特表 2023-536399 ガス環境における横波音波の放射のための音響設備

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-08-25

(54)【発明の名称】ガス環境における横波音波の放射のための音響設備

(51)【国際特許分類】

   H04R 9/04 20060101AFI20230818BHJP

   H04R 9/00 20060101ALI20230818BHJP

   H04R 7/04 20060101ALI20230818BHJP

【ＦＩ】

H04R9/04 105A

H04R9/00 C

H04R7/04

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023503111

(86)(22)【出願日】2020-11-23

(85)【翻訳文提出日】2023-02-03

(86)【国際出願番号】 IB2020061009

(87)【国際公開番号】W WO2022034370

(87)【国際公開日】2022-02-17

(31)【優先権主張番号】2020126680

(32)【優先日】2020-08-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】RU

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】522058475

【氏名又は名称】ソティス エージー

(74)【代理人】

【識別番号】110000659

【氏名又は名称】弁理士法人広江アソシエイツ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ヘルガー，ダニーロ

【テーマコード（参考）】

5D012

5D016

【Ｆターム（参考）】

5D012AA02

5D012CA02

5D012CA04

5D016AA04

5D016DA05

5D016EC10

5D016FA02

(57)【要約】

装置は、ケース、平膜、横波音波の音響振動のための駆動部を含む。ケースは、支持フレームの形態として構成されており、フレームには、放音性の平矩形膜が固定されている。膜は、ハニカム層と、両面からハニカム構造体に接着された表面層と、表面層を覆う安定化含浸組成物の形態で作製される。音響振動駆動部は、磁気回路のフェライト部分を含む音響振動エキサイタの形態で作製される。音響振動エキサイタは、その端部のうちの１つで、矩形膜の平面に沿って通過し、矩形膜の任意の頂部から出て、膜の反対側の頂部から水平方向に２／３の距離に位置する、膜の反対側の頂部上の点で終わる特殊な線内で平膜に取り付けられる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガス環境において横波音波を放射するための音響設備であって、ケースと、平膜と、前記横波音波の音響振動のための駆動部とを含み、前記ケースが支持フレームの形態で作製され、放音性の平矩形膜が前記フレームに固定されていることを特徴とし、
前記膜は、ハニカム層、両面からハニカム構造体に接着された表面層、および表面層を覆うポリウレタンプライマーおよびワニスに基づく安定化含浸組成物の形態で作製され、
前記音響振動駆動部は、磁気回路のフェライト部品を含む少なくとも１つの音響振動エキサイタの形態で作製され、
少なくとも１つの音響振動エキサイタは、その端部のうちの１つで、前記矩形膜の平面に沿って通過し、前記矩形膜の任意の頂部から出て、前記膜の反対側の頂部から水平方向に２／３の距離に位置する、前記膜の前記反対側の前記頂部上の点で終わる特殊な線内で前記平膜に取り付けられる、
音響設備。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は音響効果に適用可能である。これは、動作原理が曲げ逆相振動の共振励起の能力に基づいており、空気中への横波音波の放射（分子のせん断振動が波の伝播方向に垂直に発生するタイプの波プロセス）が続く消費者使用のためのラウドスピーカとして使用することができる。

【背景技術】

【0002】

非特許文献１から、これはガス環境において横波を励起するための源として２つの逆相放射音響膜を使用することで十分であることが知られている。

【0003】

また、いくつかの装置は、理論的には、横波音波を生成することができる本発明の背景技術と区別することができる。これらは、共振器本体または膜（ドラムの場合）が横波音波を形成する重要な要素として作用する、アコースティックギター、グランドピアノ、ドラム、バイオリンなどのいくつかの周知の楽器を含む。このような装置の設計および製造の課題は、広範囲の周波数で信号特性の特定のパラメータを用いて横波放射の効率的な発生を保証することではなかった。したがって、横波成分で音を放出するそれらの能力はかなりランダムであり、放射パラメータを実際に調整することが不可能であるため、それらは本発明者らが提案する技術分野での使用に適さない。

【0004】

最も近い技術的解決策は、２０１９年６月２１日付けの特許文献１に記載されているユニバーサルスピーカと考えることができる。このスピーカは、平膜、励起ユニット、膜および励起ユニットが配置される空洞を形成するケースを含む。ケースは、一方の表面に穴を有し、励起ユニットは、膜平面の方向と同じ方向に励起され、ケースに堅固に取り付けられるように、その端部を膜の端縁に当接させる。膜は、励起ユニットが設置された一端側から反対側の他端側に屈曲し、ケースの開口部を覆うように位置する湾曲部を形成する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】ロシア連邦特許第２６９２０９６号明細書

