JPH01503189A - 音響変換器用の、音響を放射又は吸収する要素としての回転対称的な曲げ剛性を有する板を備えた振動板系及びその振動板系の使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 音響変換器用の、音響を放射又は吸収する要素としての回転対称的な曲げ剛性を 有する板を備えた振動板系及びその振動板系の使用方法技術分野 本発明は、特許請求の範囲の請求項１の上位概念に記載の板を備えた振動板系及 びその振動板系の使用方法に関する。環状体とは対照的に、板のことを、内周縁 を持たない物体として考える。

この板は、音響変換器用、峙に会話や音楽を再生するだめのすべての形式のスを 一カー用の振動板又は振動板の一部として、例えはドーム放射器又は圧力室系に おいて、あるいはスピーカーコーン又はスピーカープレートの中心部材として使 用することができる。

この工うな使用に際して、望ましくない局部的な振動は、放射された音舎振°動 におけるひずみの原因になる。

背景技術 西独国尋許発明第３１２３０９８号明細書には、圧倒的な抵抗制御に工って振動 系として傑出している、電子音響変換器系のための振動板が開示されている。

この振動板の場合、内側の部分領域は、軽くて堅い、ないしは変形しにくいピス トン放射式の振動体とじてＩｌｇさ１ておシ、この振動体は電ａ力によって駆動 される。このｅストン放射式の振動体の厚み（壁厚）は、さまざまな位置におい て相違しており、この場合製に枢動位置へ向けて厚みが増加するようになってい る。

これにニジ、特に低ひずみが達成されることになって発明の開示 本発明の目標は、むしろ、曲げ弾性的に周縁が張設されたピストン振動子として 使用するための板を備えた振動板系の方向に向けられている。この場合、板の音 響放射面又は音響吸収面は、周＊を張設するために用いられる周縁環状ｆＩ＆Ｃ ＩＩ形）の相応する面よシも明らかに大きい。

本発明のａ麺は、放射された音響振動のひずみが、°　その駆動部の強制振動と 比べて小さいところの、板を備えた振動板系を提示することにある。

このｖ４趙は、特許請求の範囲の請求項１の特徴を備えた振動板系によって解決 される。

有利な改良が、特許請求の範囲の請求項２〜６３に記載されている。本発明の振 動板系の使用方法は、特許請求の範囲の請求項３４〜３７において請求されてい る。

本発明は、予測と実験に基づくものであシ、これらによって、板の見つけ出され た形状を利用して、良好な機械的特性が、障薔になる局部的振動が十分に回避さ れるという結果とともに、達成されるのである。この工うな局部的振動を抑制す るために、板においては、内情から外貴にかけて、曲げ剛性と面積２次モーメン の特定の推移が維持又は近似的に維持されなければならない。とくに、ここでは 、補強的な支柱又は骨組みは放棄され、その代わりに好ましい頑丈な構造が選択 さする。もちろん発泡された変形例もその構造の１つであると見なされる。

特許請求の範囲の請求項１の上位概念には、板力「その８縁近傍”で駆動さ几る という！徴が含まれている。

これは、板の１ｉＸ勤部が、板のリング状の周縁環状部内に存在していることを 意味しており、同周縁環状部は、好ましくは板半径の９０％のところから板面縁 まで延びている。

特許請求の範囲の請求項１に記載された周縁の固定域においては、板を固定する ための区域及び／又は周縁環状部を固定するための区域が重畳である。板は、そ の周縁において８縁環、状部を有しておシ、この同縁環状部自体は、板の軸線方 向の案内を保証するために、不動に張設されている。しかしながら、前記固定域 においては、板が振動板、例えばスピーカーの円すい振動板に結合されている区 域も１１９である。この場合、板は、振動板の内周縁又は中心部を被うか、ある いは橋渡しする。板が駆動部に結合されているところの固定域と板が周縁環状部 に結合されているところの固定域は、時として同一の半径座標値になることもあ る。

板が振動板の中心Ｓを同軸的に橋渡ししている実施例においても、板が振動板に 結合されているところの固定域と駆動部は、同一の半径座標値になシ得る。

図面に基づいて本発明の詳細な説明される。

図面の簡単な説明 ８１図は、スピーカー用の振動板系の直径に沿って切断した断面の片側を示し、 １１！、２図は、第１図の一部を拡大した詳細断面図であシ、 第６図は、スピーカーの原理構造の断面を示し、第４図は、第６図において使用 された振動板系の横断面の変化を正確に示し、 ｊ！５図は、本発明の板を使用している半球形スピーカーの断面を示し、 ＷＬ６図は、第５図において使用さルた板の一部の横断面を正確に示し、そして 第７図は、本発明の板を使用している圧力室スピーカーの断面を示している。

