電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサー
【課題】 電磁トランスジューサーを提供する。
【解決手段】 フレームと、このフレーム内に配置されており、フレームに対し、回転軸線を中心として回転できるようにフレームに連結されたパネルとを含む。トランスジューサーは、パネルが回転軸線を中心として回転するようにパネルと係合するように位置決めされたアクチュエータを含む。
【解決手段】 フレームと、このフレーム内に配置されており、フレームに対し、回転軸線を中心として回転できるようにフレームに連結されたパネルとを含む。トランスジューサーは、パネルが回転軸線を中心として回転するようにパネルと係合するように位置決めされたアクチュエータを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２００５年３月１日に出願された「電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサー」という表題の米国仮特許出願第６０／６５７，９４６号と関連しており、この出願の優先権を主張するものである。同特許出願に触れたことにより、この特許出願に開示された内容は本明細書中に含まれたものとする。
【０００２】
本発明は、全体として、オーディオスピーカーシステムで使用されるような電磁トランスジューサーに関し、更に詳細には、レバーダイヤフラムを持つ電磁オーディオトランスジューサーに関する。
【背景技術】
【０００３】
電磁オーディオトランスジューサーは、スピーカーシステムで音響を発生するのに使用されるデバイスである。図１は、スピーカーとして周知の従来のコーン型電磁オーディオトランスジューサーの断面図である。スピーカー１０は、円形の支持フレーム即ちバスケット１４と、円錐形ダイヤフラム即ちコーン１８と、巻型２６に巻き付けたボイスコイル２２として周知の導電性コイルワイヤと、円形の磁石システム３０とを含む。磁石システム３０は、両磁極が上下の磁束伝達プレート４２及び４６間に位置決めされたドーナッツ状永久磁石３８を含む。スピーカー１０は、更に、下プレート４６の部分であるか或いは下プレート４６に連結されているかのいずれかである磁束伝達磁極片５０を含む。上プレート４２及び磁極片５０は、その間に隙間３４を形成する。隙間３４は、磁気回路の磁束通路の透磁性が低い空隙である。磁極片５０は、隙間３４を横切る磁束３６を差し向け且つ集中する。ボイスコイル２２及び巻型２６がコーン１８に取り付けられており、コーン１８は、バスケット１４から、可撓性周囲５１及びスパイダー５４によって懸架されている。可撓性周囲５１及びスパイダー５４は、磁束線が集中する隙間３４の中央にボイスコイル２２を置く。かくして、ボイスコイル２２は、特に隙間３４内の磁束３６の線に対して垂直な軸線４０に沿って往復動するように位置決めされている。
【０００４】
電磁オーディオトランスジューサー即ちスピーカー１０は、コーン１８と、ボイスコイル２２と、巻型２６と、周囲５１と、スパイダー５４と、バスケット１４と、磁石システム３０によって形成される。磁石システム３０及びボイスコイル２２を含むアクチュエータが、スピーカー１０即ち電磁オーディオトランスジューサーのドライバーを形成する。作動では、スピーカー１０は、スピーカーボックス（図示せず）と呼ばれるエンクロージャーに取り付けられ、導電性ボイスコイル２２がオーディオアンプ（図示せず）から交流を受け取る。帯電した即ち賦勢されたボイスコイル２２が、動的電磁場を発生し、これが隙間３４内の磁束３６と反応し、ボイスコイル２２に軸線方向往復動駆動力を発生し、ボイスコイル２２を軸線４０に沿って矢印Ａ及びＢの方向に隙間３４内で上下に移動させる。かくして、ボイスコイル２２と、巻型２６と、コーン１８とが、スピーカーボックスに対し、一つのユニットをなして往復動し、空気を変位し、音響波と同定される圧力波を空気中に発生する。
【０００５】
スピーカーボックスに一つ以上のスピーカーを設け、スピーカーシステムを形成するのが一般的である。これにより、異なる周波数範囲の音響を各々発生する二つ又はそれ以上のスピーカーが、ボックスから、可聴音響スペクトル内の全音響範囲に亘る音響を放射する。最も一般的には、これらの個々のスピーカーは、ハイ、ミッド、バス、及びサブバスとして周知である。バス及びサブバス用のスピーカーの周波数は、これらの周波数が低いため、ミッド及びハイの周波数のスピーカーと一貫して適合した音圧レベル（ＳＰＬ）を維持するためにかなり大容積の空気を移動する必要がある。
【０００６】
大容積の空気を変位するための一つの方法は、コーン１８の軸線方向移動を増大することである。しかしながら、コーン１８の軸線方向移動は、周囲５１及びスパイダー５４を含むサスペンションシステムによって、及びドライバー内でのボイスコイル２２の移動範囲が限られているため、機械的に制限される。スピーカー１０のコーン１８は、スピーカーシステムの高周波数のスピーカーで一貫したＳＰＬを維持するため、一方の機械的制限に達する点まで移動する。しかしながら、この点を越えた軸線方向移動は、音響の品質を低下する。音響品質の低下は、歪み即ちディストーションとして知られている。ディストーションは、スピーカー１０からの音響出力が、スピーカーへの電気的入力信号とぴったりと一致しない場合に発生し、その結果、音響品質が低下するのである。更に、音圧レベルの低下即ち「ロールオフ」は、この点よりも下で発生する。これは、コーン１８の大きさが固定されており、低い周波数で必要とされる、大容積の空気の変位を行うことができないためである。
【０００７】
従来の音響スピーカーの別の問題点は、これらのスピーカーが効率的でないということである。効率はワットで表され、スピーカーに加えられた入力電力の、スピーカーから伝達された音響出力に対する比から得られたパーセンテージである。最新の音響スピーカーの代表的な効率は、数％の範囲に過ぎない。音響アンプからの電気的出力はスピーカーによって消費され、音でなく熱の形態で放散される。かくして、スピーカーの低効率は非常に浪費的であり、スピーカーを設計する上で重大な考慮が払われる。
【０００８】
図１のスピーカー１０は、ボイスコイル２２が隙間３４の深さよりも短い「アンダーハング」ボイスコイル形状を有する。アンダーハングボイスコイル２２は、電気的入力信号を受け取っておらず、及びかくしてその休止位置で示してある。正の電気的入力信号をスピーカー１０の正極端子（図示せず）に加えると、ボイスコイル２２及びコーン１８が「コーン延長」位置に向かって矢印Ｂの方向に移動する。逆に、負の電気的入力信号をスピーカー１０の同じ端子に加えると、ボイスコイル２２及びコーン１８は、「コーン引っ込め」位置に向かって矢印Ａの方向に移動する。図２は、図１のスピーカー１０を示し、ここでは、コーン１８及びボイスコイル２２がコーン延長位置に移動している。この位置では、ボイスコイル２２は、隙間３４の外縁部３３に達している。この位置は、ボイスコイル２２の最大線型変位位置（「Ｘｍａｘ」）として周知である。コーン１８が逆方向にコーン引っ込め位置まで移動するとき、ボイスコイル２２は隙間３４の内縁部に達し、逆のＸｍａｘ位置にある。ボイスコイル２２が延長Ｘｍａｘから引っ込めＸｍａｘまで移動する全移動範囲は、スピーカーのＸｍａｘピーク−ピークパラメータとして周知である。スピーカー１０のボイスコイル２２が、図１に示すように賦勢されていない場合には、サスペンションシステム（周囲５１及びスパイダー５４）は、コイル２２をＸｍａｘピーク間の中間のその休止位置に戻す。ボイスコイル２２を十分なエネルギレベル、及び特定的には低周波数で賦勢すると、ボイスコイル２２は、Ｘｍａｘピーク−ピーク位置を越えて往復動し、一時的に、隙間３４を部分的に越えて移動し、作動する。この場合、ボイスコイル２２は、もはや、電気的入力信号に関して線型をなして移動しない。これは、ボイスコイル２２の一部が隙間３４内になく、磁界と反応してないためであり、及びかくして出力音が歪む。スピーカー１０の効率は、ボイスコイル２２がそのＸｍａｘ位置を越えて作動する場合、更に低下する。これは、ボイスコイル２２が隙間３４の外にある場合、電気的入力信号が十分な力を発生せず、熱として放散されてしまうためである。
【０００９】
スピーカー１０のアンダーハングボイスコイル形状は、そのＸｍａｘ範囲内で作動する場合、低いディストーションを維持する。スピーカー１０は、ボイスコイル２２がＸｍａｘ範囲内で及びかくして隙間３４の磁界内で作動する限り比較的効率的である。しかしながら、アンダーハングスピーカー１０は、非常に低い周波数を発生しようと試みることによって、又は比較的高い音響レベルを発生するためにボイスコイル２２に過電力を加える (over-powering)ことによって、容易にＸｍａｘを越えて作動するように駆動される。過電力は、ボイスコイル２２をそのＸｍａｘ範囲を越えて駆動させて音響を歪ませるばかりでなく、スピーカー１０のボイスコイル２２がその熱限界に急速に達し、過熱する。かくして、図１のスピーカー１０のアンダーハングボイスコイル形状は、歪んでいない高い音響強さレベルを低い周波数範囲で発生することができず、そのバス周波数の比較的高い範囲での高い効率及び低いディストーションを発生するのに良好に適している。
【００１０】
図１のスピーカー１０のアンダーハングボイスコイル形状は、大きな上プレート４２及びこの大きさと対応する高さを持つ磁極片５０を使用し、Ｘｍａｘピーク−ピークに達する前にボイスコイル２２が更に大きく移動できる深い隙間３４を形成することによって、低い周波数で比較的高い音響強さレベルを発生するように変更できる。しかしながら、この「高アンダーハング」ボイスコイル形状は、上プレート４２の表面積が増大するために隙間３４内の磁束３６（図１参照）が強力に集中しないため、標準的なアンダーハング構成よりも効率が低い。
【００１１】
図３は、アンダーハングスピーカー１０（図１参照）の欠点の幾つかを解決するように設計された別の従来のスピーカー１０ａを示す。このスピーカー１０ａは、ボイスコイル２２ａが休止位置にあるとき、両端から隙間３４ａを越えて外に延びる「オーバーハング」ボイスコイル形状を有する。上プレート４２ａ、及びかくして隙間３４ａは、図１のアンダーハングスピーカー１０でみられるのと同様に薄く、そのため、磁束３６ａの密度が高度に集中する。スピーカー１０ａは、図１のスピーカー１０と同様に、電気的入力信号の極性に応じて矢印Ｂの方向に移動してコーンを延長し、矢印Ａの方向に移動してコーンを引っ込める。
【００１２】
図４は、図３のスピーカー１０ａを示す。この図では、コーン１８ａがコーン延長位置まで移動しており、ボイスコイル２２ａが矢印Ｂの方向に休止位置からＸｍａｘまで移動している。このＸｍａｘ位置では、ボイスコイル２２ａの内縁部が隙間３４ａの内縁部に達している。コーン１８ａが逆方向にコーン引っ込め位置まで移動するとき、ボイスコイル２２ａは矢印Ａの方向に、休止位置を越えてＸｍａｘ位置まで移動し、ボイスコイル２２ａの外縁部が隙間３４ａの外縁部に達する。ボイスコイル２２ａは、軸線４０ａに沿って、図１のスピーカー１０のアンダーハングボイスコイル２２よりも大きく移動でき、及びかくして、低周波数で、歪みが発生する前に、高いＳＰＬを発生する。ボイスコイル２２ａが大きければ大きい程、大量の電力を取り扱うことができる。しかしながら、ボイスコイル２２ａは、このボイスコイル２２ａの一部が常に隙間３４ａの外側で作動するため、効率が低く、及びかくして電力を無駄にする。更に、ボイスコイル２２ａの大きさ及び質量が大きいため、このボイスコイルに作用する逆方向の慣性力が増大し、そのため、コーン１８ａは、比較的高い周波数を発生する上で、アンダーハングスピーカー１０（図１参照）の小さなボイスコイル２２で可能である程効率的に即ち迅速に移動できない。かくして、バス周波数の上範囲での効率が低下する。
【００１３】
従来のコーン型スピーカーには、各々が異なる周波数範囲を発生する多数のスピーカーを、ホーン等の単一の制御された空間内で互いに組み合わせてフルレンジスピーカーシステムを形成する場合に別の欠点がある。このようなスピーカーシステムの例は、米国特許第５，５２６，４５６号及び米国特許第６，４１１，７１８号に開示されている。それらの円錐形ダイヤフラム（スピーカーコーン）が不規則な形状をしているため、ホーンの壁に位置決めされた、この種のスピーカーシステムの低周波数トランスジューサー及び中周波数トランスジューサーが、ホーンの頂部近くの高周波数トランスジューサーが発生した高周波数の経路を遮断してしまう。円錐形ダイヤフラムの高周波数の経路が遮断されないようにするため、特別のアダプタ及び穴をホーンに追加し、ホーン壁の連続性を維持する。更に、円錐形ダイヤフラムの周囲が丸みを帯びているため、ホーンの利用可能な壁面積が最大にならず、及びかくして有用なホーン壁空間が無駄になる。
【特許文献１】米国特許第５，５２６，４５６号
【特許文献２】米国特許第６，４１１，７１８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
従って、高い電気的効率及び低いディストーションを維持しつつ高い音響強さレベルを発生でき、ホーンの壁に連続性を提供でき且つスピーカーシステム内の他のオーディオトランスジューサーが放出する音響波用の経路を中断することが少ないように、スピーカーシステムの他のオーディオトランスジューサーと組み合わせることができる、オーディオスピーカーシステムで使用するためのトランスジューサーに対する必要が存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の特定の実施例は、トランスジューサーを含む。このトランスジューサーは、フレームと、このフレーム内に配置されたパネルとを含む。パネルは、フレームに対して回転軸線を中心として回転できるようにフレームに連結されている。トランスジューサーは、パネルと係合し、パネルが回転軸線を中心として回転して空気を変位するように位置決めされたアクチュエータを含む。
【００１６】
本発明の特定の実施例は、電磁トランスジューサーを含む。この電磁トランスジューサーは、フレームと、このフレーム内に配置され、フレームに対し、フレームとの間の連結部のところで回転軸線を中心として回転できるようにフレームに連結されたパネルとを有する。トランスジューサーは、パネルに連結された導電性コイルと、フレームに連結された磁気構造とを有する。磁気構造は、磁界が提供される隙間を含み、隙間は、導電性コイルを受け入れるように位置決めされている。導電性コイルは、隙間内で電荷が加えられ、パネルが回転軸線を中心として回転し、空気を変位するように移動する。
【００１７】
本発明の特定の実施例は、スピーカーシステムを含む。このスピーカーシステムは、エンクロージャーと、このエンクロージャーに取り付けられたフレームと、このフレーム内に配置されており、フレームに対し、フレームとの間の連結部のところで回転軸線を中心として回転できるようにフレームに連結されたパネルとを含む。パネルは、エンクロージャーに向かって面する内側と、エンクロージャーの外側に面する外側とを有する。スピーカーシステムは、パネルに連結された導電性コイルと、フレームに連結された磁気構造とを含む。磁気構造は、磁界が提供される隙間を含む。隙間は、導電性コイルを受け入れるように位置決めされる。隙間内で導電性コイルに電荷が加えられ、パネルが回転軸線を中心として回転し、内面はエンクロージャー内の空気を変位し、外面はエンクロージャーの外側の空気を変位し、音響波を形成する。
【００１８】
本発明の特定の実施例は、スピーカーシステムを含む。このスピーカーシステムは、スロートから口までフレア状の区分を形成する壁を持つホーンと、ホーンの壁の一つに沿って配置された少なくとも一つの電磁オーディオトランスジューサーとを含む。少なくとも一つの電磁オーディオトランスジューサーは、フレームと、このフレーム内に配置された、内面及び外面を持つ台形形状のパネルと、内面に連結された導電性コイルと、フレームに連結された磁気構造とを含む。導電性コイルには、磁気構造に対して電荷が加えられ、台形形状のパネルがフレームに対して移動し、ホーン内に音響波を発生する。
【００１９】
本発明の特定の実施例はスピーカーを含む。スピーカーは、バッフルと、このバッフル内に配置されており且つこのバッフルに対し、回転軸線を中心として回転するようにバッフルに連結されたパネルとを含む。スピーカーは、パネルが回転軸線を中心として回転して空気を変位するようにパネルと係合するように位置決めされたアクチュエータを含む。
【００２０】
以上の概要並びに本発明の特定の実施例の以下の詳細な説明は、添付図面と関連して読むことにより、更によく理解されるであろう。本発明を例示する目的で、添付図面には特定の実施例が示してある。しかしながら、本発明は、添付図面に示す構成及び機器に限定されない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図５は、電磁オーディオトランスジューサー６２を正面から見た斜視図である。トランスジューサー６２は、フレーム６６と、パネル即ちダイヤフラム７０と、磁石ボックス７４とを含む。フレーム６６は、全体に正方形の閉じた形状であり、面７８が側壁８２と一体成形されている。フレーム６６は、任意の剛性材料で形成されていてもよく、単なる例として、金属、特にアルミニウムで形成されている。パネル７０は全体に平らであり、剛性で軽量の任意の材料で形成されていてもよい。例として、パネル７０だけを剛性フォームで形成してもよい。パネル７０は、枢動端８６及びチップ端９０を有する。パネル７０は、溝を備えていてもよいし、ハニカム構造を備えていてもよく、又は質量を低減し且つその剛性を維持するための任意の他の手段を備えていてもよい。パネル７０の枢動端８６は、パネル７０が回転軸線９８を中心として、矢印Ｃ又はＤのいずれかの方向に枢動できるように、フレーム６６の第１側９４に連結されている。パネル７０のチップ端９０は、フレーム６６の第２側９６と近接して自由に移動する。枢動端８６は、フレーム６６の第１側９４に、枢動を可能にする任意の方法によって連結されていてもよい。
【００２２】
図６は、図５の電磁オーディオトランスジューサー６２を下方から見た斜視図である。磁石ボックス７４は、中空のブロック状部材であり、磁石のアレイを収容しており、フレーム６６の後側１０２に、側壁８２の第１及び第２の両部材１０１及び１０３に取り付けられている。磁石ボックス７４は、側壁８２に沿って、フレーム６６の後側１０２に、フレーム６６の第１側９４から任意の距離のところに、回転軸線９８とほぼ平行に取り外し自在に取り付けられていてもよい。
【００２３】
図７は、スピーカーシステム６０を前方から見た斜視図である。スピーカーシステム６０は、スピーカーボックス６１に取り付けられた電磁オーディオトランスジューサー６２を含む。電磁オーディオトランスジューサー６２は、スピーカーボックス６１がトランスジューサー６２の一方の側部を取り囲むように取り付けられる。スピーカーボックス６１は、エンクロージャーとも呼ばれる。フレーム６６の側壁８２（図５参照）は、スピーカーボックス６１の穴に受け入れられ、面７８は、スピーカーボックス６１の外壁６３に嵌着し、スピーカーボックス６１の面をなす。電磁オーディオトランスジューサー６２及びその構成要素及びスピーカーボックス６１は、スピーカーシステムの所期の使用及び設計に従って、任意の様々な大きさ、形状、又は形体をとってもよいということは理解されよう。
【００２４】
図８は、図６の電磁オーディオトランスジューサー６２の分解斜視図を示す。パネル７０は、内側１１０及び外側１１４を有する。外側１１４は、パネルの厚さがその枢動端８６からチップ端９０までテーパして小さくなるように、内側１１０に向かって徐々に角度をなしている。別の態様では、パネル７０は、図示のテーパ形状以外の任意の他の形状を備えていてもよい。単なる例として、パネル７０は、完全に平らであって厚さが一定であってもよいし、楔状であってもよいし、湾曲した及び／又はテーパした内側１１０又は外側１１４を持ち、反対側が直線状であってもよく、又は内側１１０及び外側１１４の一方又は両方が角度をなしていてもよく、又は内側１１０及び外側１１４の一方又は両方が湾曲していてもよく、或いは、形状、角度、テーパ、又は湾曲の任意の組み合わせを備えていてもよい。パネル７０は、ばね鋼等の金属製の薄いシート１０６に連結されている。別の態様では、シート１０６は、任意の可撓性材料でできていてもよい。パネル７０は、接着剤、エポキシ、又は任意の他の方法によってシート１０６に連結されていてもよい。
【００２５】
パネル７０をフレーム６６に組み込むとき、パネル７０が第１側９４と近接して枢動できるように、薄いシート１０６を、フレーム６６の第１側９４の側壁８２に、ボルト止め、クランプ止め、ピン止め、又は任意の他のファスニング方法によって連結する。別の態様では、パネル７０を、フレーム６６の第１側９４に、又は側部材１０１及び１０３（図６参照）に、又はこれらの任意の組み合わせに、アクスル、又はヒンジ、又はブッシュ、又は支承体、又は任意の他の手段によって、パネル７０が、フレーム６６に対し、軸線を中心として回転できるように連結してもよい。トランスジューサー６２は、ばね、弾性体、又は磁気システム、又はパネル７０をフレーム６６内の中央位置に維持するための任意の他の手段を含んでいてもよい。パネル７０の内側１１０には、長い矩形形状の巻型１１８が取り付けられている。この巻型１１８は、剛性で軽量の任意の耐熱性材料で形成されていてもよい。一連の導電性巻回部１３６が巻型１１８に巻き付けてあり、導電性ボイスコイル１３４を形成する。この導電性ボイスコイルは、巻型１１８によってパネル７０に連結される。磁石ボックス７４には、磁界を提供する磁石を含む磁気構造が受け入れられる。例えば、磁気構造は、内磁石群１２２及び外磁石群１２６を含む。
