、管状部分の内径が、軸方向において管状部分の前部から中央部に向かってテーパ状であることが独立の実施形態により開示される。これは、前部の開口部のサイズが、開口部が軸方向に突き出している場合、管状部分の中央部の開口部のサイズよりも大きいことを意味する。故に、管壁は、前部から管状部分の中央部に向かって閉じている。

そのような原理を拡張すると、管状部分は、縦断面図において丸みがあるウエスト状形状を有する。軸方向において管状部分の前部開口部の内径と、後部の後部開口部の内径とは、中央部の内径よりも大きい。

音波の放射は、別の実施形態に従って、特に連続的な態様で、管状部分の内側面が前部のおもて面に一体化している場合、さらに改善される。

言及される課題は、前述の実施形態のいずれかまたは複数によるハウジングと、少なくとも１つのウーファドライバと、少なくとも１つのバスレフレックスチューブとを備えるスピーカ、または上述のそれらの実施形態および形の実用的な組み合わせにより別個に解決される。

上述の実施形態は、実用的かつ適切な態様で互いに組み合わされ得る。故に、本発明は、必ずしも上記および以下に示される実施形態に限定されない。

添付図面は、様々な実施形態を示すことにより、本発明の原理を説明する記載と共に役割を果たす。図面に示される単一の各特徴は、互いに関して相対的に示されており、従って、必ずしも原寸に比例しない。

図面における類似または同じ要素は、異なる実施形態において示される場合であっても、同じ参照番号で示される。

スピーカの正面図を示す。

図１によるスピーカの側面図を示す。

図１および図２によるスピーカに取り付けられたバスレフレックスチューブのわずかに３次元の断面図である。

図３によるバスレフレックスチューブの後部の３次元図である。

図３によるバスレフレックスチューブの前部の３次元図である。

図１および図２はスピーカ１００を示す。図１は正面図であり、図２は側面図である。この例示的な実施形態によれば、スピーカ１００は少なくとも、ハウジング壁１０４を有するハウジング１０３を備える。ハウジング１０３は、聴者または聴いている人に対向する前面１０５を形成する。前面１０５内には複数の開口部が配置され、その中で、ツイータドライバ１０２、ウーファドライバ１０１およびバスレフレックスチューブ１が入れ子構造になっている。バスレフレックスチューブ１の長手軸１１が前面１０５に対して垂直に配置され、故に、バスレフレックスチューブ１から放射されている音波の主放射方向は主に、前面１０５に垂直である。スピーカ１００の実施形態の説明される詳細は、説明される配置が本発明を具現化するために本質的に必要とされるように本発明の範囲を限定しないものとする。場合によっては、スピーカの実施形態は、２つより多くの音響ドライバ、例えば、２つのウーファドライバと、中間域ドライバと、１つのツイータドライバと、２つのバスレフレックスチューブ１とも備え得る。上記バスレフレックスチューブ１は、前面１０５内、スピーカのハウジング壁の後側、上部または下部にも配置され得る。

図３から図５は、バスレフレックスチューブ１の実施形態の斜視図を示す。図３は、明らかに不可視の部分のバスレフレックスチューブ１幾何構造を示す３次元断面図である。上記バスレフレックスチューブ１は、基本的に管のような形を有し、少なくとも部分的に、長手軸１１に対して軸方向である管状部分４から成る。管状部分４は、前部１４および後部２４により、軸方向２において制限される。前部１４または後部２４は、必ずしも実際の構造として具現化／実体化されないが、それぞれ、バスレフレックスチューブ１の管状部分４の物理的な制限を表すものとする。しかしながら、説明される幾何構造は、本発明を機能させるべく、異なるように選択され得る。例えば、バスレフレックスチューブは、リングとしても形成され得、従って、管の長さに対して大きい直径を有する。

後部２４および前部１４は各々、管状部分４から突出した管状の貫通孔である開口を設けるための開口部２４、２５を含む。バスレフレックスチューブ１がスピーカ１００に取り付けられている場合、後部２４の後部開口部２５により、ハウジング１０３内の音波が管状部分４の後部開口部２５に入り、その後、前部開口部１５からバスレフレックスチューブ１を出ることが可能になる。管状部分４は半径方向内側面７を備える。半径方向内側面７は、主に軸方向２に延在するが、少なくとも部分的に半径方向３にも向けられ得る。

図３から図５に示されるバスレフレックスチューブ１の管状部分４の内側面７は、セラミック材料、特に磁器からできている可能性がある。上記手段には、管状部分４を通って進む音波が磁器面７により好ましい影響を受けるという効果があり、これにより、スピーカ１００の周囲で聴いている人が経験する音響感覚の改善がもたらされる。

前部１４は、少なくとも部分的に半径方向２に延在するおもて面１７を有し得る。特に、前部１４は、バスレフレックスチューブ１がスピーカ１００に取り付けられている場合、おもて面１７がスピーカ１００の前面１０５上に環状に配置されるように設計され得る。実施形態によれば、前部１４のおもて面１７は、セラミック材料、特に磁器からできている。おもて面１７が溝形成と、管状部分４を通って進む音波への影響とに関与してもいることに起因して、上記おもて面１７に対するセラミック材料または磁器の説明される付着は、バスレフレックスチューブ１を有するスピーカ１００の音響特徴の向上を提供する。