発明を実施するための最良の形態 第１図は、振動板Ｍの半径方向断面の半分を示す。

振動板には、その内縁部に半径方向案内部Ｒｆ　（非強制的）と電磁駆動ｓＥが 備えられておシ、同駆動部は振動板軸線１の方向に作用する。振動板は、曲げ剛 性を有し、そして回転対称の環形状かり円錐形状である。

駆動部は、同時に平板及び膜部動部である。

振動板軸！ｉ１１の方向に沿った、振動板Ｍの壁厚Ｈは、半径座標ｒに応じて変 化するもので、同半径座標は、振動板Ｍの中心において＊ｒ＝ｏをもって始まり 、そして外縁において最大値ｒ　＝　Ｒに違する。この外縁において、振動板Ｍ は、周縁環状部〜へ移行している。

この周縁環状部は、曲げ弾性的かつ環形状であって、さらに補強波形状を有する （複数の補強波形状を持つ周縁環状部を利用することもできる。）この８４ｉｉ ｌ環状部の、同様に撮動板軸ｉ！１１１の方向に沿った壁厚Ｓは、間隔座標Ｓの 方向に石ってｓ＝ｏがら始まって外縁部まで減少して行く。この８縁環状部Ｒｒ は、その外縁部に環形状の突出部Ｆを有している。この突出部は、周縁環状部を 張設し、それでもって振動板Ｍをも間接的に張設するために利用される。

振動板Ｍの内縁部の内側には、回転対称的な、曲げ剛性を有する板Ｐが、単に接 着されて位置している。

この板は、駆動部Ｅ用の半球状振動子及び防塵部として利用される。この板Ｐの 壁厚には、半径座ＩＩｒに応じて変化するもので、同半径座標は、振動板軸線１ において値ｒ　＝　Ｑをもって始まり、そしてこの板Ｐに関しては、板縁部の境 界値ｒ　＝　ＲＯまで延びている。

ｒ＝Ｒ６において、振動板Ｍ及び板Ｐは、互いＫ。

詳細には示されていない方法で、接着されている。この接着部位は、固定域と呼 ばれる。この固定域の半径方向の広がりは、概略的な縛１＠においては無視でき るほど小さいものと仮定されている。さらに、半径座標値ｒ　”　Ｒｏ近傍の壁 厚に、Ｈの変化は、実際には、理論的に考えて算出した値と相違している。なぜ ならｒ　＝Ｒ（１における壁厚は理論的には無限小であるものの、これは実際に は当然実現不可能だからである。

可動コイル構造の駆動部Ｅによって駆動せしめられる板Ｐは、ピストン振動子と して作用する。この板の壁厚Ｘは、中心（ｒ＝Ｑ　）から始まって、まず板半径 の１／ｓ　（ｒ　＝　Ｒｏ　１／　）を越えるところまで増大し、その後再び減 少する。それゆえ、壁厚にの最小値は、板軸［１１及び板の外ｉ＆ｒ　＝　Ｒ６ において得られる・この“最小値間で壁厚に自体が変化するのでるるか、その増 加率ないしは減少畠（つまり微分商ｄ１／／６ｒ　）は一定又は少なくとも区分 的に近似すれば一定で推移している。このことは、いずれにせよ、ｒ＝０．１Ｒ ｏからほぼｒ　＝ＲＯの固定域までの範囲において現実にそうなっている。とい うのは、前述の理由から事情によっては、壁厚の推移に関して詳細に述べる際に 、周縁の固定域を除外しなければならないし、また＠偏のことｔζ壁厚が理論的 に零であるはずの、板軸ａ１の回シの微少領域に対しても当てはまるからでおる 。しかしながら、この点は実際にはあｔｂ意味がない。

壁厚の最大値に工は、板半径の半分よシ外側ではあるものの、いまだ駆動部Ｅの 半径座標値ｒ１の内側に存在している。この駆ｗＪ部の半径座標値は、図示の例 においては、板の周縁の半径座Ｓ籠Ｒ０に等しい。

板Ｐの好ましい壁厚変化の詳細は、以下でｆ！４６のに基づいて角度説明する。

板及び振動板は、好ましくは、滑らかな表面の、均質材料又は発泡材料で構成さ れる。比較的高い費用としたがって比較的高い価格が許されるならば、瞬許請求 の範囲の請求項９．１０．２１．２２において述べたような、サンドイッチ構造 が好まれる。