【００２６】
図９は、内磁石群１２２及び外磁石群１２６を収容した磁石ボックス７４を下方から見た斜視図を示す。外磁石群１２６は、磁石ボックス７４の内壁１３８に沿って位置決めされており、内磁石群１２２は、磁石ボックス７４の中央壁１４２に沿って位置決めされている。内磁石群１２２及び外磁石群１２６は、内壁１３８及び中央壁１４２の夫々に、任意の方法によって、例えば接着剤又はエポキシによって連結されていてもよい。内磁石群１２２及び外磁石群１２６は、その間に隙間１３０を形成する。磁石ボックス７４の短側部１２８に沿っても位置決めされている、逆の極性の内磁石群１２２及び外磁石群１２６によって、磁界が磁気構造の隙間１３０内に提供される。
【００２７】
図６を参照すると、電磁オーディオトランスジューサー６２を組み立てるとき、磁石ボックス７４は内磁石群１２２及び外磁石群１２６を収容しており（図９参照）、内磁石群１２２と外磁石群１２６との間の隙間１３０（図９参照）内に巻型１１８（図８参照）及びボイスコイル１３４（図８参照）を受け入れるようにフレーム６６に取り付けられる。磁石ボックス７４及びボイスコイル１３４は、トランスジューサー６２のドライバー即ちアクチュエータを形成する。端子コネクタとボイスコイルとの間を接続するワイヤリードを持つ電気端子コネクタは図６には示してない。これらのコネクタは、アンプからボイスコイルへの電気的入力点を提供するのにも使用される。アンプもまた図示してない。コネクタ及びアンプは、本発明の実施例で使用するように適合できるということは理解されよう。
【００２８】
別の態様では、磁石ボックス７４及び内磁石群１２２及び外磁石群１２６は、様々な形状のボイスコイル１３４と対応する様々な形状の隙間１３０を形成するため、様々な形状を備えていてもよい。例えば、図１０を参照すると、図８の単一の長い矩形の巻型１１８及びボイスコイル１３４を、複数の短い巻型１１８及びボイスコイル１３４に分割してもよい。これらは、対応する構成の磁石ボックス７４内に受け入れられる。この磁石ボックスでは、内磁石群１２２及び外磁石群１２６は、ボイスコイル１３４を受け入れる隙間１３０を形成するように構成されている。別の態様では、巻型１１８及びボイスコイル１３４は、正方形や円筒形等の様々な形状を備えていてもよく、場合によっては、垂直に巻いて平らにし、位置決めしたボイスコイルが、対応する形状の磁石ボックス７４及び隙間１３０に受け入れられていてもよい。
【００２９】
図１１は、図６の電磁オーディオトランスジューサー６２の１１−１１線に沿った横断面図である。フレーム６６の側壁８２の第２側９６は、パネル７０のチップ端９０の半径方向移動を受け入れるため、及びチップ端９０とフレーム６６の第２側９６との間の距離をほぼ一定に維持するため、湾曲している。パネル７０のチップ端９０及びその二つの隣接した側端部９１は、内側１１０にシール１４６を備えている。このシールは、側壁８２に向かって延びているが、側壁８２と係合しない。シール１４６は、フレーム６６の側壁８２と係合して摩擦を発生することなく、パネル７０の内側１１０を外側１１４からシールするのを補助する、低摩擦で軽量で可撓性の材料である。シールが側壁８２と接触した場合、低摩擦シール材料により、パネルは壁８２に沿ってほとんど抵抗なしに摺動できる。別の態様では、シール１４６は、パネル７０の外側１１４に配置されていてもよいし、パネル７０の内側１１０及び外側１１４の両方に配置されていてもよい。パネル７０が図示の休止位置にあるとき、ボイスコイル１３４の巻回部１３６は、磁石ボックス７４の隙間１３０内に位置決めされる。
【００３０】
作動では、スピーカーボックス６１がパネル７０の内側１１０をパネル７０の外側１１４から永久的に遮断するように、図１１の電磁オーディオトランスジューサー６２をスピーカーボックス６１（図７参照）に位置決めする。ボイスコイル１３４は、交流電気入力信号をボイスコイル１３４に提供するアンプ（図示せず）に接続され、ボイスコイル１３４は交互の電磁界を発生する。交互の電磁界は、内磁石群１２２及び外磁石群１２６が隙間１３０に提供する磁束１５０と反応し、ボイスコイル１３４を隙間１３０内で全体に矢印Ｅ及びＦの方向に移動する。ボイスコイル１３４が矢印Ｅ及びＦの方向に移動することにより、往復動トルク力を巻型１１８を通してパネル７０に加え、パネル７０は枢動端８６のところで回転軸線９８を中心としてシート１０６に沿って矢印Ｄ及びＣの夫々の方向に回転する。パネル７０のチップ端９０は、これによって、回転軸線を中心とした半径方向経路内で及びフレーム６６内で移動する。導電性ボイスコイル１３４は、磁石ボックス７４の隙間１３０内で回転軸線を中心として半径方向経路内で移動する。パネル７０がフレーム６６及びスピーカーボックス６１（図７参照）内で移動するとき、パネル７０は空気中に圧力波を発生する。パネル７０の内側１１０が正の圧力波を発生するとき、パネル７０の外側１１４は負の圧力波を発生する。パネル７０の内側１１０が発生した空気圧がスピーカーボックス６１内で受け取られるため、パネル７０の外側１１４が発生した空気圧波は、スピーカーボックス６１の外側の周囲空気中に放出される。音響アンプからの入力電気信号と対応する周波数での空気の変位が音響波を発生する。
【００３１】
更に、トランスジューサー６２は、パネル７０を移動するための磁石ボックス７４及びボイスコイル１３４を含むドライバー又はアクチュエータとともに使用することに限定されていない。というよりはむしろ、パネル７０は、パネル７０に運動又は動力を伝達する任意の機械又はドライバーによってフレーム６６に対して回転するように移動できるのである。別の態様では、図１１の薄い可撓性ストリップ１０６（パネル７０に対して垂直に且つ側壁８２と平行に位置決めされ且つ取り付けられた状態で示してある）を９０°回転させ、パネル７０と平行に内側１１０又は外側１１４に取り付け、側壁８２に対して垂直に取り付けてもよい。
【００３２】
図１２は、図１１の電磁オーディオトランスジューサー６２の部分断面側面図を示す。電気入力信号がボイスコイル１３４を、矢印Ｅの方向に、隙間１３０の外縁部１５４のピーク位置まで、しかしそれでも隙間１３０内にあるように駆動する。ボイスコイル１３４は、第１Ｘｍａｘ位置にある。ボイスコイル１３４がそのＸｍａｘ位置まで矢印Ｅの方向に移動するとき、パネル７０は、図１１の休止位置から矢印Ｄの方向でダイヤフラム引っ込め位置まで回転する。更に、パネル７０のチップ端９０（図１１参照）は、同様に、フレーム６６の範囲内（図１１参照）の最大引っ込め位置まで移動する。電気信号が方向を変えたとき、ボイスコイル１３４及びパネル７０は矢印Ｃの方向に回転する。
【００３３】
図１３は、図１１の電磁オーディオトランスジューサー６２の部分断面側面図である。電気入力信号がボイスコイル１３４を矢印Ｆの方向に、隙間１３０の内縁部１５８のピーク位置まで、しかしそれでも隙間１３０内にあるように駆動する。ボイスコイル１３４は第２Ｘｍａｘ位置にある。ボイスコイル１３４がそのＸｍａｘ位置まで矢印Ｆの方向に移動するとき、パネル７０は、矢印Ｃの方向でダイヤフラム延長位置まで回転する。更に、パネル７０のチップ端９０（図１１参照）は、同様に、フレーム６６の範囲内（図１１参照）の最大延長位置まで移動する。磁石ボックス７４は、パネル７０に対し、パネル７０がダイヤフラム引っ込め位置とダイヤフラム延長位置との間のその全移動範囲に亘って移動するとき、ボイスコイル１３４が隙間１３０内にとどまるように位置決めされる。ボイスコイル１３４が隙間１３０内にとどまるため、トランスジューサー６２は比較的高いスピーカー効率及び比較的低いディストーションを維持し、この際、空気を比較的大きく変位でき、その結果、特に低い周波数範囲で音響圧力レベルが高くなる。
【００３４】
電磁オーディオトランスジューサー６２（図１１参照）の「レバーダイヤフラム」の半径方向移動及びこの半径方向移動を発生するための機械的方法により、このトランスジューサー６２は、軸線方向線型移動で作動する従来の電磁トランスジューサーと関連した多くの問題点を解決できる。この電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサー６２（図１１参照）の機構及び利点は、レバーの機構を大まかに検討することによって最もよく理解できる。図１４は、電磁オーディオトランスジューサー６２（図１１参照）の「レバーダイヤフラム」の作動を示す、レバーシステム１６２の斜視図である。このレバーシステム１６２は、アーム即ちパネル１６６と、支点１７０と、ボイスコイル１３４（図１１参照）を隙間１３０（図１１参照）内で賦勢したときに発生する力を表す入力１７４とを含む。入力１７４は、パネル１６６の両側に加えることができる往復動力であり、パネル１６６の全幅に亘って加えることができ、パネル１６６の端部１８２に往復動出力１８６を発生する。パネル１６６の幅に亘って加えられた入力１７４により、パネル１６６を図示のように、矢印Ｇが示すように回転する。トルク又はモーメント１７５は、パネル１６６の幅に沿って延びる点１７２に加えられた入力１７４と、点１７２とモーメント中心即ち支点１７０までの距離との積である。末端１８２は、パネル１６６上の全ての点のうち、最も大きな距離に亘って移動し、これに対し近端１７８はパネル１６６上の全ての点のうち最も小さな距離に亘って移動する。パネル１６６上の全ての点によって加えられる力及びこれらの点が移動する距離は、支点１７０からパネルの全長までの入力１７４の距離のメカニカルアドバンテージの関数である。例えば、入力１７４は、支点１７０から、パネル１６６の長さの約１／４のところの離れた点１７２のところに加えられる。メカニカルアドバンテージのこの比に基づくと、入力１７４は、パネル１６６の端部１８２のところでの出力１８６の４倍であるが、パネル１６６の端部１８２は、点１７２の移動距離の４倍移動する。かくして、このレバーシステム１６２は、点１７２を越えて端部１８２まで運動を増幅するレバーである。
【００３５】
図１１に戻ると、電磁オーディオトランスジューサー６２のダイヤフラムのレバー作動により、パネル７０の移動、及びかくして音響を発生するための空気の変位を最大にでき、これと同時にボイスコイル１３４の移動を最小にできる。例えば、磁石ボックス７４及びボイスコイル１３４は、パネル７０を作動し、枢動端８６（ほぼ支点のところ）からパネル７０の長さの約１／４のところのパネル７０に沿った領域でトルクをパネル７０に加えるように位置決めされる。パネル７０のチップ端９０は、メカニカルアドバンテージに基づき、ボイスコイル１３４及び巻型１１８によってトルクが加えられたパネル７０の領域の４倍の距離移動する。従って、ボイスコイルがコーンと同じ直線距離移動しなければならず、及びかくしてコーン全体の移動が、ボイスコイルを隙間内に維持するように制限される。従来のトランスジューサーの軸線方向に移動するダイヤフラムとは異なり、パネル７０の大きな部分を、ボイスコイル１３４よりも遥かに大きな距離に亘って移動できると同時に、ボイスコイル１３４を隙間１３０内にとどめることができる。換言すると、パネル７０の移動は、コーンが軸線方向に移動する種類の従来のオーディオトランスジューサーのように、ボイスコイル１３４の移動に対し、１：１の比によって制限されない。というよりはむしろ、パネル７０のチップ端９０に近い領域は、ボイスコイル１３４が移動するよりも大きな距離に亘って、１：１よりも大きな大きな比で、パネル７０でのボイスコイル１３４の位置の関数として移動する。オーディオトランスジューサー６２の枢動端８６に対するボイスコイル１３４及び磁石ボックス７４の位置が近ければ近い程、ボイスコイル１３４の移動距離に対するチップ端９０の移動距離の比が大きくなる。かくして、電磁オーディオトランスジューサー６２の「レバーダイヤフラム」は、コーンが軸線方向に移動する種類の従来のスピーカーよりも大きく空気を変位できると同時に、ボイスコイル１３４の移動を隙間１３０内に制限する。ダイヤフラム−空気変位を過度に行うためにボイスコイル１３４を隙間１３０から離す必要がないため、追加の入力電力を受け取ってこれを熱でなく力に変換できる。このようにして、電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサー６２は、ディストーションを増大したり効率を犠牲にすることなく、更に多くの入力電力を受け取って更に強い音響レベルを発生できる。
【００３６】
電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサー６２のメカニカルアドバンテージは、スピーカーの様々な必要条件に合わせて容易に変化させることができる。例えば、ドライバーからパネル７０に加えられる力はトルクであり、回転軸線９８に対するドライバーのフレーム６６上での位置によって容易に変化させることができるため、このレバーダイヤフラム構成を使用するスピーカーは、特定の使用に対して容易に「調整」できる。このような使用には、ホーンローディング、シールドボックスダイレクトラジエータ、バス−リフレックス、及び導波ホーンの用途が含まれる。ドライバーをパネルの回転軸線９８に対して位置決めすることと関連した別の利点は、パネル７０が変位できる空気の量を変化できるということである。ドライバーを回転軸線９８に近付けることによって、パネル７０のチップ端９０（図１１参照）は、隙間１３０内でのボイスコイル１３４の移動距離に対して大きな距離に亘って移動し、及びかくして更に多くの空気を変位する。軸線方向に移動する従来のオーディオトランスジューサーは、これらのトランスジューサーの構造及び作動のため、ダイヤフラムに加わる力の量、又は空気を変位するためのダイヤフラムの移動距離を変化するように変更するのは容易でない。
【００３７】
別の態様では、図１５に示すように、電磁オーディオトランスジューサー６２の効率を向上するようにボイスコイル１３４及び磁石ボックス７４の構造を変更してもよい。巻型１１８及びボイスコイル１３４は湾曲しており、内磁石群１２２及び外磁石群１２６は、同様に湾曲しており、湾曲したボイスコイル１３４を受け入れための湾曲した隙間１３０を形成する。ボイスコイル１３４及び隙間１３０の湾曲は、パネル７０の半径方向移動と適合しており、ボイスコイル１３４が隙間１３０内の半径方向経路に沿って移動するとき、ボイスコイル１３４は、常に、内磁石群１２２及び外磁石群１２６の両方からほぼ同じ距離のところに配置される。ボイスコイル１３４が、移動中、内磁石群１２２及び外磁石群１２６のいずれかに近づいたり遠ざかったりしないため、図１２及び図１３に示すように内磁石群１２２及び外磁石群１２６が平らな表面を持つ場合よりも隙間１３０を狭幅にできる。隙間１３０を狭幅にすることにより、隙間１３０内の磁束密度を向上し、及びかくして電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサー６２の効率を向上する。
【００３８】
別の態様では、図１６に示すように、内磁石群１２２（図１１参照）を磁石ボックス７４からなくしてもよい。図示のように、磁石ボックス７４の中央壁１４２には内磁石群１２２（図１１参照）が取り付けられておらず、というよりはむしろ、隙間１３０が外磁石群１２６及び中央壁１４２だけで形成されている。中央壁１４２は、外磁石群１２６が提供する磁束１５０用の強磁性体でできた戻り経路である。隙間１３０内の磁束１５０は、この磁気構造ではそれ程強くないが、図１６に示す実施例は、内磁石群１２２（図１１参照）を持たず、組み立てが安価であり且つ容易である。
【００３９】
別の態様では、磁気構造は、永久磁石がボイスコイル１３４に直接露呈されないように再形成してもよい。高出力の用途では、ボイスコイルは、スピーカーから高レベルの音圧を得るため、大量の電気エネルギを受け取る。このような場合には、電気入力を追加するとボイスコイルの磁力が増大し、これがダイヤフラムに伝達され、高レベルの音圧を発生する。しかしながら電気入力が高いと、ボイスコイルの温度が上昇する。電磁レバーダイヤフラムトランスジューサー６２で使用された永久磁石はネオジム型であってもよい。これらの磁石は、消磁状態への磁石の遷移を開始する点であるキュリー温度を越えて加熱されることによる損傷（減磁）を被り易い。永久磁石に加わる熱を減少するための一つの方法は、磁石を隙間から遠ざけ、磁石が発生する磁界を、隙間を形成する鉄等の高透磁性導体により隙間に導くことである。この方法により、ボイスコイルが隙間内に発生した熱を高透磁性導体が受け取って吸収し、永久磁石に届く前にキュリー温度以下で放散する。高透磁性材料が形成する隙間を持ち、磁界を永久磁石から隙間に高透磁性材料を通して導くことによって、及びかくして磁石をボイスコイルに直接露呈しないことによって隙間内に磁界を形成する磁気構造は、ここに開示した実施例に容易に適合でき且つ使用できる。
【００４０】
別の態様では、図１７に示すように、磁石ボックス７４の配向を変更することにより、トランスジューサー６２のボイスコイル１３４が良好に受け入れられるようにする。巻型１１８と、ボイスコイル１３４と、内磁石群１２２及び外磁石群１２６と、隙間１３０とは全て湾曲している。磁石ボックス７４は、半径方向経路内を移動するボイスコイル１３４を良好に受け入れるように磁石ボックス７４が配向されるように、フレーム６６に対して垂直でない角度でフレーム６６に位置決めされる。図１７の実施例では、磁石ボックス７４を回転軸線に対してこのように配向することによって、トランスジューサー６２の機械的効率を改善できる。
【００４１】
別の態様では、図１８に示すように、「オーバーハング」ボイスコイル１３４を電磁オーディオトランスジューサー６２で使用できる。ボイスコイル１３４は、ボイスコイル１３４が休止位置にあるとき、隙間１３０の外に延びている。ボイスコイル１３４の長さを延長することによって、パネル７０は、ボイスコイル１３４の一部を隙間１３０に残したまま幾分大きな距離に亘って回転できる。ボイスコイル１３４が大きく、隙間１３０の外に延びているため、ボイスコイル１３４は更に多くの電気エネルギを熱として放散し、及びかくして効率が低い。しかしながら、効率における損失は、パネル７０が更に大きな距離に亘って移動できることにより変位される空気の容積が増大することによるトランスジューサー６２の低周波数性能の向上によって相殺される。更に、パネル７０は、可撓性ストリップでなく、ベアリング、ブッシュ、又はヒンジ２２５及びばね２２１によってフレーム６６に回転自在に連結されてもよい。ばね２２１は、パネル７０の回転に抵抗し、休止位置にある場合にパネル７０及びボイスコイル１３４を図１８に示す中央位置に維持するため、パネル７０に圧力を加える。
【００４２】
別の態様では、図１９に示すトランスジューサー６２は、ばね２２１（図１８参照）がなくしてあり、ばねに代えて別の種類のサスペンションシステムが設けられている。ここでは、磁石２６０又は複数の磁石２６０がパネル７０に取り付けてある。別の対応する磁石群２６１及び２６２がフレーム６６に固定されている。パネル７０には、磁石群２６１に対してクリアランスを提供する溝２７０が設けられている。磁極は、磁石２６０が磁石群２６１及び２６２の両磁石によって斥力を受けるように配向されている。磁石２６０は、磁石群２６１と２６２との間で等しい距離のところに維持されるように斥力を受ける。作動では、パネル７０がその軸線を中心としていずれかの方向に回転するとき、磁石２６０が磁石群２６１又は２６２のいずれかに近づく。磁石２６０が磁石群２６１又は２６２のいずれかに近づくと、磁石間の斥力が、ばねを圧縮したのと同様に増大する。この斥力は、パネル７０の移動に抵抗し、パネル７０が回転していないとき、磁石２６０は、磁石群２６１及び２６２の間の中央の等距離の位置に押され、パネル７０及びボイスコイル１３４を中央休止位置に戻す。磁気サスペンションシステムの利点は、磨耗する部品がないということである。更に、様々な作動温度において、磁気斥力は、温度の低下に従って硬くなる傾向のあるばね材料よりも安定している。例えば、従来のスピーカーシステムでは、周囲及びスパイダーのサスペンションシステムは、低温で硬くなり、スピーカーの作動特性を変化する傾向がある。更に、周囲及びスパイダーは、経時的に緩くなったり磨耗してしまう傾向がある。別の態様では、磁石群２６０をパネル７０の別の位置に配置してもよく、磁石群２６１及び２６２をこれと対応してフレーム６６及び磁石ボックス７４の別の位置に配置してもよい。磁石群２６０を図１９に示す位置に配置することの利点は、磁石２６０の慣性モーメントを最小に保持するということである。
【００４３】
変形例では図１１のパネル７０を、フレーム６６の側壁８２の第１及び第２の両部材１０１及び１０３（図６参照）に連結してもよい。これは、少なくとも一つのピン又はアクスル、及びチップ端９０と枢動端８６との間に配置されたベアリングで形成される連結部によって行われる。パネル７０は、連結部を中心として回転軸線に沿ってフレーム６６内で回転してもよい。このような配向では、パネル７０の枢動端８６及びチップ端９０の両方が半径方向に、フレーム６６内で「シーソー」のように自由に移動する。更に、パネル７０を移動するため、ボイスコイル１３４は、ピン及びベアリングのいずれかの側又は両側でパネル７０に連結されていてもよく、磁石ボックス７４は、ボイスコイル１３４を受け入れるため、ピン及びベアリングのいずれかの側又は両側でフレーム６６に直接的に又は間接的に連結されていてもよい。