【非特許文献】

【0006】

【非特許文献1】Ｓ．Ｂ．ＫａｒａｖａｓｈｋｉｎおよびＯ．Ｎ．Ｋａｒａｖａｓｈｋｉｎａによる論文（ｈｔｔｐ：／／ｓｅｌｆｔｒａｎｓ．ｎａｒｏｄ．ｒｕ／ｖ２＿１／ａｃｏｕｓｔｉｃｓ／ａｃｏｕｓｔｉｃｓ０３／ａｃｏｕｓｉｔｃｓ３ｒｕｓ．ｈｔｍｌ）（４ページ参照）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

この解決策の欠点は、作業効率が不十分であることである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

提案する発明が解決する課題は、
・横波放射のための音響設備の効果的な動作を増加させること、
・２０～２０，０００Ｈｚの可聴性の限界まで動作周波数範囲を拡張すること、
・広範囲の波生成プロセスを制御することを可能にし、アナログと比較して装置を小型化し、装置回路内の高電圧素子（１０～３０ＫＶ）を排除すること、
・音波の横方向成分を有する低周波信号を生成する効率を高めること、を解決する。

【0009】

技術的結果は、横波放射のための音響設備の効果的な動作の増加、動作周波数範囲の拡大、音波の横方向成分を有する低周波信号の生成効率の向上である。

【0010】

技術的結果は、ガス環境において横波音波を放射するための音響設備が、ケース、平膜、および横波音波の音響振動のための駆動部を含むという事実によって達成される。

【0011】

ケースは、支持フレームの形態として構成されており、フレームには、放音性の平矩形膜が固定されている。膜は、ハニカム層、ハニカム層に接着された表面層、両側からハニカム構造体に接着された表面層、および表面層を覆うポリウレタンプライマーおよびワニスに基づく安定化含浸組成物の形態で作製される。音響振動のための駆動部は、磁気回路のフェライト部分を含む少なくとも１つの音響振動エキサイタの形態で作製され、音響振動の少なくとも１つのエキサイタは、一端で、矩形膜の平面に沿って通過し、矩形膜の任意の頂部から出て、膜の反対側の頂部から水平方向に２／３の距離に位置する、膜の反対側の頂部上の点で終わる特殊な線内で平膜に取り付けられる。

【発明の効果】

【0012】

提案する発明は、ガス環境内で横波音波放射を生成することが必要とされる領域において、そのような放射の特性を研究する目的だけでなく、その実際的な使用のために、例えば改善された音質を有するスピーカの形態で、コンパクトで効果的な装置を設計および実装することを可能にする。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】すべての主要な要素を示す、ガス環境において横波音波を放射する装置の一般図である。

【図2】ガス環境において横波音波を放射する装置の背面図である。

【図3】ガス環境における横波音波の発生条件の概略図である。

【図4】横波音波を放射する装置の外観図である。

【図5】少なくとも１つまたはいくつかの音響振動エキサイタを配置することが推奨される、放音膜の平面内の特殊な（オレンジ色の）線の位置を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本発明者らが横波音波の放射のために提案する装置（図１）は、支持フレーム（１）と、放音膜（２）と、フェライト磁気回路の一部ならびに提案する異なるタイプ、すなわち平坦、正方形（矩形）、波状平坦、円筒形（円形）、星形のコイルを含む音響振動駆動部（３）と、駆動部用の後部支持カバー（４）とを含む。

【0015】

例えば、音響振動駆動部（３）は、磁気システムと、フレームに固定された円筒状のコイルと、コイルを磁気ギャップ内に保持するシステムと、コイルに電気信号を供給するための可撓性ワイヤとが配置されたケースを含む１つ（または複数）の音響振動エキサイタを含む。磁気システムは、円筒状永久磁石、上述の円筒状磁石およびワッシャを備えたフェライトリングとして作製され、それらを単一構造に接合する。フレームに固定された円筒状コイルは、円筒状磁石の上方であって、円筒状磁石とフェライトリングとのギャップに位置する。磁気ギャップ内にコイルを保持するシステムは、同心波形ディスクの形態で互いにある程度の距離を置いて固定された異なる直径の２つのセンタリングワッシャ、フレームに取り付けられた円筒状コイルに取り付けられた内側孔、およびエンクロージャの外周からなり、コイルに電気信号を供給する可撓性ワイヤは、センタリングワッシャの一方に縫い付けられ、一方の端部でコイル端子に、他方の端部で外側接触群にはんだ付けされる。円筒状コイルフレームは、放音膜（２）に取り付けられている。