興２図は、第１図の■の拡大断面、つまり固定域を示しており、そこでは、周縁 環状部Ｒｒが振動板Ｍの外周縁に固定されている。この固定は、結合リングＶに よって達成されており、同結合リングは、振動板Ｍに接着されるとともに、周縁 環状部Ｒｒと一体的に結合している。この周縁環状部は、曲げ弾性的り１つ環形 状であシ、さらに補強波形構造を有している。周縁環状部は、同様に振動板軸線 １の方向に沿った壁厚Ｓを持ち、同壁厚は、間隔座標Ｓの方向に沿ってＳ＝Ｏか ら始まってＳ　＝　Ｒ２の外ｍｓまでの範囲で減少しており、それも一定の変化 で又は少なくとも区分的に近似すれば一定の変化で減少している。この変化は、 一方では撮動板と周縁環状？Ｊが互いに固定されている固定域Ｖと、他方では壁 厚が最小値に達した後に環形状の突出部Ｆへ移行するところの周縁環状部の外周 縁との間で与えられている。この突出部Ｆは、周縁環状部を張設し、それでもっ て振動板Ｍをも張設するために利用される。間隔座標値Ｓ　＝　Ｒ２の近傍は、 同様に再び、固定域と呼ばれるもので、同固定域は、壁厚Ｓの変化に関して詳細 に述べる際に、またもや同様に実際に即した理由によシ無視される。

固定域Ｖと２間の範囲の周縁環状部Ｒｒの壁厚は、±２０１の許容誤差をもって 、響許請求の範囲の請求項２５に示された関係式に従う。この場合、許容誤差は 、好ましくは尋許請求の範囲の請求項２６に対応して縮小されている。この時、 材料密度及び弾性係数に関しては、峙許請求の範囲の請求項２７〜２９に記載さ れた胛徴が尊守でれるべきでろろう。

第３図に断面が概略的に示されているスピーカーは、例日性のコア３と磁極板４ とを備える永久研石製の環状６石２を有する。これによって形成される母気回路 の空隙内に、７リンダ２上の振動板駆動部τが存在しておシ、同シリンダは、半 径方向案内ｉＲｆによって案内され、そして同シリンダを介して振動板Ｍが駆動 される。この場合、いわゆる曲線コーン（展開不用の振動板）が問題にされるの であって、同曲線コーンは、円錐形（第１図）とは異なるものの、第１図に対応 する壁厚断面を有している。振動板形状は、指数ホーンに似ている。この機会に 、振動板を備える本発明の各実施形態に対する各々の規定が、他の振動板の基本 形状、例えば平らな振動板又は鐘形に湾曲した振動板に対しても通用可能である 点を注意され丸い。

板Ｐ（その局緑は撮動板の最大壁厚部に固定されている。）についても、図示の 湾曲形状以外の基本形状のものを使用することができる。

第３図の例においては、振動板駆動部１０半径座標は、板の周縁の半径座標と合 致していない。いずれにせよ板Ｐのみを見れば、同板は、実際にその周縁におい て振動板Ｍによって直接駆動されるもので、同振動板は、それゆえ根の”駆動部 ”である。

撮動板Ｍは、その外周縁において周縁環状部Ｒｒへと移行しており、同周像源状 部の突出部？はスピーカーの外枠５に固定されており、同外枠自体は磁極板４に 結合されている。この周縁環状部に対しては、第１図に関連する記載があてはま る。

第４図は、円錐の振動板Ｍを使用した第３■のスピーカーの撮動板及び板（それ ぞれ均質材料製）についての、比較的詳しくかつ好ましい横断面を示している。

板Ｐが、撮動板Ｍの壁厚の最大値Ｈ，！ｌのところで固定されていることは明白 である。版Ｐが振動板Ｍの中心領域に同軸的に掛は渡されているものと、片側の 断面図において認められる。この中心領域内に振動板駆動部ぎが取り付けられて おり、一方、板Ｐの駆動は、最大壁厚Ｈ工の部分において振動板Ｍによって行わ れる。

特に最大値ヨ。付近がここでは確かに非常に平坦であるために、板Ｐの周縁は必 ずしも厳密に最大値Ｈ１の位置く存在する必要はない。それゆえ、板は、例えば 現在の直径の９０ＳＬかなくても、又は■示のものよシ本質的に大きくてもかま わない。

振動板の壁厚の推移は、特許請求の範囲の請求項１４〜１９．３２．３３に記載 されており、一方、材質の特性は特許請求の範囲の請求項２０〜２２に記載され ている。

振動板の外径が、４　ｒｉｍ　／　３に５０チないしは６０憾の公差を加算した ものに全く遺しない場合には、特許請求の範囲の請求項１５ないしは１６の公差 ＋５０係ないしは＋３０係は、相応に低減せしめられるものと考えなければなら ない。好ましくは、単に一５憾から＋１０憾までの許容範囲が利用される。　ｓ ｇｓ図は、本発明の板Ｐの応用例を示しており、同板は、同様にその断面が表示 されているところの半球°　スピーカー内に組み込まれている。このスピーカー は、弱磁性ボット７と弱磁性リング８ａＫ工９補足されるヨーク８とを備える永 久研石６を有している。固定リング部材９〜１３及び固定ねじ１４．１５を除く 、残りの参照符号は、他の図面中のものと同じである。周縁環状部Ｒｒに関して は、ＷＬ１図に関連して述べたような内容があてはまる。ｌｌＩ像環像部状部厚 は、その内局縁の固定域から始まって外周縁の固定域に向けて次第に急激に減少 す゛る。板Ｐの壁厚の変化については、ｌ１６図を参照されたい。