【００４４】
別の態様では、図２６及び図２７に示すように、パネル７０はバッフル３００の穴３０１内に配置されていてもよい。バッフル３００は音響波間の干渉を阻止する隔壁である。磁石ボックス７４は、パネル７０に連結されたコイル１３４と係合するようにバッフル３００に取り付けられていてもよく、及びかくして、パネル７０をバッフル３００に対して回転するアクチュエータとして役立つ。パネル７０は、パネル７０をバッフル３００に薄い可撓性材料１０６で連結することによって、穴３０１内に懸架されている。この連結により、パネル７０の回転軸線が提供される。別の態様では、パネル７０をフレームに回転するように連結するための本明細書中に説明した任意の他の方法、例えばベアリング又はアクスル、又はばねや磁石によるセンタリングを使用して、パネル７０をバッフル３００内に懸架してもよい。パネル７０は、図５のフレーム６６内で作動するのと同じ方法で、包囲バッフル３００内で回転し作動する。別の態様では一つ以上のパネル７０及びアクチュエータ機構７４を単一のバッフル３００に取り付けてもよい。別の態様では、パネル７０は、図２８に示すように、包囲中空ボックス３０２のバッフル３００の穴内に配置されてもよい。中空ボックス３０２は、エンクロージャー又はスピーカーボックスであってもよく、任意の形状であってもよい。
【００４５】
多くの場合、多数のオーディオトランスジューサーが単一のホーンで互いに組み合わせられており、このホーンで各トランスジューサーが様々な周波数範囲の音響波をホーン内に放出する。これらの音響波は、ホーンを出て自由空気空間に入る前に互いに組み合わせられる。このようなトランスジューサー−ホーン構成は、空気の音響負荷のインピーダンスを各音響トランスジューサーと合致させ、多数の音響トランスジューサーがホーン内で発生した音響波の経路の向きを定め且つ設定するのに役立つ。図２０及び図２１に示すように、様々な周波数範囲の音響を発生する多数の音響トランスジューサーを互いに組み合わせてホーンを形成し、全音響範囲のホーン−スピーカーシステムアッセンブリ１９０を形成する。図２０は、少なくとも一つの従来の高周波数デバイス１９２（断面図でなく全図として示す）、中周波数及び低周波数の電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサー１９４及び１９８を使用するスピーカーシステムアッセンブリ１９０の平断面図を示す。これらは、スロート区分２０２及び口区分２０４を持つホーンが形成されるようにエンクロージャー２０８に取り付けられる。低周波数トランスジューサー１９８のパネル７０は平らであり且つテーパしている。エンクロージャー２０８は、トランスジューサー１９８のパネル７０の後側からの音圧を捕捉して閉じ込める。同様に、エンクロージャー２０６は、トランスジューサー１９４のパネル７０の後側からの音圧を捕捉して閉じ込め、更に、トランスジューサー１９８からの低周波数の音圧に対する障壁を提供する。高周波数デバイス１９２、即ちドライバーは、高周波数オーディオ音圧波を発生する。
【００４６】
中周波数トランスジューサー１９４のパネル７０及びフレーム６６は、スロート区分２０２のところでの高周波数ドライバー１９２についてのホーンのフレア率と良好に適合するように湾曲していてもよい。中周波数トランスジューサー１９４のパネル７０及びフレーム６６の湾曲は、更に、高周波数ドライバー１９２から出る高周波数音響波用の、障害が最小の導波経路を提供する。例えば、高周波数ドライバー１９２から出た高周波数音響波は、中周波数トランスジューサー１９４の滑らかに湾曲したパネル７０に沿って、最小の干渉で通過し且つ差し向けられる。作動中にピークからピークまで往復動する中周波数トランスジューサー１９４のパネル７０では、パネル７０の形状及び位置は、ドライバー１９２から出る高周波数音響波の主経路とほとんど干渉しない。同様に、低周波数トランスジューサー１９８のテーパしたパネル７０は、高周波数ドライバー１９２及び中周波数トランスジューサー１９４から出る音響波とほとんど干渉しない。別の態様では、スピーカーシステム１９０は、従来の高周波数ドライバー１９２とともに使用することに限定されない。例えば、別の電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサーを、スピーカーシステム１９０の高周波数ドライバーとして使用されるように適合してもよい。
【００４７】
壁は、ホーンシステムの堅固な境界を形成し、トランスジューサーがホーンと関連して発生した音響波をホーンの外へ自由空気空間に差し向けるための経路を形成する。壁は、更に、トランスジューサーのインピーダンス適合機能を提供する。電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサー１９４及び１９８のパネル７０は、ホーンに容易に適合できる。この場合、パネル７０は、ホーンシステムの他のトランスジューサーが発生した音響波を差し向けるための堅固な境界である。更に、パネル７０は、これらのパネルそれ自体の音響周波数範囲をホーン内に放射する。スピーカーシステム１９０の電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサー１９４及び１９８のパネル７０は、ホーンの一体のアクティブ壁(active wall)となる。電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサー１９４及び１９８をホーンの一体のアクティブ壁として使用することによって、スピーカーシステム１９０は従来のスピーカーシステムよりも小型化でき且つ軽量化できる。別の態様では、スピーカーシステム１９０のトランスジューサー１９４又は１９８の配向を、各トランスジューサーと関連したドライバーの枢動端がホーンの口区分２０４の近くに位置決めされるように配置してもよい。この場合、半径方向移動が最大のパネル７０のチップ端は、ホーンのスロート区分２０２の近くにある。トランスジューサーのこの構成は、スピーカーシステム１９０のインピーダンス適合を改善する。
【００４８】
別の態様では、図２１に示すように、スピーカーシステム１９０は、台形形状のパネル７０及びフレーム６６を持つ追加の電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサー２１０をスピーカーシステム１９０のホーンの上部に取り付けてもよい。別の態様では、台形形状のパネル７０及びフレーム６６を持つ別の電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサーをスピーカーシステム１９０のホーンの下部に取り付けてもよい。追加の電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサー２１０は、スピーカーシステム１９０の外に放射される前にホーン内で発生する周波数範囲の音響強さレベルを増大する。図示のように、磁石ボックス７４及び枢動端８６は、台形パネル７０に設けられたボイスコイル１３４（図示せず）を受け入れるため、台形フレーム６６の広幅の端部に位置決めされる。別の態様では、磁石ボックス７４及び枢動端８６は、台形パネル７０に設けられたボイスコイル１３４（図示せず）を受け入れるため、台形フレーム６６の狭幅の端部に位置決めされてもよい。
【００４９】
変形例では電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサー２１０は、スピーカーシステムの形状に適合する任意の他の形状を備えていてもよい。単なる例として、電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサー２１０及びそのパネル７０及びフレーム６６は、正方形、矩形、三角形、半円形、又はスピーカーシステムで使用するのに適した任意の他の形状を備えていてもよい。更に、ボイスコイル１３４及び磁石ボックス７４は、回転軸線を中心としてパネル７０を回転するため、パネル７０及びフレーム６６に様々な位置及び配向で位置決めされていてもよい。
【００５０】
別の態様では、全体に台形形状のパネル即ちダイヤフラムを他の実施例で使用してもよい。図２２乃至図２５は、図２０に示す空気圧シールエンクロージャーを持たないホーンスピーカーシステムを示す。作動では、エンクロージャー２０６及び２０８を図２２乃至図２５に示す作動システムで使用するように適合できる。図２２及び図２３は、縁部のところを互いに連結してホーン２２０の境界を形成する一連の台形壁２１６を持つスピーカーシステム１９０を示す。ホーン２２０は、ドライバー１９２のスロート２０２のところで開始し、ホーン２２０の口２２８まで延びる垂直方向フレア区分２２４を有する。図２３の平断面図を参照すると、水平方向フレアは点２０３のところで開始し、ホーン２２０の口２２８まで維持される。この最終フレア区分２３２（即ちホーンのベル）は、オーディオトランスジューサーがホーン２２０内で発生した音響波を出すため、ホーン２２０の一定の指向角度を決定する。
【００５１】
図２２を参照すると、低周波数電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサー２１４及び中周波数電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサー２１８は、各々、台形形状のパネル７０を有し、ホーン２２０の壁２１６に取り付けることができる。図２３を参照すると、台形のパネル７０を持つトランスジューサー２１４及び２１８は、ホーン２２０の向き合った壁２１６に取り付けられていてもよい。低周波数トランスジューサー２１４は、ホーン２２０のベル２３２に沿って、ホーン２２０の点２０３と口２２８との間に互いに向き合って取り付けられている。同様に、中周波数トランスジューサー２１８は、スロート２０２とホーン２２０の点２０３との間に互いに向き合って取り付けられている。各トランスジューサー２１４及び２１８の台形形状のパネル７０及びフレーム６６により、これらのトランスジューサー２１４及び２１８をホーン２２０のフレア形状内で使用できる。別の態様では、ホーン２２０は、台形のパネル７０を持つ任意の電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサーを、ホーン２２０の各壁２１６に備えていてもよい。
【００５２】
別の態様では、ホーン構成の従来の軸線方向往復動トランスジューサーで台形のパネル７０を使用してもよい。図２４及び図２５は、トランスジューサーが、電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサーでなく、軸線方向に往復動するフラットパネル型低周波数オーディオトランスジューサー２３４及び中周波数オーディオトランスジューサー２３８であることを除き、図２２及び図２３に示すのと同様のホーン２２０を示す。図２４を参照すると、低周波数オーディオトランスジューサー２３４及び中周波数オーディオトランスジューサー２３８の各々は、軸線方向駆動ドライバーシステム２４０に連結された台形形状のパネル７０を各々有し、ホーン２２０の壁２１６に取り付けられていてもよい。図２５を参照すると、台形パネル７０を持つトランスジューサー２３４及び２３８は、ホーン２２０の向き合った壁２１６に取り付けられていてもよい。低周波数トランスジューサー２３４は、ホーン２２０のベル２３２に沿って、ホーン２２０の点２０３と口２２８との間に互いに向き合って取り付けられている。同様に、中周波数トランスジューサー２３８は、垂直フレア２２４に沿って、ホーン２２０のスロート２０２と点２０３との間に互いに向き合って取り付けられている。トランスジューサー２３４及び２３８の台形形状のパネル７０及びフレーム６６により、トランスジューサー２３４及び２３８をホーン２２０のフレア形状内で使用できる。別の態様では、ホーン２２０は、ホーン２２０の各壁２１６に台形パネル７０が設けられた任意の数の従来の軸線方向に往復動するフラットパネル型オーディオトランスジューサーを備えていてもよい。
【００５３】
図２２乃至図２５のパネル７０及びフレーム６６が台形形状であるため、トランスジューサー２１４、２１８、２３４、及び２３８をスピーカー−ホーン構成で使用でき、これによって、従来の円形形状のトランスジューサーを越える幾つかの利点を提供する。台形パネル７０は、ホーン壁２１６に沿った空間の大部分を使用し、ホーン２２０内の各トランスジューサーの音響波経路を損なわないように、角度をなしたホーン壁２１６に連続性を提供する。台形パネル７０は、更に、単なる静的ホーン壁境界ではなく、一体のアクティブホーン壁境界として役立つ。換言すると、各パネル７０は、各トランスジューサーに対し、導波体として役立つ他、所定範囲の周波数に亘ってそれ自体の音響波を発生する。
【００５４】
別の態様では、上文中に説明した実施例のうちの任意の実施例を、多くの方法で組み合わせ且つ相互に入れ替えることにより、特定のスピーカーシステムについての必要に適した実施例が提供される。
【００５５】
電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサーの様々な実施例は、軸線方向に往復動する従来のオーディオトランスジューサーを越える多くの利点及び改良を提供する。第１に、上文中に説明したように、レバーダイヤフラム即ちパネルの移動が、ボイスコイルの移動に対し、１：１の比に限定されない。というよりはむしろ、トランスジューサーのダイヤフラムをレバー設計にすることにより、パネルのチップ端がボイスコイルよりも大きな距離に亘って移動するのである。かくして、ダイヤフラムパネルは、ボイスコイルを隙間内に維持しつつ、コーンが軸線方向に往復動する種類の従来のスピーカーよりも多くの空気を変位できる。従って、電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサーは、ディストーションを発生したり効率を犠牲にしたりすることなく高レベルの音の強さを発生するため、低周波数で、比較的高い電気入力信号を受け取ることができる。従来技術に記載した、コーンが軸線方向に往復動する種類のオーディオトランスジューサーと関連した問題点は、電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサーによって低減される。
【００５６】
第２に、電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサーのレバーダイヤフラム及び関連した部品は、移動中の慣性による悪影響が、従来のオーディオトランスジューサーでの同様の可動部品によるよりも小さい。軸線方向に往復動する従来のオーディオトランスジューサーの可動部品と関連した全質量は、それらの移動に抗する慣性力に対して所定の関係にある。本発明の電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサーの可動部品が遭遇する慣性力は、レバーダイヤフラムパネルの枢動端即ち支点からの距離に関するそれらの質量の関数である。例えば、高質量のボイスコイルは、ボイスコイルの慣性モーメントを減少するため、枢動端近くに位置決めされる。逆に、パネルのチップ端は支点から遠くにあり、及びかくしてモーメントが最大であるが、チップ端は、移動するパネルに限られた量の慣性しか発生しないように、質量が小さい。電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサーの大質量の構成要素を支点の近くに置くことにより、慣性力を低減でき、電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサーは、従来のトランスジューサーよりも効率が高い。更に、慣性力の効果を低減するため、ボイスコイルのモーメントを制限するこの方法によって、慣性を大幅に増大することなく、比較的高レベルの音響出力を発生するため、比較的大きな電気入力を受け取るため、電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサーで、大型の更に強力なボイスコイルを使用できる。
【００５７】
更に、電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサーのレバー設計により、ダイヤフラム即ちパネルの移動に及ぼされる慣性の作用を増大することなく、強固であり且つ更に丈夫な懸架システムが可能になる。電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサーの支点は、回転軸線のところに配置されており、及び従って、移動するパネルの慣性を大幅に増大することなく、重量のある強固な材料で形成できる。従って、電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサーのサスペンションシステムを、トランスジューサーのダイヤフラムに追加の慣性を発生することなく、軸線方向に往復動する従来のオーディオトランスジューサーのサスペンションシステムよりも遥かに強固につくることができる。
【００５８】
電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサーのレバー設計は、更に、パネル及びボイスコイルを中心決めし且つ懸架するための周囲及びスパイダーに対する必要をなくすことによって、従来のトランスジューサーを改良する。周囲及びスパイダーの質量は、従来のオーディオトランスジューサーの軸線方向に往復動するダイヤフラムに慣性を追加する。周囲及びスパイダーは、更に、軸線方向に往復動するコーンの移動範囲を制限し、その移動に対する機械的抵抗を追加する。電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサーでは、支点のところにある丈夫なサスペンションシステムがパネル及びボイスコイルを懸架し且つ中心決めし、これによりパネルの移動範囲を大きくできると同時に、慣性の効果を制限し、及びかくして電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサーの効率を向上する。
【００５９】
更に、電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサーのダイヤフラム設計は、多トランスジューサーホーンスピーカーシステムに容易に適合できることによって、従来のオーディオトランスジューサーを改良する。ダイヤフラム又はパネルの形状を、特定のホーン設計の形状上の必要に従って定めることができるため、パネルをホーンの一体のアクティブ導波壁として使用できる。一つの電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサーのパネルは、所定範囲の音響周波数をホーン内に放出すると同時に、他のトランスジューサーの音響波を、ホーン形状の連続性の中断が最小のホーンシステム内に案内する。
【００６０】
本発明を特定の実施例を参照して説明したが、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更を行うことができ、等価物に代えてもよいということは当業者には理解されよう。更に、特定の状況又は材料を本発明の教示に適合するため、本発明の範囲から逸脱することなく多くの変更を行うことができる。従って、本発明を開示の特定の実施例に限定しようとするものではなく、本発明は、特許請求の範囲の範疇の全ての実施例を含もうとするものである。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】図１は、従来技術のスピーカーの断面図である。
【図２】図２は、コーン延長位置での図１のスピーカーの断面図である。
【図３】図３は、従来技術のスピーカーの断面図である。
【図４】図４は、コーン延長位置での図３のスピーカーの断面図である。
【図５】図５は、本発明の一実施例に従って形成した電磁オーディオトランスジューサーを正面から見た斜視図である。
【図６】図６は、図５の電磁オーディオトランスジューサーを下側から見た斜視図である。
【図７】図７は、本発明の一実施例に従って形成したスピーカーシステムを正面から見た斜視図である。
【図８】図８は、図６の電磁オーディオトランスジューサーの分解斜視図である。
【図９】図９は、図６の磁石ボックスの下側の斜視図である。
【図１０】図１０は、本発明の一実施例に従って形成したボイスコイルを受け入れる磁石ボックスの下側の平面図である。
【図１１】図１１は、図６の電磁オーディオトランスジューサーの１１−１１線に沿った側断面図である。
【図１２】図１２は、図１１の電磁オーディオトランスジューサーの部分側面図である。
【図１３】図１３は、図１１の電磁オーディオトランスジューサーの部分側面図である。
【図１４】図１４は、本発明の一実施例に従って形成した電磁オーディオトランスジューサーのレバーダイヤフラムの作動を示す、レバーシステムの斜視図である。
【図１５】図１５は、本発明の一実施例に従って形成した電磁オーディオトランスジューサーの部分断面側面図である。
【図１６】図１６は、本発明の一実施例に従って形成した電磁オーディオトランスジューサーの部分断面側面図である。
【図１７】図１７は、本発明の一実施例に従って形成した電磁オーディオトランスジューサーの部分断面側面図である。