（限定されないが）図３に示されるバスレフレックスチューブ１の実施形態によれば、管状部分４は、内壁８および外壁９を有し、これにより、内壁８と外壁９との間にキャビティ１０が形成される。内壁８は、長手軸１１に対して凸形状に設計されている。従って、管状部分４の内部容量はウエスト状形状を備える。管状部分４の中央部５が、後部開口部２５の内径２６よりも小さく、前部開口部１５の内径１６よりも小さい内径６を有する。しかしながら、内壁および外壁により、説明されるものと異なる形状を有するキャビティも設けられ得る。例えば、キャビティ１０は、互いに対して半径方向距離に配置された２つの直線状の壁により形成され得る。

示されるバスレフレックスチューブ１の実施形態は、全体がセラミック材料、とりわけ磁器からできている可能性がある。この手段は、製造プロセスが簡略化されるというプラスの効果を提供し得る。

本発明は、上述の実施形態および修正に限定されず、その主旨内において様々な形式で具現化され得る。例えば、実施形態の技術的特徴と、当該実施形態による技術的特徴に対応する修正と、発明の概要の項において説明される形式とは、上述の課題のいくつかまたは全てを解決するために、または、上述の効果のいくつかまたは全てを得るために、適宜、置き換えられ得るか、または組み合わされ得る。また、技術的特徴は、それらが必須であると本明細書において説明されない限り、適宜省略され得る。 ［参照番号］
１ バスレフレックスチューブ
２ 軸方向
３ 半径方向
４ 管状部分
５ 中央部
６ 中央部の内径
７ 半径方向内側面
８ 内管壁
９ 外管壁
１０ キャビティ
１１ 長手軸
１４ 前部
１５ 前部開口部
１６ 前部開口部の内径
１７ おもて面
２４ 後部
２５ 後部開口部
２６ 後部開口部の内径
１００ スピーカ
１０１ ウーファドライバ
１０２ ツイータドライバ
１０３ ハウジング
１０４ ハウジング壁
１０５ 前面

Claims (19)

1. スピーカ用のバスレフレックスチューブであって、
   管状部分を備え、
   前記管状部分は、軸方向に延在することにより、半径方向内側面と、軸方向前部と、軸方向後部とを形成し、
   前記管状部分は、内管壁および外管壁を有し、
   前記内管壁および前記外管壁は、少なくとも部分的に前記軸方向に延在し、
   前記バスレフレックスチューブは、少なくとも部分的にセラミック材料からできている、
   バスレフレックスチューブ。
2. 前記セラミック材料は磁器である、請求項１に記載のバスレフレックスチューブ。
3. 少なくとも前記半径方向内側面は前記セラミック材料からできており、少なくとも前記内管壁は前記セラミック材料からできている、請求項２に記載のバスレフレックスチューブ。
4. 前記管状部分は主に前記セラミック材料からできている、請求項１から３のいずれか一項に記載のバスレフレックスチューブ。
5. 全部が磁器からできている、請求項１から４のいずれか一項に記載のバスレフレックスチューブ。
6. 前記外管壁はセラミック材料以外の材料からできている、請求項１から５のいずれか一項に記載のバスレフレックスチューブ。
7. 前記内管壁および前記外管壁は、前記内管壁が前記外管壁に挿入され得ることにより、前記外管壁により支持されるように、インレー構造の形で互いに対して配置されている、請求項１から６のいずれか一項に記載のバスレフレックスチューブ。
8. 前記内管壁と前記外管壁との間にキャビティが形成されている、請求項１から７のいずれか一項に記載のバスレフレックスチューブ。
9. 前記キャビティは、前記バスレフレックスチューブを有する構造的状況で起こるか、前記構造的状況内で起こるか、または前記構造的状況において起こる共鳴現象を防止および／または低減するように適合させられた材料、特に、制振材料または絶縁材料で充填されている、
   請求項８に記載のバスレフレックスチューブ。
10. 前記キャビティは発泡体状材料で充填されている、請求項９に記載のバスレフレックスチューブ。
11. 前記キャビティはアルミニウム発泡体で充填されている、請求項８から１０のいずれか一項に記載のバスレフレックスチューブ。
12. 前記軸方向前部は、少なくとも部分的に半径方向に延在する、前記セラミック材料からできているおもて面を備える、請求項１から１１のいずれか一項に記載のバスレフレックスチューブ。
13. 前記軸方向前部は全体が前記セラミック材料からできている、請求項１から１２のいずれか一項に記載のバスレフレックスチューブ。
14. 前記半径方向内側面および／または前記おもて面は研磨されている、請求項３から１３のいずれか一項に記載のバスレフレックスチューブ。
15. 前記半径方向内側面は特に全体が連続形状を有する、請求項１から１４のいずれか一項に記載のバスレフレックスチューブ。
16. 前記管状部分の内径が、前記軸方向において前記管状部分の前記軸方向前部から軸方向中央部に向かって少なくとも部分的にテーパ状である、請求項１５に記載のバスレフレックスチューブ。
17. 前記管状部分は、前記軸方向における断面視に関して、丸みがあるウエスト状形状を有し、前記管状部分の前部開口部の内径と、前記軸方向後部の後部開口部の内径とが、前記軸方向中央部の内径よりも大きい、請求項１６に記載のバスレフレックスチューブ。
18. 前記半径方向内側面および前記おもて面は互いに連続的に一体化している、請求項１から１７のいずれか一項に記載のバスレフレックスチューブ。
19. ハウジングと、少なくとも１つのウーファドライバと、請求項１から１８のいずれか一項に記載のバスレフレックスチューブとを備え、
    前記ウーファドライバおよび前記バスレフレックスチューブは、ハウジング壁内に取り付けられることにより、前記ハウジング壁から突出している、
    スピーカ。

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