第６■の１図においては、第５図の板Ｐの外形はｒ軸線上に射影され、一方周縁 環状部Ｒｒについては、このような射影は放棄されている。

纂６図の壁厚ＫＣ）表示から、まず、同壁厚が、その最大値に工の半径座１１ｒ Ｘたら始まって、それぞれ同縁（ｒ＝Ｒｏ）方向及びそれと反対の方向（ｒ＝ｏ ）に沿って次第に急激に減少して行くようすが認められる。

Ｋ１１ｌｉｌと平行でない、形式的に測定された壁厚Ｗもまた、（壁厚にと同様 ）周縁に向かう半径座標ｒの方向に石って、まず板半径及び／又は駆動部半径の 半分を越えるまでは増加し、その５に馬び減少する。壁厚を形式的に測定する場 合、かりに必ずしも９０　に等しくないとしても、角度αは相互間では等しい。

板の各側面において直線Ｇと板表面間で測定可能であるところの最小の角度が相 互間で等しくなるように、同直線Ｇは板Ｐを通して配置されている。直線と板表 面の交点の間隔は、形式的に測定された壁厚Ｗに等しく、同壁厚は、同様に、最 大値Ｗエエ＝に工の半径座標値ｒｚから始まって半径座標ｒの】向及びそれと反 対の方向に石って次第に急激に減少する。

半径座標ｒに対して直角に測定された壁厚には、明らかに、板Ｐの最大半径座標 値の９０１に到達する帥及び板軸−から駆動部Ｅに向かう路程（第３囚）の９０ 優に到達する齢に、再び減少する。

半径座標ｒに依存する壁厚Ｋについては、特許請求の範囲の請求項１１に示され た関係式が成立するととが好ましい。この場合、許容範囲は、可能な＠シ士ｔｏ ｓｔでとする。指数ｍ、ｎは使用材料に応じて主に特許請求の範囲の請求項２０ ．２１又は２２にしたがって選択される。

周縁環状部Ｒｒの壁厚Ｓの変化は、好ましくは、同壁厚Ｓが、１ｌｌｌｌＨｋ状 部の内周縁の固定域Ｖから外周縁の固定域Ｆに向かう方向に沿って次第に急激に 減少するようになっている。大まかに色えは、周縁環状部Ｒｒの壁厚の変化は、 定性的には、板の範囲における同板Ｐの壁厚の変化の４ｊｌＡ像である。しかし ながら、この場合、第６図においては、最大値に工、ｒ工の左側の板形状のみが 反映さ几ている。

第１．３．４図の振動板Ｍの壁厚■についても同様である。つまり同壁厚■は、 定性的には、板範囲における同板の壁厚Ｋｆ）鏡像から生ずる。

第７図は、本発明の板Ｐの別の使用例、つまり環状の永久磁石１６、ヨーク１７ 、そして磁場プレート１８を備える圧力室スピーカーの断面を示している。

音響誘導開口２０を備える弱磁性シリンダ１９が中心部に配設されている。周縁 塊状部Ｒｒは、環状円板２１により固定されておシ、同環状円板自体は、カバー ２２によって保持される。シリンダ１９と板Ｐとの間にある圧力室から、音響が 音響誘導間９口２０を介して放射される。板は、シリンダ１９に適合してドーム 形に槽底されている。壁厚に関しては、齢に他の図面に関連して述べた内容が再 び援用される。同じことが周縁環状部Ｒｒにも当てはまる。

第７因の実施例において注目すべきことは、圧力室と音響誘導−０２０の音響放 出開口との間に唯一の開口しか存在しないこと、即ち単に音響誘導開口２０自体 しか存在しないことにある。公知の圧力室スピーカーにおいては、複数の通路が 圧力室から音響誘導開口へと通じている。これらの通路を経て伝わる音響振動は 、さまざまな位相を有しており、その上これらの位相は、個々の振動波に従属的 な振動モードに工ってさらに影響されていた。この振動モードは板において形成 され得る。第７図に示された原理の圧力室スピーカーは、比較的大きな位相単位 ヲ待つ音響を放射する。

つまり当該周波数の各々の位相の変化は、従来のものよりも個々の振動波に非従 属的である。これは、ステレオ装置にこのような圧力室スぢ一カーを使用する際 、良好な立体感を２！成するために重要である。このような圧力室スピーカーを 使用すれば、音源の擬制的な位置は、従来のものよりも良好に突き止められる。

このことは、本発明の（必要に応じて振動板及び／又は周ａ環状部を備えた）板 を使用する＠シ、圧力室スピーカー以外のものについても当てはまる。

板、振動板、そして周縁環状部Ｑ最大壁厚の値は、公知の如く、安全率を掛けた 経験値に基づいて、ないしは計算あるいは実験に基づいて決定される。この場合 、選択された材料の剛性の他にその密！ｊ（比重）も考慮しなければならない。