【図１８】図１８は、本発明の一実施例に従って形成した電磁オーディオトランスジューサーの部分断面側面図である。
【図１９】図１９は、本発明の一実施例に従って形成した電磁オーディオトランスジューサーの部分断面側面図である。
【図２０】図２０は、本発明の一実施例に従って形成したスピーカーシステムを上方から見た断面図である。
【図２１】図２１は、本発明の一実施例に従って形成したスピーカーシステムを上方から見た断面図である。
【図２２】図２２は、本発明の一実施例に従って形成したスピーカーホーンの側面図である。
【図２３】図２３は、図２２の２３−２３線に沿ったスピーカーホーンの断面図である。
【図２４】図２４は、本発明の一実施例に従って形成したスピーカーホーンの側面図である。
【図２５】図２５は、図２４の２５−２５線に沿ったスピーカーホーンの断面図である。
【図２６】図２６は、本発明の一実施例に従って形成したバッフル内に取り付けたパネルの側断面図である。
【図２７】図２７は、図２６のパネル及びバッフルの斜視図である。
【図２８】図２８は、本発明の一実施例に従って形成したスピーカーボックスのバッフル内に取り付けたパネルを正面から見た斜視図である。
【符号の説明】
【００６２】
６０ スピーカーシステム
６１ スピーカーボックス
６２ 電磁オーディオトランスジューサー
６６ フレーム
７０ パネル即ちダイヤフラム
７４ 磁石ボックス
８２ 側壁
８６ 枢動端
９０ チップ端
９４ 第１側
９６ 第２側
９８ 回転軸線
１０１ 第１部材
１０２ 後側
１０３ 第２部材
【技術分野】
【０００１】
本願は、２００５年３月１日に出願された「電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサー」という表題の米国仮特許出願第６０／６５７，９４６号と関連しており、この出願の優先権を主張するものである。同特許出願に触れたことにより、この特許出願に開示された内容は本明細書中に含まれたものとする。
【０００２】
本発明は、全体として、オーディオスピーカーシステムで使用されるような電磁トランスジューサーに関し、更に詳細には、レバーダイヤフラムを持つ電磁オーディオトランスジューサーに関する。
【背景技術】
【０００３】
電磁オーディオトランスジューサーは、スピーカーシステムで音響を発生するのに使用されるデバイスである。図１は、スピーカーとして周知の従来のコーン型電磁オーディオトランスジューサーの断面図である。スピーカー１０は、円形の支持フレーム即ちバスケット１４と、円錐形ダイヤフラム即ちコーン１８と、巻型２６に巻き付けたボイスコイル２２として周知の導電性コイルワイヤと、円形の磁石システム３０とを含む。磁石システム３０は、両磁極が上下の磁束伝達プレート４２及び４６間に位置決めされたドーナッツ状永久磁石３８を含む。スピーカー１０は、更に、下プレート４６の部分であるか或いは下プレート４６に連結されているかのいずれかである磁束伝達磁極片５０を含む。上プレート４２及び磁極片５０は、その間に隙間３４を形成する。隙間３４は、磁気回路の磁束通路の透磁性が低い空隙である。磁極片５０は、隙間３４を横切る磁束３６を差し向け且つ集中する。ボイスコイル２２及び巻型２６がコーン１８に取り付けられており、コーン１８は、バスケット１４から、可撓性周囲５１及びスパイダー５４によって懸架されている。可撓性周囲５１及びスパイダー５４は、磁束線が集中する隙間３４の中央にボイスコイル２２を置く。かくして、ボイスコイル２２は、特に隙間３４内の磁束３６の線に対して垂直な軸線４０に沿って往復動するように位置決めされている。
【０００４】
電磁オーディオトランスジューサー即ちスピーカー１０は、コーン１８と、ボイスコイル２２と、巻型２６と、周囲５１と、スパイダー５４と、バスケット１４と、磁石システム３０によって形成される。磁石システム３０及びボイスコイル２２を含むアクチュエータが、スピーカー１０即ち電磁オーディオトランスジューサーのドライバーを形成する。作動では、スピーカー１０は、スピーカーボックス（図示せず）と呼ばれるエンクロージャーに取り付けられ、導電性ボイスコイル２２がオーディオアンプ（図示せず）から交流を受け取る。帯電した即ち賦勢されたボイスコイル２２が、動的電磁場を発生し、これが隙間３４内の磁束３６と反応し、ボイスコイル２２に軸線方向往復動駆動力を発生し、ボイスコイル２２を軸線４０に沿って矢印Ａ及びＢの方向に隙間３４内で上下に移動させる。かくして、ボイスコイル２２と、巻型２６と、コーン１８とが、スピーカーボックスに対し、一つのユニットをなして往復動し、空気を変位し、音響波と同定される圧力波を空気中に発生する。
【０００５】
スピーカーボックスに一つ以上のスピーカーを設け、スピーカーシステムを形成するのが一般的である。これにより、異なる周波数範囲の音響を各々発生する二つ又はそれ以上のスピーカーが、ボックスから、可聴音響スペクトル内の全音響範囲に亘る音響を放射する。最も一般的には、これらの個々のスピーカーは、ハイ、ミッド、バス、及びサブバスとして周知である。バス及びサブバス用のスピーカーの周波数は、これらの周波数が低いため、ミッド及びハイの周波数のスピーカーと一貫して適合した音圧レベル（ＳＰＬ）を維持するためにかなり大容積の空気を移動する必要がある。
【０００６】
大容積の空気を変位するための一つの方法は、コーン１８の軸線方向移動を増大することである。しかしながら、コーン１８の軸線方向移動は、周囲５１及びスパイダー５４を含むサスペンションシステムによって、及びドライバー内でのボイスコイル２２の移動範囲が限られているため、機械的に制限される。スピーカー１０のコーン１８は、スピーカーシステムの高周波数のスピーカーで一貫したＳＰＬを維持するため、一方の機械的制限に達する点まで移動する。しかしながら、この点を越えた軸線方向移動は、音響の品質を低下する。音響品質の低下は、歪み即ちディストーションとして知られている。ディストーションは、スピーカー１０からの音響出力が、スピーカーへの電気的入力信号とぴったりと一致しない場合に発生し、その結果、音響品質が低下するのである。更に、音圧レベルの低下即ち「ロールオフ」は、この点よりも下で発生する。これは、コーン１８の大きさが固定されており、低い周波数で必要とされる、大容積の空気の変位を行うことができないためである。
【０００７】
従来の音響スピーカーの別の問題点は、これらのスピーカーが効率的でないということである。効率はワットで表され、スピーカーに加えられた入力電力の、スピーカーから伝達された音響出力に対する比から得られたパーセンテージである。最新の音響スピーカーの代表的な効率は、数％の範囲に過ぎない。音響アンプからの電気的出力はスピーカーによって消費され、音でなく熱の形態で放散される。かくして、スピーカーの低効率は非常に浪費的であり、スピーカーを設計する上で重大な考慮が払われる。
【０００８】
図１のスピーカー１０は、ボイスコイル２２が隙間３４の深さよりも短い「アンダーハング」ボイスコイル形状を有する。アンダーハングボイスコイル２２は、電気的入力信号を受け取っておらず、及びかくしてその休止位置で示してある。正の電気的入力信号をスピーカー１０の正極端子（図示せず）に加えると、ボイスコイル２２及びコーン１８が「コーン延長」位置に向かって矢印Ｂの方向に移動する。逆に、負の電気的入力信号をスピーカー１０の同じ端子に加えると、ボイスコイル２２及びコーン１８は、「コーン引っ込め」位置に向かって矢印Ａの方向に移動する。図２は、図１のスピーカー１０を示し、ここでは、コーン１８及びボイスコイル２２がコーン延長位置に移動している。この位置では、ボイスコイル２２は、隙間３４の外縁部３３に達している。この位置は、ボイスコイル２２の最大線型変位位置（「Ｘｍａｘ」）として周知である。コーン１８が逆方向にコーン引っ込め位置まで移動するとき、ボイスコイル２２は隙間３４の内縁部に達し、逆のＸｍａｘ位置にある。ボイスコイル２２が延長Ｘｍａｘから引っ込めＸｍａｘまで移動する全移動範囲は、スピーカーのＸｍａｘピーク−ピークパラメータとして周知である。スピーカー１０のボイスコイル２２が、図１に示すように賦勢されていない場合には、サスペンションシステム（周囲５１及びスパイダー５４）は、コイル２２をＸｍａｘピーク間の中間のその休止位置に戻す。ボイスコイル２２を十分なエネルギレベル、及び特定的には低周波数で賦勢すると、ボイスコイル２２は、Ｘｍａｘピーク−ピーク位置を越えて往復動し、一時的に、隙間３４を部分的に越えて移動し、作動する。この場合、ボイスコイル２２は、もはや、電気的入力信号に関して線型をなして移動しない。これは、ボイスコイル２２の一部が隙間３４内になく、磁界と反応してないためであり、及びかくして出力音が歪む。スピーカー１０の効率は、ボイスコイル２２がそのＸｍａｘ位置を越えて作動する場合、更に低下する。これは、ボイスコイル２２が隙間３４の外にある場合、電気的入力信号が十分な力を発生せず、熱として放散されてしまうためである。
【０００９】
スピーカー１０のアンダーハングボイスコイル形状は、そのＸｍａｘ範囲内で作動する場合、低いディストーションを維持する。スピーカー１０は、ボイスコイル２２がＸｍａｘ範囲内で及びかくして隙間３４の磁界内で作動する限り比較的効率的である。しかしながら、アンダーハングスピーカー１０は、非常に低い周波数を発生しようと試みることによって、又は比較的高い音響レベルを発生するためにボイスコイル２２に過電力を加える (over-powering)ことによって、容易にＸｍａｘを越えて作動するように駆動される。過電力は、ボイスコイル２２をそのＸｍａｘ範囲を越えて駆動させて音響を歪ませるばかりでなく、スピーカー１０のボイスコイル２２がその熱限界に急速に達し、過熱する。かくして、図１のスピーカー１０のアンダーハングボイスコイル形状は、歪んでいない高い音響強さレベルを低い周波数範囲で発生することができず、そのバス周波数の比較的高い範囲での高い効率及び低いディストーションを発生するのに良好に適している。
【００１０】
図１のスピーカー１０のアンダーハングボイスコイル形状は、大きな上プレート４２及びこの大きさと対応する高さを持つ磁極片５０を使用し、Ｘｍａｘピーク−ピークに達する前にボイスコイル２２が更に大きく移動できる深い隙間３４を形成することによって、低い周波数で比較的高い音響強さレベルを発生するように変更できる。しかしながら、この「高アンダーハング」ボイスコイル形状は、上プレート４２の表面積が増大するために隙間３４内の磁束３６（図１参照）が強力に集中しないため、標準的なアンダーハング構成よりも効率が低い。
【００１１】
図３は、アンダーハングスピーカー１０（図１参照）の欠点の幾つかを解決するように設計された別の従来のスピーカー１０ａを示す。このスピーカー１０ａは、ボイスコイル２２ａが休止位置にあるとき、両端から隙間３４ａを越えて外に延びる「オーバーハング」ボイスコイル形状を有する。上プレート４２ａ、及びかくして隙間３４ａは、図１のアンダーハングスピーカー１０でみられるのと同様に薄く、そのため、磁束３６ａの密度が高度に集中する。スピーカー１０ａは、図１のスピーカー１０と同様に、電気的入力信号の極性に応じて矢印Ｂの方向に移動してコーンを延長し、矢印Ａの方向に移動してコーンを引っ込める。
【００１２】
図４は、図３のスピーカー１０ａを示す。この図では、コーン１８ａがコーン延長位置まで移動しており、ボイスコイル２２ａが矢印Ｂの方向に休止位置からＸｍａｘまで移動している。このＸｍａｘ位置では、ボイスコイル２２ａの内縁部が隙間３４ａの内縁部に達している。コーン１８ａが逆方向にコーン引っ込め位置まで移動するとき、ボイスコイル２２ａは矢印Ａの方向に、休止位置を越えてＸｍａｘ位置まで移動し、ボイスコイル２２ａの外縁部が隙間３４ａの外縁部に達する。ボイスコイル２２ａは、軸線４０ａに沿って、図１のスピーカー１０のアンダーハングボイスコイル２２よりも大きく移動でき、及びかくして、低周波数で、歪みが発生する前に、高いＳＰＬを発生する。ボイスコイル２２ａが大きければ大きい程、大量の電力を取り扱うことができる。しかしながら、ボイスコイル２２ａは、このボイスコイル２２ａの一部が常に隙間３４ａの外側で作動するため、効率が低く、及びかくして電力を無駄にする。更に、ボイスコイル２２ａの大きさ及び質量が大きいため、このボイスコイルに作用する逆方向の慣性力が増大し、そのため、コーン１８ａは、比較的高い周波数を発生する上で、アンダーハングスピーカー１０（図１参照）の小さなボイスコイル２２で可能である程効率的に即ち迅速に移動できない。かくして、バス周波数の上範囲での効率が低下する。
【００１３】
従来のコーン型スピーカーには、各々が異なる周波数範囲を発生する多数のスピーカーを、ホーン等の単一の制御された空間内で互いに組み合わせてフルレンジスピーカーシステムを形成する場合に別の欠点がある。このようなスピーカーシステムの例は、米国特許第５，５２６，４５６号及び米国特許第６，４１１，７１８号に開示されている。それらの円錐形ダイヤフラム（スピーカーコーン）が不規則な形状をしているため、ホーンの壁に位置決めされた、この種のスピーカーシステムの低周波数トランスジューサー及び中周波数トランスジューサーが、ホーンの頂部近くの高周波数トランスジューサーが発生した高周波数の経路を遮断してしまう。円錐形ダイヤフラムの高周波数の経路が遮断されないようにするため、特別のアダプタ及び穴をホーンに追加し、ホーン壁の連続性を維持する。更に、円錐形ダイヤフラムの周囲が丸みを帯びているため、ホーンの利用可能な壁面積が最大にならず、及びかくして有用なホーン壁空間が無駄になる。
【特許文献１】米国特許第５，５２６，４５６号
【特許文献２】米国特許第６，４１１，７１８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
従って、高い電気的効率及び低いディストーションを維持しつつ高い音響強さレベルを発生でき、ホーンの壁に連続性を提供でき且つスピーカーシステム内の他のオーディオトランスジューサーが放出する音響波用の経路を中断することが少ないように、スピーカーシステムの他のオーディオトランスジューサーと組み合わせることができる、オーディオスピーカーシステムで使用するためのトランスジューサーに対する必要が存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の特定の実施例は、トランスジューサーを含む。このトランスジューサーは、フレームと、このフレーム内に配置されたパネルとを含む。パネルは、フレームに対して回転軸線を中心として回転できるようにフレームに連結されている。トランスジューサーは、パネルと係合し、パネルが回転軸線を中心として回転して空気を変位するように位置決めされたアクチュエータを含む。
【００１６】
本発明の特定の実施例は、電磁トランスジューサーを含む。この電磁トランスジューサーは、フレームと、このフレーム内に配置され、フレームに対し、フレームとの間の連結部のところで回転軸線を中心として回転できるようにフレームに連結されたパネルとを有する。トランスジューサーは、パネルに連結された導電性コイルと、フレームに連結された磁気構造とを有する。磁気構造は、磁界が提供される隙間を含み、隙間は、導電性コイルを受け入れるように位置決めされている。導電性コイルは、隙間内で電荷が加えられ、パネルが回転軸線を中心として回転し、空気を変位するように移動する。
【００１７】
本発明の特定の実施例は、スピーカーシステムを含む。このスピーカーシステムは、エンクロージャーと、このエンクロージャーに取り付けられたフレームと、このフレーム内に配置されており、フレームに対し、フレームとの間の連結部のところで回転軸線を中心として回転できるようにフレームに連結されたパネルとを含む。パネルは、エンクロージャーに向かって面する内側と、エンクロージャーの外側に面する外側とを有する。スピーカーシステムは、パネルに連結された導電性コイルと、フレームに連結された磁気構造とを含む。磁気構造は、磁界が提供される隙間を含む。隙間は、導電性コイルを受け入れるように位置決めされる。隙間内で導電性コイルに電荷が加えられ、パネルが回転軸線を中心として回転し、内面はエンクロージャー内の空気を変位し、外面はエンクロージャーの外側の空気を変位し、音響波を形成する。
【００１８】
本発明の特定の実施例は、スピーカーシステムを含む。このスピーカーシステムは、スロートから口までフレア状の区分を形成する壁を持つホーンと、ホーンの壁の一つに沿って配置された少なくとも一つの電磁オーディオトランスジューサーとを含む。少なくとも一つの電磁オーディオトランスジューサーは、フレームと、このフレーム内に配置された、内面及び外面を持つ台形形状のパネルと、内面に連結された導電性コイルと、フレームに連結された磁気構造とを含む。導電性コイルには、磁気構造に対して電荷が加えられ、台形形状のパネルがフレームに対して移動し、ホーン内に音響波を発生する。
【００１９】
本発明の特定の実施例はスピーカーを含む。スピーカーは、バッフルと、このバッフル内に配置されており且つこのバッフルに対し、回転軸線を中心として回転するようにバッフルに連結されたパネルとを含む。スピーカーは、パネルが回転軸線を中心として回転して空気を変位するようにパネルと係合するように位置決めされたアクチュエータを含む。
【００２０】
以上の概要並びに本発明の特定の実施例の以下の詳細な説明は、添付図面と関連して読むことにより、更によく理解されるであろう。本発明を例示する目的で、添付図面には特定の実施例が示してある。しかしながら、本発明は、添付図面に示す構成及び機器に限定されない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図５は、電磁オーディオトランスジューサー６２を正面から見た斜視図である。トランスジューサー６２は、フレーム６６と、パネル即ちダイヤフラム７０と、磁石ボックス７４とを含む。フレーム６６は、全体に正方形の閉じた形状であり、面７８が側壁８２と一体成形されている。フレーム６６は、任意の剛性材料で形成されていてもよく、単なる例として、金属、特にアルミニウムで形成されている。パネル７０は全体に平らであり、剛性で軽量の任意の材料で形成されていてもよい。例として、パネル７０だけを剛性フォームで形成してもよい。パネル７０は、枢動端８６及びチップ端９０を有する。パネル７０は、溝を備えていてもよいし、ハニカム構造を備えていてもよく、又は質量を低減し且つその剛性を維持するための任意の他の手段を備えていてもよい。パネル７０の枢動端８６は、パネル７０が回転軸線９８を中心として、矢印Ｃ又はＤのいずれかの方向に枢動できるように、フレーム６６の第１側９４に連結されている。パネル７０のチップ端９０は、フレーム６６の第２側９６と近接して自由に移動する。枢動端８６は、フレーム６６の第１側９４に、枢動を可能にする任意の方法によって連結されていてもよい。
【００２２】
図６は、図５の電磁オーディオトランスジューサー６２を下方から見た斜視図である。磁石ボックス７４は、中空のブロック状部材であり、磁石のアレイを収容しており、フレーム６６の後側１０２に、側壁８２の第１及び第２の両部材１０１及び１０３に取り付けられている。磁石ボックス７４は、側壁８２に沿って、フレーム６６の後側１０２に、フレーム６６の第１側９４から任意の距離のところに、回転軸線９８とほぼ平行に取り外し自在に取り付けられていてもよい。
【００２３】
図７は、スピーカーシステム６０を前方から見た斜視図である。スピーカーシステム６０は、スピーカーボックス６１に取り付けられた電磁オーディオトランスジューサー６２を含む。電磁オーディオトランスジューサー６２は、スピーカーボックス６１がトランスジューサー６２の一方の側部を取り囲むように取り付けられる。スピーカーボックス６１は、エンクロージャーとも呼ばれる。フレーム６６の側壁８２（図５参照）は、スピーカーボックス６１の穴に受け入れられ、面７８は、スピーカーボックス６１の外壁６３に嵌着し、スピーカーボックス６１の面をなす。電磁オーディオトランスジューサー６２及びその構成要素及びスピーカーボックス６１は、スピーカーシステムの所期の使用及び設計に従って、任意の様々な大きさ、形状、又は形体をとってもよいということは理解されよう。
【００２４】
図８は、図６の電磁オーディオトランスジューサー６２の分解斜視図を示す。パネル７０は、内側１１０及び外側１１４を有する。外側１１４は、パネルの厚さがその枢動端８６からチップ端９０までテーパして小さくなるように、内側１１０に向かって徐々に角度をなしている。別の態様では、パネル７０は、図示のテーパ形状以外の任意の他の形状を備えていてもよい。単なる例として、パネル７０は、完全に平らであって厚さが一定であってもよいし、楔状であってもよいし、湾曲した及び／又はテーパした内側１１０又は外側１１４を持ち、反対側が直線状であってもよく、又は内側１１０及び外側１１４の一方又は両方が角度をなしていてもよく、又は内側１１０及び外側１１４の一方又は両方が湾曲していてもよく、或いは、形状、角度、テーパ、又は湾曲の任意の組み合わせを備えていてもよい。パネル７０は、ばね鋼等の金属製の薄いシート１０６に連結されている。別の態様では、シート１０６は、任意の可撓性材料でできていてもよい。パネル７０は、接着剤、エポキシ、又は任意の他の方法によってシート１０６に連結されていてもよい。
【００２５】