【0016】

放音膜（２）は、軽量で剛性の材料で作製されている。これは、ハニカム層と、ハニカム構造体に両面から接着された表面層と、表面層を覆うポリウレタンプライマーおよびワニスに基づく安定化含浸組成物とを含むサンドイッチ構造体である。

【0017】

そのような膜（２）は、膜表面に取り付けられた音響振動駆動部（３）によって形成された表面上の進行波構造を伝達し始める。膜自体の縁部から繰り返し再反射する膜材料内の有限の伝播速度を有する表面上を進む波は、共振調整された周波数依存変調を形成し、パネルの領域にわたって帯状に局在する。これらの変調は、１つの分割不可能な放音膜（２）内で厳密に反対の平衡振動の形態で生じるという１つの特有の特徴を有する。

【0018】

理解を容易にするために、これらの反対の曲げ振動は、１８０度で厳密に位相が異なるインコヒーレントな点音響エミッタ（スピーカ）のセットとして表すことができる。図３を参照されたい。提案する音響エミッタのこの動作モードは、対向する変調の共振平衡形成を超えるモードで効果的な音響信号生成のプロセスが停止し、波横断成分形成に必要な条件が生じないため、基本的かつ必要である。

【0019】

また、多くの実際の実験により、放音膜の平面に沿って通過する特殊なＥＢ線（図５参照）が確立され、その中に音響振動エキサイタまたはそのいくつかは、エキサイタの回転軸の点が特殊線を含むように、または特殊線の近くに設置されたエキサイタ回路の前面投影と交差するように設置されるべきである。したがって、角度が点Ａ、Ｂ、Ｃ、およびＤ（図５を参照されたい）を表す放音膜を考慮すると、エキサイタ付着の特殊な「オレンジ色の」線は、点Ｂから点Ｅに通過する。次に、Ｅは膜のＤＣ側の点であり、その点でＤＣセグメントは、ＤＥ＼ＥＣ＝１＼２の割合で分割される。ＥＢ線内には、１つまたは複数の振動エキサイタを設置することができる。このような線内に１つの音響振動エキサイタを有する技術的解決策の場合、次の割合に従ってＸ点を決定する必要がある：ＥＢ＼ＸＢ＝１．６２。当然ながら、オレンジ色の線ＥＢは、膜の任意の対称軸に沿って対称的に反射することができる。

【0020】

膜領域内に励起源を取り付けることを想定した、膜領域内の特殊線の形態の提案する技術的解決策の利点は、膜領域内の共振変調の最適な分布を保証し、これは、振幅－周波数応答の均一性にプラスの効果を有し、また、スピーカシステムの動作によって引き起こされる歪みの総量に密接に関連する音の自然さ、位相シフトの低減を保証し、そのようなシステムの動作における最大周波数範囲を保証する。

【0021】

本発明者らの音響装置では、横音波の存在条件を維持するための特別な対策は必要とされない。そのような装置動作の超共振モードは、横波の生成および維持のための適切な条件が常に存在することを想定している。さらに、これらの条件は、必要に応じて低周波および高周波の領域におけるより広い限界を含む、音響範囲の実質的に任意の周波数でのガス中の横波放射の連続的な準備状況として存在する。したがって、横方向成分を有する放射を実施するには、単一チャネル電力増幅器によって給電されるエミッタに単一の励起源をもたらし、適切な信号（例えば、特定の周波数の正弦波、または広帯域（「ピンクノイズ」、音楽コンテンツなど））を印加するだけで十分である。

【0022】

気体環境における横波の放射のための提案する音響設備の外観図を図４に示す。

【0023】

同時に、カラバシュキン設備では、異なる周波数および振幅の信号を同時に送信しながら、横波音波を高品質に発生させることが基本的に不可能であることを強調することが重要である。これは、１つのピストンエミッタによるすべての周波数の形成が音響ドップラー効果を引き起こすという事実に起因する。これは、同時に印加される周波数の全範囲において位相整合性を維持することが不可能であることを明白にもたらす。

【0024】

本発明者らの構造（膜はハニカム材料で作製され、音響振動エキサイタ膜上の特定の位置）の場合、周波数変調がパネルの領域にわたってゾーン化されている場合、より低い周波数はより高い周波数に対して主要ではなく、ドップラー効果は発生しない。したがって、そのような解決策のみが、同時に印加される周波数の全スペクトルにおいてガス中に横波音波を連続的に生成および維持し、特許請求される技術的結果を得ることを可能にする。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【国際調査報告】