なぜなら、音響変換器の下ｗ１周波数は、可動質量に依存するからである。最大 壁厚自体は好んで可能な限シ小さく選択されるであろうが、最小壁厚は疲労破壊 や（例えば振動板の変形に基づく）ひずみ振動の危険性を考慮して保守されなけ ればならない。それゆえ最大全厚は、これまでのやυ方と同様に、板又は振動板 又は同級環状部の（音響変換器の所定の最大負荷容量に左右されるところの）最 大変位に際して、疲労破壊もひずみも発生しないように選択されなければならな い。

特許請求の範囲の請求項１１．１８．２５に記載されたような関係式が満されれ ば、課題設定の意味において最良の成果が達成される。

補正嘗の翻訳文提出書（特許法第１８４条の８）昭和６３年１２月２ｇ日 特許庁長官　吉　１）文　毅　殿 １、国際出願番号 ＰＣＴ／ＤＥ　８７１００２７５ ２、発明の名称 その振動板系の使用方法 ３、特許出願人 名　称　チー　エヌ　チー　ナツハリヒテンテヒニーク　ゲゼルシャフト　ミツ ト　ベシュレンクテル　ノ１フツング４、代理人 住所　〒１００東京都千代田区丸の内３丁目３番１号５、補正書の提出年月日 昭和６３年５月　５日、− 請求の範囲 １、音響変換器用の振動子の形態の、音響を放射又は吸収する要素としての、回 転対称的な曲げ剛性を有する板（Ｐ）を備える振動板系であって、腰板は、その 周縁近傍において（ｒ　＝　Ｒ□　）　、対称軸線即ち板軸線（１）に沿って駆 動され、そして、腰板の、前記板軸線（１）の方向に沿って測定された壁厚（Ｋ ）は、前記周縁（ｒ＝Ｒ０）に向けられた半径座標ｒＯ値の増加とともに、まず 最初は前記板の半径の半分（Ｒｏ　／２）を越えるまでは増加し、それから再び 減少するも（１）に対して直角であるものにおいて、１Ｉｉｌ紀半径座標ｒに沿 った前記壁厚（Ｋ）の増加率又は減少率（ｄｋ　／　ｄｒ　）の推移は、前記周 縁（ｒ　＝　式）における固定域までは一定、成るいは区分的に近似すれば一定 であること、そして前記板（Ｐ）の前記壁厚（Ｋ）の最大直（ＫＸ）は、半径座 標値（ｒ工）を有しており、該半径座標値は、腰板（Ｐ）が駆動されるところの 前記周縁近傍の領域の半径座標値（ｒｌ）よりも小さいことを特徴とする振動板 系。

２、前記板（Ｐ）の形式的に測定された壁厚（Ｗ）は、前記半径座標ｒに従属す るものであって、前記周縁（ｒ”ａｏ）に向かって、前記板の半径の半分（ＲＯ ／２）及び／又は前記板の駆動部の半径を越えるまでは増加し、次いで再び減少 することを特徴とする請求項１に記載の振動板系。

３、　前記壁厚（Ｋ、Ｗ）は、その最大値の半径座標ω工）から始まって、それ ぞれ、前記周縁（ｒ＝Ｒｏ）に向かう方向及びこれと逆の方向に沿って次第に急 激に減少することを特徴とする請求項１又は２に記載の振動板系。

４、前記板（Ｐ）は、板部動部ｉ）によって駆動されることを特徴とする前記各 請求項のいずれか１項に記載の振動板系。

５、前記板（Ｐ）の前記壁厚（ｘ　＋　”　）は、最大の半径座標値（ｒ　”　 Ｒｏ　）の９０チに達する前に再び減１少することを特徴とする前記各請求項の いずれか１項に記載の振動板系。

６、　前記板（Ｐ）の前記壁厚（Ｋ、Ｗ）は、前記板軸線（１）から前記板部動 部（ｌへの行程の９０％に達する齢に再び減少することを特徴とする前記各請求 項のいずれか１項に記載の振動板系。

２　前記板（Ｐ）は、均質材料で構成されておシ、この場合、該材料の密度及び ／又は弾性係数は、前記半径座標（ｒ）とは無関係の、通常の製造方法によって 得られるような一定値を有していることを特徴とする前記各請求項のいずれか１ 項に記載の振動板系。

８、前記板（ｐ）の材料密度は、中心部から両軸線方向（Ａ、Ｂ）に沿って増加 することを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載の振動板系。

９　前記板（Ｐ）は、その被覆部分に関してのみ回転対称的であって、２つの表 層間では、発泡体又はトラス又は蜂の巣状の構成体でおるところのコアによシ構 成されていることを特徴とする前記各請求項のいずれか１項に記載の振動板系。