パネル７０をフレーム６６に組み込むとき、パネル７０が第１側９４と近接して枢動できるように、薄いシート１０６を、フレーム６６の第１側９４の側壁８２に、ボルト止め、クランプ止め、ピン止め、又は任意の他のファスニング方法によって連結する。別の態様では、パネル７０を、フレーム６６の第１側９４に、又は側部材１０１及び１０３（図６参照）に、又はこれらの任意の組み合わせに、アクスル、又はヒンジ、又はブッシュ、又は支承体、又は任意の他の手段によって、パネル７０が、フレーム６６に対し、軸線を中心として回転できるように連結してもよい。トランスジューサー６２は、ばね、弾性体、又は磁気システム、又はパネル７０をフレーム６６内の中央位置に維持するための任意の他の手段を含んでいてもよい。パネル７０の内側１１０には、長い矩形形状の巻型１１８が取り付けられている。この巻型１１８は、剛性で軽量の任意の耐熱性材料で形成されていてもよい。一連の導電性巻回部１３６が巻型１１８に巻き付けてあり、導電性ボイスコイル１３４を形成する。この導電性ボイスコイルは、巻型１１８によってパネル７０に連結される。磁石ボックス７４には、磁界を提供する磁石を含む磁気構造が受け入れられる。例えば、磁気構造は、内磁石群１２２及び外磁石群１２６を含む。
【００２６】
図９は、内磁石群１２２及び外磁石群１２６を収容した磁石ボックス７４を下方から見た斜視図を示す。外磁石群１２６は、磁石ボックス７４の内壁１３８に沿って位置決めされており、内磁石群１２２は、磁石ボックス７４の中央壁１４２に沿って位置決めされている。内磁石群１２２及び外磁石群１２６は、内壁１３８及び中央壁１４２の夫々に、任意の方法によって、例えば接着剤又はエポキシによって連結されていてもよい。内磁石群１２２及び外磁石群１２６は、その間に隙間１３０を形成する。磁石ボックス７４の短側部１２８に沿っても位置決めされている、逆の極性の内磁石群１２２及び外磁石群１２６によって、磁界が磁気構造の隙間１３０内に提供される。
【００２７】
図６を参照すると、電磁オーディオトランスジューサー６２を組み立てるとき、磁石ボックス７４は内磁石群１２２及び外磁石群１２６を収容しており（図９参照）、内磁石群１２２と外磁石群１２６との間の隙間１３０（図９参照）内に巻型１１８（図８参照）及びボイスコイル１３４（図８参照）を受け入れるようにフレーム６６に取り付けられる。磁石ボックス７４及びボイスコイル１３４は、トランスジューサー６２のドライバー即ちアクチュエータを形成する。端子コネクタとボイスコイルとの間を接続するワイヤリードを持つ電気端子コネクタは図６には示してない。これらのコネクタは、アンプからボイスコイルへの電気的入力点を提供するのにも使用される。アンプもまた図示してない。コネクタ及びアンプは、本発明の実施例で使用するように適合できるということは理解されよう。
【００２８】
別の態様では、磁石ボックス７４及び内磁石群１２２及び外磁石群１２６は、様々な形状のボイスコイル１３４と対応する様々な形状の隙間１３０を形成するため、様々な形状を備えていてもよい。例えば、図１０を参照すると、図８の単一の長い矩形の巻型１１８及びボイスコイル１３４を、複数の短い巻型１１８及びボイスコイル１３４に分割してもよい。これらは、対応する構成の磁石ボックス７４内に受け入れられる。この磁石ボックスでは、内磁石群１２２及び外磁石群１２６は、ボイスコイル１３４を受け入れる隙間１３０を形成するように構成されている。別の態様では、巻型１１８及びボイスコイル１３４は、正方形や円筒形等の様々な形状を備えていてもよく、場合によっては、垂直に巻いて平らにし、位置決めしたボイスコイルが、対応する形状の磁石ボックス７４及び隙間１３０に受け入れられていてもよい。
【００２９】
図１１は、図６の電磁オーディオトランスジューサー６２の１１−１１線に沿った横断面図である。フレーム６６の側壁８２の第２側９６は、パネル７０のチップ端９０の半径方向移動を受け入れるため、及びチップ端９０とフレーム６６の第２側９６との間の距離をほぼ一定に維持するため、湾曲している。パネル７０のチップ端９０及びその二つの隣接した側端部９１は、内側１１０にシール１４６を備えている。このシールは、側壁８２に向かって延びているが、側壁８２と係合しない。シール１４６は、フレーム６６の側壁８２と係合して摩擦を発生することなく、パネル７０の内側１１０を外側１１４からシールするのを補助する、低摩擦で軽量で可撓性の材料である。シールが側壁８２と接触した場合、低摩擦シール材料により、パネルは壁８２に沿ってほとんど抵抗なしに摺動できる。別の態様では、シール１４６は、パネル７０の外側１１４に配置されていてもよいし、パネル７０の内側１１０及び外側１１４の両方に配置されていてもよい。パネル７０が図示の休止位置にあるとき、ボイスコイル１３４の巻回部１３６は、磁石ボックス７４の隙間１３０内に位置決めされる。
【００３０】
作動では、スピーカーボックス６１がパネル７０の内側１１０をパネル７０の外側１１４から永久的に遮断するように、図１１の電磁オーディオトランスジューサー６２をスピーカーボックス６１（図７参照）に位置決めする。ボイスコイル１３４は、交流電気入力信号をボイスコイル１３４に提供するアンプ（図示せず）に接続され、ボイスコイル１３４は交互の電磁界を発生する。交互の電磁界は、内磁石群１２２及び外磁石群１２６が隙間１３０に提供する磁束１５０と反応し、ボイスコイル１３４を隙間１３０内で全体に矢印Ｅ及びＦの方向に移動する。ボイスコイル１３４が矢印Ｅ及びＦの方向に移動することにより、往復動トルク力を巻型１１８を通してパネル７０に加え、パネル７０は枢動端８６のところで回転軸線９８を中心としてシート１０６に沿って矢印Ｄ及びＣの夫々の方向に回転する。パネル７０のチップ端９０は、これによって、回転軸線を中心とした半径方向経路内で及びフレーム６６内で移動する。導電性ボイスコイル１３４は、磁石ボックス７４の隙間１３０内で回転軸線を中心として半径方向経路内で移動する。パネル７０がフレーム６６及びスピーカーボックス６１（図７参照）内で移動するとき、パネル７０は空気中に圧力波を発生する。パネル７０の内側１１０が正の圧力波を発生するとき、パネル７０の外側１１４は負の圧力波を発生する。パネル７０の内側１１０が発生した空気圧がスピーカーボックス６１内で受け取られるため、パネル７０の外側１１４が発生した空気圧波は、スピーカーボックス６１の外側の周囲空気中に放出される。音響アンプからの入力電気信号と対応する周波数での空気の変位が音響波を発生する。
【００３１】
更に、トランスジューサー６２は、パネル７０を移動するための磁石ボックス７４及びボイスコイル１３４を含むドライバー又はアクチュエータとともに使用することに限定されていない。というよりはむしろ、パネル７０は、パネル７０に運動又は動力を伝達する任意の機械又はドライバーによってフレーム６６に対して回転するように移動できるのである。別の態様では、図１１の薄い可撓性ストリップ１０６（パネル７０に対して垂直に且つ側壁８２と平行に位置決めされ且つ取り付けられた状態で示してある）を９０°回転させ、パネル７０と平行に内側１１０又は外側１１４に取り付け、側壁８２に対して垂直に取り付けてもよい。
【００３２】
図１２は、図１１の電磁オーディオトランスジューサー６２の部分断面側面図を示す。電気入力信号がボイスコイル１３４を、矢印Ｅの方向に、隙間１３０の外縁部１５４のピーク位置まで、しかしそれでも隙間１３０内にあるように駆動する。ボイスコイル１３４は、第１Ｘｍａｘ位置にある。ボイスコイル１３４がそのＸｍａｘ位置まで矢印Ｅの方向に移動するとき、パネル７０は、図１１の休止位置から矢印Ｄの方向でダイヤフラム引っ込め位置まで回転する。更に、パネル７０のチップ端９０（図１１参照）は、同様に、フレーム６６の範囲内（図１１参照）の最大引っ込め位置まで移動する。電気信号が方向を変えたとき、ボイスコイル１３４及びパネル７０は矢印Ｃの方向に回転する。
【００３３】
図１３は、図１１の電磁オーディオトランスジューサー６２の部分断面側面図である。電気入力信号がボイスコイル１３４を矢印Ｆの方向に、隙間１３０の内縁部１５８のピーク位置まで、しかしそれでも隙間１３０内にあるように駆動する。ボイスコイル１３４は第２Ｘｍａｘ位置にある。ボイスコイル１３４がそのＸｍａｘ位置まで矢印Ｆの方向に移動するとき、パネル７０は、矢印Ｃの方向でダイヤフラム延長位置まで回転する。更に、パネル７０のチップ端９０（図１１参照）は、同様に、フレーム６６の範囲内（図１１参照）の最大延長位置まで移動する。磁石ボックス７４は、パネル７０に対し、パネル７０がダイヤフラム引っ込め位置とダイヤフラム延長位置との間のその全移動範囲に亘って移動するとき、ボイスコイル１３４が隙間１３０内にとどまるように位置決めされる。ボイスコイル１３４が隙間１３０内にとどまるため、トランスジューサー６２は比較的高いスピーカー効率及び比較的低いディストーションを維持し、この際、空気を比較的大きく変位でき、その結果、特に低い周波数範囲で音響圧力レベルが高くなる。
【００３４】
電磁オーディオトランスジューサー６２（図１１参照）の「レバーダイヤフラム」の半径方向移動及びこの半径方向移動を発生するための機械的方法により、このトランスジューサー６２は、軸線方向線型移動で作動する従来の電磁トランスジューサーと関連した多くの問題点を解決できる。この電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサー６２（図１１参照）の機構及び利点は、レバーの機構を大まかに検討することによって最もよく理解できる。図１４は、電磁オーディオトランスジューサー６２（図１１参照）の「レバーダイヤフラム」の作動を示す、レバーシステム１６２の斜視図である。このレバーシステム１６２は、アーム即ちパネル１６６と、支点１７０と、ボイスコイル１３４（図１１参照）を隙間１３０（図１１参照）内で賦勢したときに発生する力を表す入力１７４とを含む。入力１７４は、パネル１６６の両側に加えることができる往復動力であり、パネル１６６の全幅に亘って加えることができ、パネル１６６の端部１８２に往復動出力１８６を発生する。パネル１６６の幅に亘って加えられた入力１７４により、パネル１６６を図示のように、矢印Ｇが示すように回転する。トルク又はモーメント１７５は、パネル１６６の幅に沿って延びる点１７２に加えられた入力１７４と、点１７２とモーメント中心即ち支点１７０までの距離との積である。末端１８２は、パネル１６６上の全ての点のうち、最も大きな距離に亘って移動し、これに対し近端１７８はパネル１６６上の全ての点のうち最も小さな距離に亘って移動する。パネル１６６上の全ての点によって加えられる力及びこれらの点が移動する距離は、支点１７０からパネルの全長までの入力１７４の距離のメカニカルアドバンテージの関数である。例えば、入力１７４は、支点１７０から、パネル１６６の長さの約１／４のところの離れた点１７２のところに加えられる。メカニカルアドバンテージのこの比に基づくと、入力１７４は、パネル１６６の端部１８２のところでの出力１８６の４倍であるが、パネル１６６の端部１８２は、点１７２の移動距離の４倍移動する。かくして、このレバーシステム１６２は、点１７２を越えて端部１８２まで運動を増幅するレバーである。
【００３５】
図１１に戻ると、電磁オーディオトランスジューサー６２のダイヤフラムのレバー作動により、パネル７０の移動、及びかくして音響を発生するための空気の変位を最大にでき、これと同時にボイスコイル１３４の移動を最小にできる。例えば、磁石ボックス７４及びボイスコイル１３４は、パネル７０を作動し、枢動端８６（ほぼ支点のところ）からパネル７０の長さの約１／４のところのパネル７０に沿った領域でトルクをパネル７０に加えるように位置決めされる。パネル７０のチップ端９０は、メカニカルアドバンテージに基づき、ボイスコイル１３４及び巻型１１８によってトルクが加えられたパネル７０の領域の４倍の距離移動する。従って、ボイスコイルがコーンと同じ直線距離移動しなければならず、及びかくしてコーン全体の移動が、ボイスコイルを隙間内に維持するように制限される。従来のトランスジューサーの軸線方向に移動するダイヤフラムとは異なり、パネル７０の大きな部分を、ボイスコイル１３４よりも遥かに大きな距離に亘って移動できると同時に、ボイスコイル１３４を隙間１３０内にとどめることができる。換言すると、パネル７０の移動は、コーンが軸線方向に移動する種類の従来のオーディオトランスジューサーのように、ボイスコイル１３４の移動に対し、１：１の比によって制限されない。というよりはむしろ、パネル７０のチップ端９０に近い領域は、ボイスコイル１３４が移動するよりも大きな距離に亘って、１：１よりも大きな大きな比で、パネル７０でのボイスコイル１３４の位置の関数として移動する。オーディオトランスジューサー６２の枢動端８６に対するボイスコイル１３４及び磁石ボックス７４の位置が近ければ近い程、ボイスコイル１３４の移動距離に対するチップ端９０の移動距離の比が大きくなる。かくして、電磁オーディオトランスジューサー６２の「レバーダイヤフラム」は、コーンが軸線方向に移動する種類の従来のスピーカーよりも大きく空気を変位できると同時に、ボイスコイル１３４の移動を隙間１３０内に制限する。ダイヤフラム−空気変位を過度に行うためにボイスコイル１３４を隙間１３０から離す必要がないため、追加の入力電力を受け取ってこれを熱でなく力に変換できる。このようにして、電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサー６２は、ディストーションを増大したり効率を犠牲にすることなく、更に多くの入力電力を受け取って更に強い音響レベルを発生できる。
【００３６】
電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサー６２のメカニカルアドバンテージは、スピーカーの様々な必要条件に合わせて容易に変化させることができる。例えば、ドライバーからパネル７０に加えられる力はトルクであり、回転軸線９８に対するドライバーのフレーム６６上での位置によって容易に変化させることができるため、このレバーダイヤフラム構成を使用するスピーカーは、特定の使用に対して容易に「調整」できる。このような使用には、ホーンローディング、シールドボックスダイレクトラジエータ、バス−リフレックス、及び導波ホーンの用途が含まれる。ドライバーをパネルの回転軸線９８に対して位置決めすることと関連した別の利点は、パネル７０が変位できる空気の量を変化できるということである。ドライバーを回転軸線９８に近付けることによって、パネル７０のチップ端９０（図１１参照）は、隙間１３０内でのボイスコイル１３４の移動距離に対して大きな距離に亘って移動し、及びかくして更に多くの空気を変位する。軸線方向に移動する従来のオーディオトランスジューサーは、これらのトランスジューサーの構造及び作動のため、ダイヤフラムに加わる力の量、又は空気を変位するためのダイヤフラムの移動距離を変化するように変更するのは容易でない。
【００３７】
別の態様では、図１５に示すように、電磁オーディオトランスジューサー６２の効率を向上するようにボイスコイル１３４及び磁石ボックス７４の構造を変更してもよい。巻型１１８及びボイスコイル１３４は湾曲しており、内磁石群１２２及び外磁石群１２６は、同様に湾曲しており、湾曲したボイスコイル１３４を受け入れための湾曲した隙間１３０を形成する。ボイスコイル１３４及び隙間１３０の湾曲は、パネル７０の半径方向移動と適合しており、ボイスコイル１３４が隙間１３０内の半径方向経路に沿って移動するとき、ボイスコイル１３４は、常に、内磁石群１２２及び外磁石群１２６の両方からほぼ同じ距離のところに配置される。ボイスコイル１３４が、移動中、内磁石群１２２及び外磁石群１２６のいずれかに近づいたり遠ざかったりしないため、図１２及び図１３に示すように内磁石群１２２及び外磁石群１２６が平らな表面を持つ場合よりも隙間１３０を狭幅にできる。隙間１３０を狭幅にすることにより、隙間１３０内の磁束密度を向上し、及びかくして電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサー６２の効率を向上する。
【００３８】
別の態様では、図１６に示すように、内磁石群１２２（図１１参照）を磁石ボックス７４からなくしてもよい。図示のように、磁石ボックス７４の中央壁１４２には内磁石群１２２（図１１参照）が取り付けられておらず、というよりはむしろ、隙間１３０が外磁石群１２６及び中央壁１４２だけで形成されている。中央壁１４２は、外磁石群１２６が提供する磁束１５０用の強磁性体でできた戻り経路である。隙間１３０内の磁束１５０は、この磁気構造ではそれ程強くないが、図１６に示す実施例は、内磁石群１２２（図１１参照）を持たず、組み立てが安価であり且つ容易である。
【００３９】
別の態様では、磁気構造は、永久磁石がボイスコイル１３４に直接露呈されないように再形成してもよい。高出力の用途では、ボイスコイルは、スピーカーから高レベルの音圧を得るため、大量の電気エネルギを受け取る。このような場合には、電気入力を追加するとボイスコイルの磁力が増大し、これがダイヤフラムに伝達され、高レベルの音圧を発生する。しかしながら電気入力が高いと、ボイスコイルの温度が上昇する。電磁レバーダイヤフラムトランスジューサー６２で使用された永久磁石はネオジム型であってもよい。これらの磁石は、消磁状態への磁石の遷移を開始する点であるキュリー温度を越えて加熱されることによる損傷（減磁）を被り易い。永久磁石に加わる熱を減少するための一つの方法は、磁石を隙間から遠ざけ、磁石が発生する磁界を、隙間を形成する鉄等の高透磁性導体により隙間に導くことである。この方法により、ボイスコイルが隙間内に発生した熱を高透磁性導体が受け取って吸収し、永久磁石に届く前にキュリー温度以下で放散する。高透磁性材料が形成する隙間を持ち、磁界を永久磁石から隙間に高透磁性材料を通して導くことによって、及びかくして磁石をボイスコイルに直接露呈しないことによって隙間内に磁界を形成する磁気構造は、ここに開示した実施例に容易に適合でき且つ使用できる。
【００４０】
別の態様では、図１７に示すように、磁石ボックス７４の配向を変更することにより、トランスジューサー６２のボイスコイル１３４が良好に受け入れられるようにする。巻型１１８と、ボイスコイル１３４と、内磁石群１２２及び外磁石群１２６と、隙間１３０とは全て湾曲している。磁石ボックス７４は、半径方向経路内を移動するボイスコイル１３４を良好に受け入れるように磁石ボックス７４が配向されるように、フレーム６６に対して垂直でない角度でフレーム６６に位置決めされる。図１７の実施例では、磁石ボックス７４を回転軸線に対してこのように配向することによって、トランスジューサー６２の機械的効率を改善できる。
【００４１】
別の態様では、図１８に示すように、「オーバーハング」ボイスコイル１３４を電磁オーディオトランスジューサー６２で使用できる。ボイスコイル１３４は、ボイスコイル１３４が休止位置にあるとき、隙間１３０の外に延びている。ボイスコイル１３４の長さを延長することによって、パネル７０は、ボイスコイル１３４の一部を隙間１３０に残したまま幾分大きな距離に亘って回転できる。ボイスコイル１３４が大きく、隙間１３０の外に延びているため、ボイスコイル１３４は更に多くの電気エネルギを熱として放散し、及びかくして効率が低い。しかしながら、効率における損失は、パネル７０が更に大きな距離に亘って移動できることにより変位される空気の容積が増大することによるトランスジューサー６２の低周波数性能の向上によって相殺される。更に、パネル７０は、可撓性ストリップでなく、ベアリング、ブッシュ、又はヒンジ２２５及びばね２２１によってフレーム６６に回転自在に連結されてもよい。ばね２２１は、パネル７０の回転に抵抗し、休止位置にある場合にパネル７０及びボイスコイル１３４を図１８に示す中央位置に維持するため、パネル７０に圧力を加える。
【００４２】
別の態様では、図１９に示すトランスジューサー６２は、ばね２２１（図１８参照）がなくしてあり、ばねに代えて別の種類のサスペンションシステムが設けられている。ここでは、磁石２６０又は複数の磁石２６０がパネル７０に取り付けてある。別の対応する磁石群２６１及び２６２がフレーム６６に固定されている。パネル７０には、磁石群２６１に対してクリアランスを提供する溝２７０が設けられている。磁極は、磁石２６０が磁石群２６１及び２６２の両磁石によって斥力を受けるように配向されている。磁石２６０は、磁石群２６１と２６２との間で等しい距離のところに維持されるように斥力を受ける。作動では、パネル７０がその軸線を中心としていずれかの方向に回転するとき、磁石２６０が磁石群２６１又は２６２のいずれかに近づく。磁石２６０が磁石群２６１又は２６２のいずれかに近づくと、磁石間の斥力が、ばねを圧縮したのと同様に増大する。この斥力は、パネル７０の移動に抵抗し、パネル７０が回転していないとき、磁石２６０は、磁石群２６１及び２６２の間の中央の等距離の位置に押され、パネル７０及びボイスコイル１３４を中央休止位置に戻す。磁気サスペンションシステムの利点は、磨耗する部品がないということである。更に、様々な作動温度において、磁気斥力は、温度の低下に従って硬くなる傾向のあるばね材料よりも安定している。例えば、従来のスピーカーシステムでは、周囲及びスパイダーのサスペンションシステムは、低温で硬くなり、スピーカーの作動特性を変化する傾向がある。更に、周囲及びスパイダーは、経時的に緩くなったり磨耗してしまう傾向がある。別の態様では、磁石群２６０をパネル７０の別の位置に配置してもよく、磁石群２６１及び２６２をこれと対応してフレーム６６及び磁石ボックス７４の別の位置に配置してもよい。磁石群２６０を図１９に示す位置に配置することの利点は、磁石２６０の慣性モーメントを最小に保持するということである。
【００４３】