１０、前記板（Ｐ）の前記板軸線（１）に沿って測定された壁厚（Ｋ）は、規格 化された半径座標ｘ　＝　ｒ　／Ｒｏに依存するものであって、Ｘ＝０．１と腰 板（Ｐ）が駆動されるところの前記周縁の近傍との間の領域において、最大壁厚 に関連づけて±２０％の許容範囲をもって次の関係式 ％式％ にニジ与えられ、そしてここに、 ｍ＝１／３〜１１５、ｎ　＝　２　／　３〜２１５、Ｋ工＝最大壁厚、 Ｒｏ”Ｍ配板（Ｐ）が駆動される（第６図）ところの半径座標の値、 であることを特徴とする前記各請求項のいずれか１項に記載の振動板系。

１１、前記許容範囲は、±１０％にしかならないことを特徴とする請求項１０に 記載の振動板系。

１２、＠配板（ｐ）は、振動板（Ｍ）の軸線近傍の領域を同軸的に橋渡ししてお り、該振（板は、前記駆動部を１ｌｌｔ、するとともに、該振動板自体は、橋渡 しされた領域内で駆動されることを特徴とする前記各請求項のいずれか１項に記 載の振動板系（第３■）。

１６、前記ｔｉｉＥｌＩ板の齢配板軸線（１）の方向に沿って測定された壁厚は 、前記半径座標値ｒの増加とともに、前記振動板駆動部（ゴ）の固定域と周縁環 状部（Ｒ１）の固定域との間において、一定の割合で、ないしは区分的に近似す れば一定の割合で推移し、こうして最初は最大値（ｒｍにおけるＨｌ）まで増加 し、次いで一定に止まるか又は再び減少するものであシ、この場合、該最大値（ Ｈｍ）が得られるところの半径座標値（ｒ、）は、前記振動板の外周縁（ｒｍＲ ）よシも内側の固楚域（ｒｍｒ１）の近くに存在しておシ、そして前記壁厚（Ｈ ）は、前記内側の固定域（ｒｍｒ１）から始まって傾きを連続的に減少させつつ 前記最大値（Ｈｏ）へと移行し、この場合、前記板の周縁（ｒｍＲｏ　’）は、 前記振動板（Ｍ）の前記外周縁（Ｒ）から該振動板（Ｍ）の壁厚（Ｈ）の最大値 （ＨＴ、）が得られるところの半径座標値（ｒ、　）の９０％までの範囲におい て、該振動板に固定されていることを特徴とする請求項１２に記載の振動板系（ 第４図）。

１４、前記振動板（Ｍ）の壁厚（Ｈ）の最大値（■！ｌ、）が得られるところの 前記半径座標値（ｒｍｒ、ｌｏ）は、該振動板（Ｍ）が前記振動板駆動部（コ） に固定されているところの固定域の半径座標値（ｒ＝ｒｉ！ｌ１ｌ）の４／３の ＋５０％から一１５チまでの許容範囲内にあることを特徴とする請求項１３に記 載の振動板系。

１５、＠記許容範囲が、単に＋３０係から一１０％までであることを特徴とする 請求項１４に記載の振動板系。

１６、前記振動板（Ｍ）の１記載式的に測定された壁厚（Ｗ、　）も、その内側 の固定域から傾きを連続的に減少させつつ、最大値に向かう領内にあり、その際 、半径座標値ｒに直角に測定された壁厚（Ｈ）と同様に、請求項１４〜１６のい ずれか１項と同一の条件を該最大値が満すことを特徴とする請求項１３から１５ のいずれか１項に記載の振動板系。

１ｚ　前記振動板（Ｍ）の、前記半径座標ｒに対して直角に測定された壁厚（Ｈ ）は、前記最大壁厚に関連して、＋２０係の許容範囲をもって、 Ｈ，！ｌ（１−１／ｘ２）ＫＯ−ｘｎ で与えられ、ここに、 Ｈｏ＝半径半径座標対して直角に測定された振動板の最大壁厚、 Ｘ　＝　ｒ　／　ｒｌ ｒ１＝振動板の内側の固定域の駆動部における半径座標値 ｍ＝１７３〜１１５ ｎ＝２／３〜２１５ であることを特徴とする請求項１２から１６までのいずれか１項に記載の振動板 系。

１Ｂ、前記許容範囲が、単に＋１０％であることを特徴とする請求項１７に記載 の振動板系。

１９　前記振動板ＣＭ）は均質材料で＊ｇされ、該材料の密度及び／又は弾性係 数は、半径座標ｒに無関係であって、通常の製造方法によって得られるところの 一定値を有することを特徴とする請求項１２から１８のいずれか１項に記載の振 動板系。

２０、前記振動板（Ｍ）の材料密度は、コア部分から両軸線方向（Ａ、Ｂ）に沿 って増加することを特徴とする請求項１２から１８のいずれか１項に記載の振動 板系。

２１、前記振動板（Ｍ）は、その被覆部分に関してのみ回転対称的であって、２ つの表層間では、発泡体又はトラス又は蜂の巣状の構成体であるところのコアに より構成されていることを特徴とする請求項１２から１８のいずれか１項に記載 の振動板系。

２２、前記板（Ｐ）の周縁、ないしは前記振動板（Ｍ）の外周縁には、張設用の 曲げ弾性的な周縁環状部（Ｒｒ）が固定されておシ、該周縁環状部の前記板軸線 （１）に沿って測定された壁厚（Ｓ）は、半径方向の間隔座標Ｇに依存して、一 定の割合で又は少なくとも区分的に近似すれば一定の割合で減少し、それも一方 では、腰板又は該振動板と該周縁環状部とが結合される固定域（Ｖ）における壁 厚の最大値と、他方では、該周縁環状部の外周縁の固定域（Ｆ）における壁厚の 最小値との間で推移しており、この場合、前記間隔座標ｅは、前記板軸線（１） に対して直角に延びて、前記周縁環状部（Ｒｒ’）の内周縁（ｓ＝０）から外周 縁（８＝　Ｒ２）を含んでいることを特徴とする前記各請求項のいずれか１項に 記載の振動板系。（第１．５．６図）２３、前記周縁環状部（Ｒｒ）の前記壁厚 （Ｓ）は、前記内周縁（６＝Ｑ　’）の固定域（ｖ）から前記外周縁（８＝Ｒ２ ）の固定域に向かう方向に沿って次第に急激に減少することを特徴とする請求項 ２２に記載の振動板系。

２４、＠記８縁環状部（Ｒｒ）の前記壁厚（ｓ）は、前記固定域（ｖ＋　ｙ　） の範囲において、前記最大壁厚に関連して、＋２０％の許容誤差をもって、で与 えられ、ここに Ｓ、、、＝周縁環状部（Ｒｒ）の最大−壁厚Ｒ２＝周縁環状部（Ｒｒ）の外周縁 の固定域における間隔座標８の上限値 であることを特徴とする請求項２３に記載の振動板系。

２５、前記許容誤差が＋１０％までに限定されていることを特徴とする請求項２ ４に記載の振動板系。

２６、前記周縁環状部（Ｒｒ）の材料密度は、前記間隔座標（ｇ）に無関係であ って、通常の製造方法に工つて得られるような一定値を有することを特徴とする 請求項２２から２５のいずれか１項に記載の振動板系。

２ｚ　幼記ｍ緑環状部（〜）の弾性係数は、約記間隔座１！（ａ　）に無関係で あって、通常の製造方法によって得られるような一定値を有することを特徴とす る請求項２６に記載の振動板系。

２８、齢記材料密度又は約記弾性係数の紬記一定値は、齢配板＃紛（１）の方向 に沿っても与えられていることを特徴とする請求項２６又は２７に記載の振動板 系。

２９、ｍ　＝　１　／　３　、ｎ　＝　２　／　３であることを特徴とする請求 項１０に記載の振動板系。

３０、！ｏ＝１１５、ｎ＝２１５であることを特徴とする請求項１０に配電の振 動板系。

３１、ｍ＝１７５、ｎ＝２７３であることを特徴とする請求項１９及び１７に記 載の振動板系。

３２、ｍ＝１１５、ｎ＝２１５であることを特徴とする請求項２０ヌは２１及び １７に記載の振動板系。

３３、ドームスピーカー用であることを特徴とする請求項１から１１又は２２ｚ ｈら３０のいずれか１項に記載の振動板系の使用方法（ＷＩＬ５図）。

３４、圧力室スピーカー用であることを特徴とする請求項１から１１又は２２か ら６０のいずれか一１項に記載の振動板系の使用方法（第７図）。

３５、約配板（Ｐ）がドーム状であることを特徴とする請求項３０に記載の振動 板系の使用方法。

３６、　ｌ！ｔｌ記圧力室スピーカーの圧力室は、音響を放射するための、約配 板軸線（１）の回シに配設された唯一の音響誘導開口（２０）を有することを特 徴とする請求項３０又は３１に記載の振動板系の使用方法（第７図）。