変形例では図１１のパネル７０を、フレーム６６の側壁８２の第１及び第２の両部材１０１及び１０３（図６参照）に連結してもよい。これは、少なくとも一つのピン又はアクスル、及びチップ端９０と枢動端８６との間に配置されたベアリングで形成される連結部によって行われる。パネル７０は、連結部を中心として回転軸線に沿ってフレーム６６内で回転してもよい。このような配向では、パネル７０の枢動端８６及びチップ端９０の両方が半径方向に、フレーム６６内で「シーソー」のように自由に移動する。更に、パネル７０を移動するため、ボイスコイル１３４は、ピン及びベアリングのいずれかの側又は両側でパネル７０に連結されていてもよく、磁石ボックス７４は、ボイスコイル１３４を受け入れるため、ピン及びベアリングのいずれかの側又は両側でフレーム６６に直接的に又は間接的に連結されていてもよい。
【００４４】
別の態様では、図２６及び図２７に示すように、パネル７０はバッフル３００の穴３０１内に配置されていてもよい。バッフル３００は音響波間の干渉を阻止する隔壁である。磁石ボックス７４は、パネル７０に連結されたコイル１３４と係合するようにバッフル３００に取り付けられていてもよく、及びかくして、パネル７０をバッフル３００に対して回転するアクチュエータとして役立つ。パネル７０は、パネル７０をバッフル３００に薄い可撓性材料１０６で連結することによって、穴３０１内に懸架されている。この連結により、パネル７０の回転軸線が提供される。別の態様では、パネル７０をフレームに回転するように連結するための本明細書中に説明した任意の他の方法、例えばベアリング又はアクスル、又はばねや磁石によるセンタリングを使用して、パネル７０をバッフル３００内に懸架してもよい。パネル７０は、図５のフレーム６６内で作動するのと同じ方法で、包囲バッフル３００内で回転し作動する。別の態様では一つ以上のパネル７０及びアクチュエータ機構７４を単一のバッフル３００に取り付けてもよい。別の態様では、パネル７０は、図２８に示すように、包囲中空ボックス３０２のバッフル３００の穴内に配置されてもよい。中空ボックス３０２は、エンクロージャー又はスピーカーボックスであってもよく、任意の形状であってもよい。
【００４５】
多くの場合、多数のオーディオトランスジューサーが単一のホーンで互いに組み合わせられており、このホーンで各トランスジューサーが様々な周波数範囲の音響波をホーン内に放出する。これらの音響波は、ホーンを出て自由空気空間に入る前に互いに組み合わせられる。このようなトランスジューサー−ホーン構成は、空気の音響負荷のインピーダンスを各音響トランスジューサーと合致させ、多数の音響トランスジューサーがホーン内で発生した音響波の経路の向きを定め且つ設定するのに役立つ。図２０及び図２１に示すように、様々な周波数範囲の音響を発生する多数の音響トランスジューサーを互いに組み合わせてホーンを形成し、全音響範囲のホーン−スピーカーシステムアッセンブリ１９０を形成する。図２０は、少なくとも一つの従来の高周波数デバイス１９２（断面図でなく全図として示す）、中周波数及び低周波数の電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサー１９４及び１９８を使用するスピーカーシステムアッセンブリ１９０の平断面図を示す。これらは、スロート区分２０２及び口区分２０４を持つホーンが形成されるようにエンクロージャー２０８に取り付けられる。低周波数トランスジューサー１９８のパネル７０は平らであり且つテーパしている。エンクロージャー２０８は、トランスジューサー１９８のパネル７０の後側からの音圧を捕捉して閉じ込める。同様に、エンクロージャー２０６は、トランスジューサー１９４のパネル７０の後側からの音圧を捕捉して閉じ込め、更に、トランスジューサー１９８からの低周波数の音圧に対する障壁を提供する。高周波数デバイス１９２、即ちドライバーは、高周波数オーディオ音圧波を発生する。
【００４６】
中周波数トランスジューサー１９４のパネル７０及びフレーム６６は、スロート区分２０２のところでの高周波数ドライバー１９２についてのホーンのフレア率と良好に適合するように湾曲していてもよい。中周波数トランスジューサー１９４のパネル７０及びフレーム６６の湾曲は、更に、高周波数ドライバー１９２から出る高周波数音響波用の、障害が最小の導波経路を提供する。例えば、高周波数ドライバー１９２から出た高周波数音響波は、中周波数トランスジューサー１９４の滑らかに湾曲したパネル７０に沿って、最小の干渉で通過し且つ差し向けられる。作動中にピークからピークまで往復動する中周波数トランスジューサー１９４のパネル７０では、パネル７０の形状及び位置は、ドライバー１９２から出る高周波数音響波の主経路とほとんど干渉しない。同様に、低周波数トランスジューサー１９８のテーパしたパネル７０は、高周波数ドライバー１９２及び中周波数トランスジューサー１９４から出る音響波とほとんど干渉しない。別の態様では、スピーカーシステム１９０は、従来の高周波数ドライバー１９２とともに使用することに限定されない。例えば、別の電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサーを、スピーカーシステム１９０の高周波数ドライバーとして使用されるように適合してもよい。
【００４７】
壁は、ホーンシステムの堅固な境界を形成し、トランスジューサーがホーンと関連して発生した音響波をホーンの外へ自由空気空間に差し向けるための経路を形成する。壁は、更に、トランスジューサーのインピーダンス適合機能を提供する。電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサー１９４及び１９８のパネル７０は、ホーンに容易に適合できる。この場合、パネル７０は、ホーンシステムの他のトランスジューサーが発生した音響波を差し向けるための堅固な境界である。更に、パネル７０は、これらのパネルそれ自体の音響周波数範囲をホーン内に放射する。スピーカーシステム１９０の電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサー１９４及び１９８のパネル７０は、ホーンの一体のアクティブ壁(active wall)となる。電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサー１９４及び１９８をホーンの一体のアクティブ壁として使用することによって、スピーカーシステム１９０は従来のスピーカーシステムよりも小型化でき且つ軽量化できる。別の態様では、スピーカーシステム１９０のトランスジューサー１９４又は１９８の配向を、各トランスジューサーと関連したドライバーの枢動端がホーンの口区分２０４の近くに位置決めされるように配置してもよい。この場合、半径方向移動が最大のパネル７０のチップ端は、ホーンのスロート区分２０２の近くにある。トランスジューサーのこの構成は、スピーカーシステム１９０のインピーダンス適合を改善する。
【００４８】
別の態様では、図２１に示すように、スピーカーシステム１９０は、台形形状のパネル７０及びフレーム６６を持つ追加の電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサー２１０をスピーカーシステム１９０のホーンの上部に取り付けてもよい。別の態様では、台形形状のパネル７０及びフレーム６６を持つ別の電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサーをスピーカーシステム１９０のホーンの下部に取り付けてもよい。追加の電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサー２１０は、スピーカーシステム１９０の外に放射される前にホーン内で発生する周波数範囲の音響強さレベルを増大する。図示のように、磁石ボックス７４及び枢動端８６は、台形パネル７０に設けられたボイスコイル１３４（図示せず）を受け入れるため、台形フレーム６６の広幅の端部に位置決めされる。別の態様では、磁石ボックス７４及び枢動端８６は、台形パネル７０に設けられたボイスコイル１３４（図示せず）を受け入れるため、台形フレーム６６の狭幅の端部に位置決めされてもよい。
【００４９】
変形例では電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサー２１０は、スピーカーシステムの形状に適合する任意の他の形状を備えていてもよい。単なる例として、電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサー２１０及びそのパネル７０及びフレーム６６は、正方形、矩形、三角形、半円形、又はスピーカーシステムで使用するのに適した任意の他の形状を備えていてもよい。更に、ボイスコイル１３４及び磁石ボックス７４は、回転軸線を中心としてパネル７０を回転するため、パネル７０及びフレーム６６に様々な位置及び配向で位置決めされていてもよい。
【００５０】
別の態様では、全体に台形形状のパネル即ちダイヤフラムを他の実施例で使用してもよい。図２２乃至図２５は、図２０に示す空気圧シールエンクロージャーを持たないホーンスピーカーシステムを示す。作動では、エンクロージャー２０６及び２０８を図２２乃至図２５に示す作動システムで使用するように適合できる。図２２及び図２３は、縁部のところを互いに連結してホーン２２０の境界を形成する一連の台形壁２１６を持つスピーカーシステム１９０を示す。ホーン２２０は、ドライバー１９２のスロート２０２のところで開始し、ホーン２２０の口２２８まで延びる垂直方向フレア区分２２４を有する。図２３の平断面図を参照すると、水平方向フレアは点２０３のところで開始し、ホーン２２０の口２２８まで維持される。この最終フレア区分２３２（即ちホーンのベル）は、オーディオトランスジューサーがホーン２２０内で発生した音響波を出すため、ホーン２２０の一定の指向角度を決定する。
【００５１】
図２２を参照すると、低周波数電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサー２１４及び中周波数電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサー２１８は、各々、台形形状のパネル７０を有し、ホーン２２０の壁２１６に取り付けることができる。図２３を参照すると、台形のパネル７０を持つトランスジューサー２１４及び２１８は、ホーン２２０の向き合った壁２１６に取り付けられていてもよい。低周波数トランスジューサー２１４は、ホーン２２０のベル２３２に沿って、ホーン２２０の点２０３と口２２８との間に互いに向き合って取り付けられている。同様に、中周波数トランスジューサー２１８は、スロート２０２とホーン２２０の点２０３との間に互いに向き合って取り付けられている。各トランスジューサー２１４及び２１８の台形形状のパネル７０及びフレーム６６により、これらのトランスジューサー２１４及び２１８をホーン２２０のフレア形状内で使用できる。別の態様では、ホーン２２０は、台形のパネル７０を持つ任意の電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサーを、ホーン２２０の各壁２１６に備えていてもよい。
【００５２】
別の態様では、ホーン構成の従来の軸線方向往復動トランスジューサーで台形のパネル７０を使用してもよい。図２４及び図２５は、トランスジューサーが、電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサーでなく、軸線方向に往復動するフラットパネル型低周波数オーディオトランスジューサー２３４及び中周波数オーディオトランスジューサー２３８であることを除き、図２２及び図２３に示すのと同様のホーン２２０を示す。図２４を参照すると、低周波数オーディオトランスジューサー２３４及び中周波数オーディオトランスジューサー２３８の各々は、軸線方向駆動ドライバーシステム２４０に連結された台形形状のパネル７０を各々有し、ホーン２２０の壁２１６に取り付けられていてもよい。図２５を参照すると、台形パネル７０を持つトランスジューサー２３４及び２３８は、ホーン２２０の向き合った壁２１６に取り付けられていてもよい。低周波数トランスジューサー２３４は、ホーン２２０のベル２３２に沿って、ホーン２２０の点２０３と口２２８との間に互いに向き合って取り付けられている。同様に、中周波数トランスジューサー２３８は、垂直フレア２２４に沿って、ホーン２２０のスロート２０２と点２０３との間に互いに向き合って取り付けられている。トランスジューサー２３４及び２３８の台形形状のパネル７０及びフレーム６６により、トランスジューサー２３４及び２３８をホーン２２０のフレア形状内で使用できる。別の態様では、ホーン２２０は、ホーン２２０の各壁２１６に台形パネル７０が設けられた任意の数の従来の軸線方向に往復動するフラットパネル型オーディオトランスジューサーを備えていてもよい。
【００５３】
図２２乃至図２５のパネル７０及びフレーム６６が台形形状であるため、トランスジューサー２１４、２１８、２３４、及び２３８をスピーカー−ホーン構成で使用でき、これによって、従来の円形形状のトランスジューサーを越える幾つかの利点を提供する。台形パネル７０は、ホーン壁２１６に沿った空間の大部分を使用し、ホーン２２０内の各トランスジューサーの音響波経路を損なわないように、角度をなしたホーン壁２１６に連続性を提供する。台形パネル７０は、更に、単なる静的ホーン壁境界ではなく、一体のアクティブホーン壁境界として役立つ。換言すると、各パネル７０は、各トランスジューサーに対し、導波体として役立つ他、所定範囲の周波数に亘ってそれ自体の音響波を発生する。
【００５４】
別の態様では、上文中に説明した実施例のうちの任意の実施例を、多くの方法で組み合わせ且つ相互に入れ替えることにより、特定のスピーカーシステムについての必要に適した実施例が提供される。
【００５５】
電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサーの様々な実施例は、軸線方向に往復動する従来のオーディオトランスジューサーを越える多くの利点及び改良を提供する。第１に、上文中に説明したように、レバーダイヤフラム即ちパネルの移動が、ボイスコイルの移動に対し、１：１の比に限定されない。というよりはむしろ、トランスジューサーのダイヤフラムをレバー設計にすることにより、パネルのチップ端がボイスコイルよりも大きな距離に亘って移動するのである。かくして、ダイヤフラムパネルは、ボイスコイルを隙間内に維持しつつ、コーンが軸線方向に往復動する種類の従来のスピーカーよりも多くの空気を変位できる。従って、電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサーは、ディストーションを発生したり効率を犠牲にしたりすることなく高レベルの音の強さを発生するため、低周波数で、比較的高い電気入力信号を受け取ることができる。従来技術に記載した、コーンが軸線方向に往復動する種類のオーディオトランスジューサーと関連した問題点は、電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサーによって低減される。
【００５６】
第２に、電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサーのレバーダイヤフラム及び関連した部品は、移動中の慣性による悪影響が、従来のオーディオトランスジューサーでの同様の可動部品によるよりも小さい。軸線方向に往復動する従来のオーディオトランスジューサーの可動部品と関連した全質量は、それらの移動に抗する慣性力に対して所定の関係にある。本発明の電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサーの可動部品が遭遇する慣性力は、レバーダイヤフラムパネルの枢動端即ち支点からの距離に関するそれらの質量の関数である。例えば、高質量のボイスコイルは、ボイスコイルの慣性モーメントを減少するため、枢動端近くに位置決めされる。逆に、パネルのチップ端は支点から遠くにあり、及びかくしてモーメントが最大であるが、チップ端は、移動するパネルに限られた量の慣性しか発生しないように、質量が小さい。電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサーの大質量の構成要素を支点の近くに置くことにより、慣性力を低減でき、電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサーは、従来のトランスジューサーよりも効率が高い。更に、慣性力の効果を低減するため、ボイスコイルのモーメントを制限するこの方法によって、慣性を大幅に増大することなく、比較的高レベルの音響出力を発生するため、比較的大きな電気入力を受け取るため、電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサーで、大型の更に強力なボイスコイルを使用できる。
【００５７】
更に、電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサーのレバー設計により、ダイヤフラム即ちパネルの移動に及ぼされる慣性の作用を増大することなく、強固であり且つ更に丈夫な懸架システムが可能になる。電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサーの支点は、回転軸線のところに配置されており、及び従って、移動するパネルの慣性を大幅に増大することなく、重量のある強固な材料で形成できる。従って、電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサーのサスペンションシステムを、トランスジューサーのダイヤフラムに追加の慣性を発生することなく、軸線方向に往復動する従来のオーディオトランスジューサーのサスペンションシステムよりも遥かに強固につくることができる。
【００５８】
電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサーのレバー設計は、更に、パネル及びボイスコイルを中心決めし且つ懸架するための周囲及びスパイダーに対する必要をなくすことによって、従来のトランスジューサーを改良する。周囲及びスパイダーの質量は、従来のオーディオトランスジューサーの軸線方向に往復動するダイヤフラムに慣性を追加する。周囲及びスパイダーは、更に、軸線方向に往復動するコーンの移動範囲を制限し、その移動に対する機械的抵抗を追加する。電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサーでは、支点のところにある丈夫なサスペンションシステムがパネル及びボイスコイルを懸架し且つ中心決めし、これによりパネルの移動範囲を大きくできると同時に、慣性の効果を制限し、及びかくして電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサーの効率を向上する。
【００５９】
更に、電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサーのダイヤフラム設計は、多トランスジューサーホーンスピーカーシステムに容易に適合できることによって、従来のオーディオトランスジューサーを改良する。ダイヤフラム又はパネルの形状を、特定のホーン設計の形状上の必要に従って定めることができるため、パネルをホーンの一体のアクティブ導波壁として使用できる。一つの電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサーのパネルは、所定範囲の音響周波数をホーン内に放出すると同時に、他のトランスジューサーの音響波を、ホーン形状の連続性の中断が最小のホーンシステム内に案内する。
【００６０】
本発明を特定の実施例を参照して説明したが、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更を行うことができ、等価物に代えてもよいということは当業者には理解されよう。更に、特定の状況又は材料を本発明の教示に適合するため、本発明の範囲から逸脱することなく多くの変更を行うことができる。従って、本発明を開示の特定の実施例に限定しようとするものではなく、本発明は、特許請求の範囲の範疇の全ての実施例を含もうとするものである。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】図１は、従来技術のスピーカーの断面図である。
【図２】図２は、コーン延長位置での図１のスピーカーの断面図である。
【図３】図３は、従来技術のスピーカーの断面図である。
【図４】図４は、コーン延長位置での図３のスピーカーの断面図である。
【図５】図５は、本発明の一実施例に従って形成した電磁オーディオトランスジューサーを正面から見た斜視図である。
【図６】図６は、図５の電磁オーディオトランスジューサーを下側から見た斜視図である。
【図７】図７は、本発明の一実施例に従って形成したスピーカーシステムを正面から見た斜視図である。
【図８】図８は、図６の電磁オーディオトランスジューサーの分解斜視図である。
【図９】図９は、図６の磁石ボックスの下側の斜視図である。
【図１０】図１０は、本発明の一実施例に従って形成したボイスコイルを受け入れる磁石ボックスの下側の平面図である。
【図１１】図１１は、図６の電磁オーディオトランスジューサーの１１−１１線に沿った側断面図である。
【図１２】図１２は、図１１の電磁オーディオトランスジューサーの部分側面図である。
【図１３】図１３は、図１１の電磁オーディオトランスジューサーの部分側面図である。
【図１４】図１４は、本発明の一実施例に従って形成した電磁オーディオトランスジューサーのレバーダイヤフラムの作動を示す、レバーシステムの斜視図である。
【図１５】図１５は、本発明の一実施例に従って形成した電磁オーディオトランスジューサーの部分断面側面図である。
【図１６】図１６は、本発明の一実施例に従って形成した電磁オーディオトランスジューサーの部分断面側面図である。
【図１７】図１７は、本発明の一実施例に従って形成した電磁オーディオトランスジューサーの部分断面側面図である。
【図１８】図１８は、本発明の一実施例に従って形成した電磁オーディオトランスジューサーの部分断面側面図である。
【図１９】図１９は、本発明の一実施例に従って形成した電磁オーディオトランスジューサーの部分断面側面図である。
【図２０】図２０は、本発明の一実施例に従って形成したスピーカーシステムを上方から見た断面図である。
【図２１】図２１は、本発明の一実施例に従って形成したスピーカーシステムを上方から見た断面図である。
【図２２】図２２は、本発明の一実施例に従って形成したスピーカーホーンの側面図である。
【図２３】図２３は、図２２の２３−２３線に沿ったスピーカーホーンの断面図である。
【図２４】図２４は、本発明の一実施例に従って形成したスピーカーホーンの側面図である。
【図２５】図２５は、図２４の２５−２５線に沿ったスピーカーホーンの断面図である。
【図２６】図２６は、本発明の一実施例に従って形成したバッフル内に取り付けたパネルの側断面図である。
【図２７】図２７は、図２６のパネル及びバッフルの斜視図である。
【図２８】図２８は、本発明の一実施例に従って形成したスピーカーボックスのバッフル内に取り付けたパネルを正面から見た斜視図である。
【符号の説明】
【００６２】
６０ スピーカーシステム
６１ スピーカーボックス
６２ 電磁オーディオトランスジューサー
６６ フレーム
７０ パネル即ちダイヤフラム
７４ 磁石ボックス
８２ 側壁
８６ 枢動端
９０ チップ端
９４ 第１側
９６ 第２側
９８ 回転軸線
１０１ 第１部材
１０２ 後側
１０３ 第２部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランスジューサーにおいて、
フレームと、
前記フレーム内に配置され、前記フレームに対して回転軸線を中心として回転できるように前記フレームに連結されたパネルと、
前記パネルと係合し、前記パネルが前記回転軸線を中心として回転して空気を変位するように位置決めされたアクチュエータとを含む、トランスジューサー。
【請求項２】
請求項１に記載のトランスジューサーにおいて、
前記アクチュエータは、磁界が提供される隙間を持つ磁気構造を含み、前記アクチュエータは、前記隙間内で前記磁気構造に対して移動するように前記隙間内に配置される導電性コイルを含む、トランスジューサー。
【請求項３】
請求項１に記載のトランスジューサーにおいて、
前記アクチュエータは、前記パネルに連結された巻型を含み、該巻型に導電性コイルが連結されている、トランスジューサー。
【請求項４】
請求項１に記載のトランスジューサーにおいて、
前記パネルは第１端を有し、該第１端は、前記パネルが、前記第１端と前記フレームとの間の連結部のところで、前記回転軸線を中心として回転するように前記フレームに連結されている、トランスジューサー。
【請求項５】
請求項１に記載のトランスジューサーにおいて、
前記パネルは、可撓性シートによって前記フレームに連結された第１端を含み、前記可撓性シートは、前記パネルが回転するときに撓むように前記パネルの前記第１端及び前記フレームに連結されている、トランスジューサー。
【請求項６】
請求項１に記載のトランスジューサーにおいて、
前記パネルはベアリングによって前記フレームに連結されており、前記連結は、前記パネルが前記ベアリングを中心として前記フレームに対して回転するようになされる、トランスジューサー。
【請求項７】
請求項１に記載のトランスジューサーにおいて、
前記パネルは、前記回転軸線を中心として回転していない場合には第１位置にあり、前記パネルは、ばねに連結されており、前記ばねは、前記パネルが回転するとき、前記パネルの回転に抵抗し、前記パネルが回転していない場合には、前記パネルを前記第１位置に維持する、トランスジューサー。
【請求項８】
請求項１に記載のトランスジューサーにおいて、
前記パネルは、前記回転軸線を中心として回転していない場合には第１位置にあり、前記パネルは、第１磁石を含み、前記フレームは第２磁石及び第３磁石を含み、前記第１磁石は、前記パネルが回転するとき、記第２磁石及び前記第３磁石による磁気的斥力を受け、前記パネルが回転していない場合には、前記磁気的斥力が前記パネルを前記第１位置に維持するように、前記第２磁石及び前記第３磁石に対して配向されている、トランスジューサー。
【請求項９】
請求項１に記載のトランスジューサーにおいて、
前記パネルは前記フレームに向かって延びるシールを含む、トランスジューサー。
【請求項１０】
請求項１に記載のトランスジューサーにおいて、
前記トランスジューサーを少なくとも一つの他のトランスジューサーと組み合わせ、トランスジューサーシステムを形成する、トランスジューサー。
【請求項１１】
請求項１に記載のトランスジューサーにおいて、
前記パネルは平らな形状を有する、トランスジューサー。
【請求項１２】
請求項１に記載のトランスジューサーにおいて、
前記パネルは湾曲している、トランスジューサー。
【請求項１３】
請求項１に記載のトランスジューサーにおいて、
前記パネルはテーパしている、トランスジューサー。
【請求項１４】
請求項１に記載のトランスジューサーにおいて、
前記アクチュエータは複数の導電性コイルを有する、トランスジューサー。
【請求項１５】
請求項１に記載のトランスジューサーにおいて、
前記パネルはチップ端を有し、前記フレームは前記パネルの前記チップ端と整合した壁を有し、前記壁は、前記パネルが回転するとき、前記パネルの前記チップ端の移動を受け入れるため、湾曲している、トランスジューサー。
【請求項１６】
請求項１に記載のトランスジューサーにおいて、
前記パネルは台形形状であり、前記フレームは台形形状である、トランスジューサー。
【請求項１７】
請求項１に記載のトランスジューサーにおいて、
前記パネルは、ホーンの一体の壁である、トランスジューサー。
【請求項１８】
請求項１に記載のトランスジューサーにおいて、
前記パネルは、別のトランスジューサーが発生した音響波を差し向ける、トランスジューサー。
【請求項１９】
電磁トランスジューサーにおいて、
フレームと、
前記フレーム内に配置され、前記フレームに対し、前記フレームとの間の連結部のところで回転軸線を中心として回転できるように前記フレームに連結されたパネルと、
前記パネルに連結された導電性コイルと、
前記フレームに連結された磁気構造とを有し、前記磁気構造は、磁界が提供される隙間を含み、前記隙間は、前記導電性コイルを受け入れるように位置決めされ、
前記導電性コイルは、前記隙間内で電荷が加えられ、前記パネルは前記回転軸線を中心として回転し、空気を変位するように移動する、電磁トランスジューサー。
【請求項２０】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記導電性コイルは、前記パネルが回転するとき、半径方向経路に沿って移動する、電磁トランスジューサー。
【請求項２１】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記隙間は湾曲しており、前記導電性コイルは湾曲しており、前記湾曲したコイルは、前記パネルが前記回転軸線を中心として回転するとき、前記湾曲した隙間内で、前記磁気構造に対して半径方向経路内で移動するように、前記湾曲した隙間内に配置される、電磁トランスジューサー。
【請求項２２】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記パネルは内面及び外面を有し、前記フレームは、エンクロージャーに取り付けられており、前記パネルが回転するとき、前記内面が前記エンクロージャー内の空気を変位し且つ前記外面が前記エンクロージャーの外側の空気を変位し、音響波を形成する、電磁トランスジューサー。
【請求項２３】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、更に、
前記パネルに連結された巻型を含み、前記導電性コイルは、前記巻型に連結されている、電磁トランスジューサー。
【請求項２４】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記パネルは前記フレームに可撓性シートによって連結されており、前記可撓性シートは、前記パネルの第１端及び前記フレームの第１側に、前記パネルが回転するときに撓むように連結されている、電磁トランスジューサー。
【請求項２５】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記パネルは前記フレームにベアリングによって連結されており、前記パネルは、前記フレームに対し、前記ベアリングを中心として回転する、電磁トランスジューサー。
【請求項２６】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記パネルは、前記回転軸線を中心として回転していない場合には第１位置にあり、前記パネルは、ばねに連結されており、前記ばねは、前記パネルが回転するとき、前記パネルの回転に抵抗し、前記パネルが回転していない場合には、前記パネルを前記第１位置に維持する、トランスジューサー。
【請求項２７】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記パネルは、前記回転軸線を中心として回転していない場合には第１位置にあり、前記パネルは、第１磁石を含み、前記フレームは第２磁石及び第３磁石を含み、前記第１磁石は、前記パネルが回転するとき、前記第２磁石及び前記第３磁石による磁気的斥力を受け、前記パネルが回転していない場合には、前記磁気的斥力が前記パネルを前記第１位置に維持するように、前記第２磁石及び前記第３磁石に対して配向されている、トランスジューサー。
【請求項２８】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記パネルは前記フレームに向かって延びるシールを含む、電磁トランスジューサー。
【請求項２９】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記トランスジューサーを少なくとも一つの他のオーディオトランスジューサーと組み合わせ、トランスジューサーシステムを形成する、電磁トランスジューサー。
【請求項３０】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記パネルは平らな形状を有する、電磁トランスジューサー。
【請求項３１】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記磁気構造は、第１磁石が取り付けられた内壁と、第２磁石が取り付けられた中央壁とを含み、前記第１及び第２の磁石は、その間に前記隙間を形成し、前記隙間に前記磁界を提供し、前記導電性コイルは、前記パネルが前記回転軸線を中心として回転するとき、前記隙間内で移動する、電磁トランスジューサー。
【請求項３２】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記磁気構造は、内壁及び中央壁を含み、前記内壁には磁石が取り付けられており、前記磁石及び前記中央壁はその間に前記隙間を形成し、前記隙間内に前記磁界を提供し、前記導電性コイルは、前記パネルが前記回転軸線を中心として回転するとき、前記隙間内で移動する、電磁トランスジューサー。
【請求項３３】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記導電性コイルは湾曲しており、前記磁気構造は磁石が取り付けられた内壁及び中央壁を含み、前記磁石は前記内壁に関して湾曲しており、前記中央壁は前記内壁に関して湾曲しており、前記湾曲した磁石及び前記湾曲した中央壁がその間に前記隙間を形成し、前記隙間は湾曲しており、前記湾曲した隙間内に前記磁界を提供し、前記湾曲した隙間は前記湾曲した導電性コイルを内部に受け入れる、電磁トランスジューサー。
【請求項３４】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記パネルは内面を有し、該内面には、前記内面に関して湾曲した巻型が設けられ、前記導電性コイルは、前記内面に関して湾曲しており且つ前記巻型に連結されており、前記導電性コイル及び前記巻型は前記隙間内に受け入れられる、電磁トランスジューサー。
【請求項３５】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記フレームは内面を有し、前記磁気構造は、前記隙間が前記導電性コイルを内部に受け入れるように前記フレームの前記内面に垂直でない角度で取り付けられている、電磁トランスジューサー。
【請求項３６】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記パネルは湾曲している、電磁トランスジューサー。
【請求項３７】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記パネルはテーパしている、電磁トランスジューサー。
【請求項３８】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記導電性コイルは複数の導電性コイルを含み、これらの複数の導電性コイルは、前記磁気構造によって受け入れられる、電磁トランスジューサー。
【請求項３９】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記パネルはチップ端を有し、前記フレームは前記パネルの前記チップ端と整合した壁を有し、前記壁は、前記パネルが回転するとき、前記パネルの前記チップ端と前記フレームの前記壁との間にほぼ一定の距離が維持されるように、湾曲している、電磁トランスジューサー。
【請求項４０】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記パネルは台形形状であり、前記フレームは台形形状である、電磁トランスジューサー。
【請求項４１】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記パネルは、ホーンの一体の壁である、電磁トランスジューサー。
【請求項４２】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記電磁トランスジューサーの前記パネルは、別のトランスジューサーが発生した音響波を案内する、電磁トランスジューサー。
【請求項４３】
スピーカーシステムにおいて、
エンクロージャーと、
前記エンクロージャーに取り付けられたフレームと、
前記フレーム内に配置され、前記フレームに対し、前記フレームとの間の連結部のところで回転軸線を中心として回転できるように前記フレームに連結されており、前記エンクロージャーに向かって面する内側と、前記エンクロージャーの外側に面する外側とを有する、パネルと、
前記パネルに連結された導電性コイルと、
前記フレームに連結された磁気構造とを有し、前記磁気構造は、磁界が提供される隙間を含み、前記隙間は、前記導電性コイルを受け入れるように位置決めされ、
前記導電性コイルは、前記隙間内で電荷が加えられ、前記パネルは前記回転軸線を中心として回転し、前記内面は前記エンクロージャー内の空気を変位し、前記外面は前記エンクロージャーの外側の空気を変位し、音響波を形成する、スピーカーシステム。
【請求項４４】
請求項４３に記載のスピーカーシステムにおいて、
前記パネルは台形形状であり、前記フレームは台形形状である、スピーカーシステム。
【請求項４５】
請求項４３に記載のスピーカーシステムにおいて、
前記スピーカーシステムは、スピーカーシステムアッセンブリで第２スピーカーシステムと組み合わせられた第１スピーカーシステムであり、前記第１スピーカーシステムの前記パネルは、前記第２スピーカーシステムから音響波を案内する壁である、スピーカーシステム。
【請求項４６】
請求項４３に記載のスピーカーシステムにおいて、更に、
高周波数トランスジューサーを含み、前記高周波数トランスジューサーは音響波を放出し、これらの音響波は前記パネルによって案内される、スピーカーシステム。
【請求項４７】
請求項４３に記載のスピーカーシステムにおいて、
前記スピーカーシステムの前記パネルは、ホーンの一体の壁である、スピーカーシステム。
【請求項４８】
スピーカーシステムにおいて、
スロートから口までフレア状区分を形成する壁を持つホーンと、
前記ホーンの前記壁の一つに沿って配置された少なくとも一つの電磁オーディオトランスジューサーとを含み、
前記少なくとも一つの電磁オーディオトランスジューサーは、フレームと、該フレーム内に配置された、内面及び外面を持つ台形形状のパネルと、前記内面に連結された導電性コイルと、前記フレームに連結された磁気構造とを含み、前記導電性コイルには、前記磁気構造に対して電荷が加えられ、前記台形形状のパネルが前記フレームに対して移動し、前記ホーン内に音響波を発生する、スピーカーシステム。
【請求項４９】
請求項４８に記載のスピーカーシステムにおいて、
前記フレームは台形形状である、スピーカーシステム。
【請求項５０】
請求項４８に記載のスピーカーシステムにおいて、
前記ホーンは、その少なくとも二つの向き合った壁に少なくとも一つの電磁オーディオトランスジューサーを備えている、スピーカーシステム。
【請求項５１】
スピーカーにおいて、
バッフルと、
前記バッフル内に配置されており、前記バッフルに対して回転軸線を中心として回転できるように前記バッフルに連結されたパネルと、
前記パネルが前記回転軸線を中心として回転し、空気を変位するように前記パネルと係合するように位置決めされたアクチュエータとを含む、スピーカー。
【請求項５２】
請求項５１に記載のスピーカーにおいて、
前記アクチュエータは、磁界が提供される隙間を持つ磁気構造を含み、前記アクチュエータは、前記隙間内で前記磁気構造に対して移動するように前記パネルに連結されており且つ前記隙間内に配置された導電性コイルを含む、スピーカー。
【請求項５３】
請求項５１に記載のスピーカーにおいて、
前記アクチュエータは、前記パネルに連結された巻型を含み、前記巻型には導電性コイルが連結されている、スピーカー。
【請求項５４】
請求項５１に記載のスピーカーにおいて、
前記バッフルには、前記パネルと前記バッフルとの間を通過するように空気を制限するように、前記パネルと対応する形状を持ち且つ前記パネルを包囲するように受け入れる穴が設けられている、スピーカー。
【請求項５５】
請求項５１に記載のスピーカーにおいて、
前記穴は、内壁によって部分的に形成されており、前記パネルはチップ端を有し、前記内壁は前記チップ端と整合し、前記内壁は、前記パネルが回転するとき、前記チップ端と前記湾曲した内壁との間にほぼ一定の距離が維持されるように湾曲している、スピーカー。
【請求項５６】
請求項５１に記載のスピーカーにおいて、
前記パネルは、可撓性シートによって前記バッフルに連結された第１端を含み、前記可撓性シートは、前記パネルが回転するときに撓む、スピーカー。
【請求項５７】
請求項５１に記載のスピーカーにおいて、
前記パネルは、ベアリングによって前記バッフルに連結されており、前記パネルは、前記バッフルに対し、前記ベアリングを中心として回転する、スピーカー。
【請求項５８】
請求項５１に記載のスピーカーにおいて、
前記パネルは、前記回転軸線を中心として回転していない場合には第１位置にあり、前記パネルは、ばねに連結されており、前記ばねは、前記パネルが回転するとき、前記パネルの回転に抵抗し、前記パネルが回転していない場合には、前記パネルを前記第１位置に維持する、トランスジューサー。
【請求項５９】
請求項５１に記載のスピーカーにおいて、
前記パネルは、前記回転軸線を中心として回転していない場合には第１位置にあり、前記パネルは、第１磁石を含み、前記バッフルは第２磁石及び第３磁石を含み、前記第１磁石は、前記パネルが回転するとき、前記第２磁石及び前記第３磁石による磁気的斥力を受け、前記パネルが回転していない場合には、前記磁気的斥力が前記パネルを前記第１位置に維持するように、前記第２磁石及び前記第３磁石に対して配向されている、トランスジューサー。
【請求項６０】
請求項５１に記載のスピーカーにおいて、
前記トランスジューサーを少なくとも一つの他のトランスジューサーと組み合わせ、トランスジューサーシステムを形成する、スピーカー。
【請求項６１】
請求項５１に記載のスピーカーにおいて、
前記パネルは、前記バッフルに向かって延びるシールを含む、スピーカー。
【請求項６２】
請求項５１に記載のスピーカーにおいて、
前記パネルは平らな形状を有する、スピーカー。
【請求項６３】
請求項５１に記載のスピーカーにおいて、
前記パネルは湾曲している、スピーカー。
【請求項６４】
請求項５１に記載のスピーカーにおいて、
前記パネルはテーパしている、スピーカー。
【請求項６５】
請求項５１に記載のスピーカーにおいて、
前記パネルは台形形状である、スピーカー。
【請求項６６】
請求項５１に記載のスピーカーにおいて、
前記パネルはホーンの一体の壁である、スピーカー。
【請求項６７】
請求項５１に記載のスピーカーにおいて、
前記パネルは、音響波を別のトランスジューサーから案内する、スピーカー。
【請求項１】
トランスジューサーにおいて、
フレームと、
前記フレーム内に配置され、前記フレームに対して回転軸線を中心として回転できるように前記フレームに連結されたパネルと、
前記パネルと係合し、前記パネルが前記回転軸線を中心として回転して空気を変位するように位置決めされたアクチュエータとを含む、トランスジューサー。
【請求項２】
請求項１に記載のトランスジューサーにおいて、
前記アクチュエータは、磁界が提供される隙間を持つ磁気構造を含み、前記アクチュエータは、前記隙間内で前記磁気構造に対して移動するように前記隙間内に配置される導電性コイルを含む、トランスジューサー。
【請求項３】
請求項１に記載のトランスジューサーにおいて、
前記アクチュエータは、前記パネルに連結された巻型を含み、該巻型に導電性コイルが連結されている、トランスジューサー。
【請求項４】
請求項１に記載のトランスジューサーにおいて、
前記パネルは第１端を有し、該第１端は、前記パネルが、前記第１端と前記フレームとの間の連結部のところで、前記回転軸線を中心として回転するように前記フレームに連結されている、トランスジューサー。
【請求項５】
請求項１に記載のトランスジューサーにおいて、
前記パネルは、可撓性シートによって前記フレームに連結された第１端を含み、前記可撓性シートは、前記パネルが回転するときに撓むように前記パネルの前記第１端及び前記フレームに連結されている、トランスジューサー。
【請求項６】
請求項１に記載のトランスジューサーにおいて、
前記パネルはベアリングによって前記フレームに連結されており、前記連結は、前記パネルが前記ベアリングを中心として前記フレームに対して回転するようになされる、トランスジューサー。
【請求項７】
請求項１に記載のトランスジューサーにおいて、
前記パネルは、前記回転軸線を中心として回転していない場合には第１位置にあり、前記パネルは、ばねに連結されており、前記ばねは、前記パネルが回転するとき、前記パネルの回転に抵抗し、前記パネルが回転していない場合には、前記パネルを前記第１位置に維持する、トランスジューサー。
【請求項８】
請求項１に記載のトランスジューサーにおいて、
前記パネルは、前記回転軸線を中心として回転していない場合には第１位置にあり、前記パネルは、第１磁石を含み、前記フレームは第２磁石及び第３磁石を含み、前記第１磁石は、前記パネルが回転するとき、記第２磁石及び前記第３磁石による磁気的斥力を受け、前記パネルが回転していない場合には、前記磁気的斥力が前記パネルを前記第１位置に維持するように、前記第２磁石及び前記第３磁石に対して配向されている、トランスジューサー。
【請求項９】
請求項１に記載のトランスジューサーにおいて、
前記パネルは前記フレームに向かって延びるシールを含む、トランスジューサー。
【請求項１０】
請求項１に記載のトランスジューサーにおいて、
前記トランスジューサーを少なくとも一つの他のトランスジューサーと組み合わせ、トランスジューサーシステムを形成する、トランスジューサー。
【請求項１１】
請求項１に記載のトランスジューサーにおいて、
前記パネルは平らな形状を有する、トランスジューサー。
【請求項１２】
請求項１に記載のトランスジューサーにおいて、
前記パネルは湾曲している、トランスジューサー。
【請求項１３】
請求項１に記載のトランスジューサーにおいて、
前記パネルはテーパしている、トランスジューサー。
【請求項１４】
請求項１に記載のトランスジューサーにおいて、
前記アクチュエータは複数の導電性コイルを有する、トランスジューサー。
【請求項１５】
請求項１に記載のトランスジューサーにおいて、
前記パネルはチップ端を有し、前記フレームは前記パネルの前記チップ端と整合した壁を有し、前記壁は、前記パネルが回転するとき、前記パネルの前記チップ端の移動を受け入れるため、湾曲している、トランスジューサー。
【請求項１６】
請求項１に記載のトランスジューサーにおいて、
前記パネルは台形形状であり、前記フレームは台形形状である、トランスジューサー。
【請求項１７】
請求項１に記載のトランスジューサーにおいて、
前記パネルは、ホーンの一体の壁である、トランスジューサー。
【請求項１８】
請求項１に記載のトランスジューサーにおいて、
前記パネルは、別のトランスジューサーが発生した音響波を差し向ける、トランスジューサー。
【請求項１９】
電磁トランスジューサーにおいて、
フレームと、
前記フレーム内に配置され、前記フレームに対し、前記フレームとの間の連結部のところで回転軸線を中心として回転できるように前記フレームに連結されたパネルと、
前記パネルに連結された導電性コイルと、
前記フレームに連結された磁気構造とを有し、前記磁気構造は、磁界が提供される隙間を含み、前記隙間は、前記導電性コイルを受け入れるように位置決めされ、
前記導電性コイルは、前記隙間内で電荷が加えられ、前記パネルは前記回転軸線を中心として回転し、空気を変位するように移動する、電磁トランスジューサー。
【請求項２０】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記導電性コイルは、前記パネルが回転するとき、半径方向経路に沿って移動する、電磁トランスジューサー。
【請求項２１】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記隙間は湾曲しており、前記導電性コイルは湾曲しており、前記湾曲したコイルは、前記パネルが前記回転軸線を中心として回転するとき、前記湾曲した隙間内で、前記磁気構造に対して半径方向経路内で移動するように、前記湾曲した隙間内に配置される、電磁トランスジューサー。
【請求項２２】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記パネルは内面及び外面を有し、前記フレームは、エンクロージャーに取り付けられており、前記パネルが回転するとき、前記内面が前記エンクロージャー内の空気を変位し且つ前記外面が前記エンクロージャーの外側の空気を変位し、音響波を形成する、電磁トランスジューサー。
【請求項２３】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、更に、
前記パネルに連結された巻型を含み、前記導電性コイルは、前記巻型に連結されている、電磁トランスジューサー。
【請求項２４】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記パネルは前記フレームに可撓性シートによって連結されており、前記可撓性シートは、前記パネルの第１端及び前記フレームの第１側に、前記パネルが回転するときに撓むように連結されている、電磁トランスジューサー。
【請求項２５】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記パネルは前記フレームにベアリングによって連結されており、前記パネルは、前記フレームに対し、前記ベアリングを中心として回転する、電磁トランスジューサー。
【請求項２６】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記パネルは、前記回転軸線を中心として回転していない場合には第１位置にあり、前記パネルは、ばねに連結されており、前記ばねは、前記パネルが回転するとき、前記パネルの回転に抵抗し、前記パネルが回転していない場合には、前記パネルを前記第１位置に維持する、トランスジューサー。
【請求項２７】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記パネルは、前記回転軸線を中心として回転していない場合には第１位置にあり、前記パネルは、第１磁石を含み、前記フレームは第２磁石及び第３磁石を含み、前記第１磁石は、前記パネルが回転するとき、前記第２磁石及び前記第３磁石による磁気的斥力を受け、前記パネルが回転していない場合には、前記磁気的斥力が前記パネルを前記第１位置に維持するように、前記第２磁石及び前記第３磁石に対して配向されている、トランスジューサー。
【請求項２８】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記パネルは前記フレームに向かって延びるシールを含む、電磁トランスジューサー。
【請求項２９】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記トランスジューサーを少なくとも一つの他のオーディオトランスジューサーと組み合わせ、トランスジューサーシステムを形成する、電磁トランスジューサー。
【請求項３０】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記パネルは平らな形状を有する、電磁トランスジューサー。
【請求項３１】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記磁気構造は、第１磁石が取り付けられた内壁と、第２磁石が取り付けられた中央壁とを含み、前記第１及び第２の磁石は、その間に前記隙間を形成し、前記隙間に前記磁界を提供し、前記導電性コイルは、前記パネルが前記回転軸線を中心として回転するとき、前記隙間内で移動する、電磁トランスジューサー。
【請求項３２】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記磁気構造は、内壁及び中央壁を含み、前記内壁には磁石が取り付けられており、前記磁石及び前記中央壁はその間に前記隙間を形成し、前記隙間内に前記磁界を提供し、前記導電性コイルは、前記パネルが前記回転軸線を中心として回転するとき、前記隙間内で移動する、電磁トランスジューサー。
【請求項３３】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記導電性コイルは湾曲しており、前記磁気構造は磁石が取り付けられた内壁及び中央壁を含み、前記磁石は前記内壁に関して湾曲しており、前記中央壁は前記内壁に関して湾曲しており、前記湾曲した磁石及び前記湾曲した中央壁がその間に前記隙間を形成し、前記隙間は湾曲しており、前記湾曲した隙間内に前記磁界を提供し、前記湾曲した隙間は前記湾曲した導電性コイルを内部に受け入れる、電磁トランスジューサー。
【請求項３４】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記パネルは内面を有し、該内面には、前記内面に関して湾曲した巻型が設けられ、前記導電性コイルは、前記内面に関して湾曲しており且つ前記巻型に連結されており、前記導電性コイル及び前記巻型は前記隙間内に受け入れられる、電磁トランスジューサー。
【請求項３５】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記フレームは内面を有し、前記磁気構造は、前記隙間が前記導電性コイルを内部に受け入れるように前記フレームの前記内面に垂直でない角度で取り付けられている、電磁トランスジューサー。
【請求項３６】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記パネルは湾曲している、電磁トランスジューサー。
【請求項３７】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記パネルはテーパしている、電磁トランスジューサー。
【請求項３８】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記導電性コイルは複数の導電性コイルを含み、これらの複数の導電性コイルは、前記磁気構造によって受け入れられる、電磁トランスジューサー。
【請求項３９】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記パネルはチップ端を有し、前記フレームは前記パネルの前記チップ端と整合した壁を有し、前記壁は、前記パネルが回転するとき、前記パネルの前記チップ端と前記フレームの前記壁との間にほぼ一定の距離が維持されるように、湾曲している、電磁トランスジューサー。
【請求項４０】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記パネルは台形形状であり、前記フレームは台形形状である、電磁トランスジューサー。
【請求項４１】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記パネルは、ホーンの一体の壁である、電磁トランスジューサー。
【請求項４２】
請求項１９に記載の電磁トランスジューサーにおいて、
前記電磁トランスジューサーの前記パネルは、別のトランスジューサーが発生した音響波を案内する、電磁トランスジューサー。
【請求項４３】
スピーカーシステムにおいて、
エンクロージャーと、
前記エンクロージャーに取り付けられたフレームと、
前記フレーム内に配置され、前記フレームに対し、前記フレームとの間の連結部のところで回転軸線を中心として回転できるように前記フレームに連結されており、前記エンクロージャーに向かって面する内側と、前記エンクロージャーの外側に面する外側とを有する、パネルと、
前記パネルに連結された導電性コイルと、
前記フレームに連結された磁気構造とを有し、前記磁気構造は、磁界が提供される隙間を含み、前記隙間は、前記導電性コイルを受け入れるように位置決めされ、
前記導電性コイルは、前記隙間内で電荷が加えられ、前記パネルは前記回転軸線を中心として回転し、前記内面は前記エンクロージャー内の空気を変位し、前記外面は前記エンクロージャーの外側の空気を変位し、音響波を形成する、スピーカーシステム。
【請求項４４】
請求項４３に記載のスピーカーシステムにおいて、
前記パネルは台形形状であり、前記フレームは台形形状である、スピーカーシステム。
【請求項４５】
請求項４３に記載のスピーカーシステムにおいて、
前記スピーカーシステムは、スピーカーシステムアッセンブリで第２スピーカーシステムと組み合わせられた第１スピーカーシステムであり、前記第１スピーカーシステムの前記パネルは、前記第２スピーカーシステムから音響波を案内する壁である、スピーカーシステム。
【請求項４６】
請求項４３に記載のスピーカーシステムにおいて、更に、
高周波数トランスジューサーを含み、前記高周波数トランスジューサーは音響波を放出し、これらの音響波は前記パネルによって案内される、スピーカーシステム。
【請求項４７】
請求項４３に記載のスピーカーシステムにおいて、
前記スピーカーシステムの前記パネルは、ホーンの一体の壁である、スピーカーシステム。
【請求項４８】
スピーカーシステムにおいて、
スロートから口までフレア状区分を形成する壁を持つホーンと、
前記ホーンの前記壁の一つに沿って配置された少なくとも一つの電磁オーディオトランスジューサーとを含み、
前記少なくとも一つの電磁オーディオトランスジューサーは、フレームと、該フレーム内に配置された、内面及び外面を持つ台形形状のパネルと、前記内面に連結された導電性コイルと、前記フレームに連結された磁気構造とを含み、前記導電性コイルには、前記磁気構造に対して電荷が加えられ、前記台形形状のパネルが前記フレームに対して移動し、前記ホーン内に音響波を発生する、スピーカーシステム。
【請求項４９】
請求項４８に記載のスピーカーシステムにおいて、
前記フレームは台形形状である、スピーカーシステム。
【請求項５０】
請求項４８に記載のスピーカーシステムにおいて、
前記ホーンは、その少なくとも二つの向き合った壁に少なくとも一つの電磁オーディオトランスジューサーを備えている、スピーカーシステム。
【請求項５１】
スピーカーにおいて、
バッフルと、
前記バッフル内に配置されており、前記バッフルに対して回転軸線を中心として回転できるように前記バッフルに連結されたパネルと、
前記パネルが前記回転軸線を中心として回転し、空気を変位するように前記パネルと係合するように位置決めされたアクチュエータとを含む、スピーカー。
【請求項５２】
請求項５１に記載のスピーカーにおいて、
前記アクチュエータは、磁界が提供される隙間を持つ磁気構造を含み、前記アクチュエータは、前記隙間内で前記磁気構造に対して移動するように前記パネルに連結されており且つ前記隙間内に配置された導電性コイルを含む、スピーカー。
【請求項５３】
請求項５１に記載のスピーカーにおいて、
前記アクチュエータは、前記パネルに連結された巻型を含み、前記巻型には導電性コイルが連結されている、スピーカー。
【請求項５４】
請求項５１に記載のスピーカーにおいて、
前記バッフルには、前記パネルと前記バッフルとの間を通過するように空気を制限するように、前記パネルと対応する形状を持ち且つ前記パネルを包囲するように受け入れる穴が設けられている、スピーカー。
【請求項５５】
請求項５１に記載のスピーカーにおいて、
前記穴は、内壁によって部分的に形成されており、前記パネルはチップ端を有し、前記内壁は前記チップ端と整合し、前記内壁は、前記パネルが回転するとき、前記チップ端と前記湾曲した内壁との間にほぼ一定の距離が維持されるように湾曲している、スピーカー。
【請求項５６】
請求項５１に記載のスピーカーにおいて、
前記パネルは、可撓性シートによって前記バッフルに連結された第１端を含み、前記可撓性シートは、前記パネルが回転するときに撓む、スピーカー。
【請求項５７】
請求項５１に記載のスピーカーにおいて、
前記パネルは、ベアリングによって前記バッフルに連結されており、前記パネルは、前記バッフルに対し、前記ベアリングを中心として回転する、スピーカー。
【請求項５８】
請求項５１に記載のスピーカーにおいて、
前記パネルは、前記回転軸線を中心として回転していない場合には第１位置にあり、前記パネルは、ばねに連結されており、前記ばねは、前記パネルが回転するとき、前記パネルの回転に抵抗し、前記パネルが回転していない場合には、前記パネルを前記第１位置に維持する、トランスジューサー。
【請求項５９】
請求項５１に記載のスピーカーにおいて、
前記パネルは、前記回転軸線を中心として回転していない場合には第１位置にあり、前記パネルは、第１磁石を含み、前記バッフルは第２磁石及び第３磁石を含み、前記第１磁石は、前記パネルが回転するとき、前記第２磁石及び前記第３磁石による磁気的斥力を受け、前記パネルが回転していない場合には、前記磁気的斥力が前記パネルを前記第１位置に維持するように、前記第２磁石及び前記第３磁石に対して配向されている、トランスジューサー。
【請求項６０】
請求項５１に記載のスピーカーにおいて、
前記トランスジューサーを少なくとも一つの他のトランスジューサーと組み合わせ、トランスジューサーシステムを形成する、スピーカー。
【請求項６１】
請求項５１に記載のスピーカーにおいて、
前記パネルは、前記バッフルに向かって延びるシールを含む、スピーカー。
【請求項６２】
請求項５１に記載のスピーカーにおいて、
前記パネルは平らな形状を有する、スピーカー。
【請求項６３】
請求項５１に記載のスピーカーにおいて、
前記パネルは湾曲している、スピーカー。
【請求項６４】
請求項５１に記載のスピーカーにおいて、
前記パネルはテーパしている、スピーカー。
【請求項６５】
請求項５１に記載のスピーカーにおいて、
前記パネルは台形形状である、スピーカー。
【請求項６６】
請求項５１に記載のスピーカーにおいて、
前記パネルはホーンの一体の壁である、スピーカー。
【請求項６７】
請求項５１に記載のスピーカーにおいて、
前記パネルは、音響波を別のトランスジューサーから案内する、スピーカー。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【公表番号】特表２００８−５３２４２２（Ｐ２００８−５３２４２２Ａ）
【公表日】平成２０年８月１４日（２００８．８．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５５８０９９（Ｐ２００７−５５８０９９）
【出願日】平成１８年２月２７日（２００６．２．２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／００６８６０
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０９３８７６
【国際公開日】平成１８年９月８日（２００６．９．８）
【出願人】（５０７２９３５６１）
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年８月１４日（２００８．８．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月２７日（２００６．２．２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／００６８６０
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０９３８７６
【国際公開日】平成１８年９月８日（２００６．９．８）
【出願人】（５０７２９３５６１）
【Ｆターム（参考）】
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