国際調査報告 一一−−〜−−−ｍＰＣＴ／ＤＥ　８７１００２７５ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　Ｔ”４ 　１ｈ＝ｚＲＮＡＴ：０ＮＡＬ　ＳＤ、ＲＣＨＲＥ？ＯＲＴ　０ＮＩＮτＺＲＮ Ａτ工０ＮＡＬ　ＡＰＰｔＪＣＡ丁ＺＯＮ　Ｎｏ、　ＰＣＴ／ＤＥ　８７１００ ２７５　（ＨＡ　ｉ？５２９）ｅｐｏｒｔ υ５−Ａ−３１２５６４７Ｎｏｎｅ ＧＢ−人−４０３６８５８ｏｎｅ ＤＥ−Ａ−２６５１０２６１８１０Ｓ／７８　Ｎｏｎｅ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．音響変換畳用の振動子の形態の、音響を放射ヌは吸収する夢素としての、回 路対称的な曲げ剛性を有する板（Ｐ）を備える振動板来であつて、該板は、その 周縁近傍において（ｒ＝Ｒｏ）、対称軸線即ち板軸線（１）に沿って駆動され、 そして、該板の、前記板軸線（１）の方向に沿つて測定された壁厚（Ｋ）は、前 記周線（ｒ＝Ｒｏ）に向けられた半径座標ｒの値の増加とともに、まず最初は前 記板の半径の半分（Ｒｏ／２）を越えるまでは増加し、それから再び減少するも のであつて、この場合前記半径座標ｒは、前記板軸線（１）に対して直角である ものにおいて、前記半径座標τに沿つた前記壁厚（Ｋ）の増加率又は減少率（ｄ Ｋ／ｄｒ）の推移は、前記周縁（ｒ＝Ｒｏ）における固定域までは一定、或るい は区分的に近似すれば一定であることを特徴とする振動板系。 ２．前記板（Ｐ）の前記壁厚（Ｋ）の最大値（Ｋｘ）は、半径座標値（ｒｘ）を 有しており、該半径座標値は、該板（Ｐ）が駆動されるところの前記周縁近傍の 領域の半径座標値（ｒ１）よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の振動 板系。 ３．前記板（Ｐ）の形式的に測定された壁厚（Ｗ）は、前記半径座標τに従属す るものであつて、前記周線（ｒ＝Ｒｏ）に向かつて、前記板の半径の半分（Ｒｏ ／２）及び／ヌは前記板の駆動部の半径を越えるまでは増加し、次いで再び減少 することを特徴とする請求項１又は２に記載の振動板系。 ４．前記壁厚（Ｋ，Ｗ）は、その最大値の半径座標（ｒｘ）から始まつて、それ それ、前記周縁（ｒ＝Ｒｏ）に向かう方向及びこれと逆の方向に沿つて次第に急 激に減少することを特徴とする請求１項１又は２又は３に記載の振動板系。 ５．前記板（Ｐ）は、板駆動部（Ｅ）によつて駆動されることを特徴とする前記 各請求項のいずれか１項に記載の振動根系。 ６．前記板（Ｐ）の前記壁厚（Ｋ，Ｗ）は、最大の半径座標値（ｒ＝Ｒｏ）の９ ０％に達する前に再び減少することを特徴とする前記各請求項のいずれか１項に 記載の振動板系。 ７．前記板（Ｐ）の前記壁厚（Ｋ，Ｗ）は、前記板軸線（１）から前記板駆動部 （Ｅ）への行程の９０％に達する前に再び減少することを特徴とする前記各請求 項のいずれか１項に記載の振動板系。 ８．前記板（Ｐ）は、均質材料で構成されており、この場合、該材料の密度及び ／又は弾性係数は、前記半径座標（ｒ）とは無関係の、通常の製造方法によつて 得られるような一定値を有していることを特徴とする前記各請求項のいずれか１ 項に記載の振動板系。 ９．前記板（Ｐ）の材料密度は、中心部から両軸線方向（Ａ，Ｂ）に沿つて増加 することを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項に記載の振動板系。 １０．前記板（Ｐ）は、そり被覆部分に開してのみ回転対称的であつて、２つの 表層間では、発泡体又はトラス又は蜂の巣状の構成体であるところのコアにより 構成されていることを特徴とする前記各請求項のいずれか１項に記載の振動板系 。 １１．前記板（Ｐ）の前記板軸線（１）に沿つて測定された壁厚（Ｋ）は、規格 化された半径標値ｘ＝ｒ／Ｒｏに依存するものであつて、ｘ＝０．１と該板（Ｐ ）が駆動されるところの前記周縁の近傍との間の領域において、最大壁厚に関連 づけて士２０％の許容範囲をもつて次の関係式 Ｋ＝Ｋｘ・（１−ｘ２）ｍ・ｘｎ により与えられ、そしてここに、 ｍ＝１／３〜１／５、ｎ＝２／３〜２／５、Ｋｘ＝最大壁厚、 Ｒｏ＝前記板（Ｐ）が駆動される（第６図）ところの半径座標の値、 であることを特徴とする前記各請求項のいずれか１項に記載の振動板系。 １２．前記許容範囲は、士１０％にしかならないことを特徴とする請求項１１に 記載の振動板系。 １３．前記板（Ｐ）は、振動板（Ｍ）の軸線近傍の領域を同軸的に橋渡ししてお り、該振動板は、前記駆動部を構成するとともに、該振動板自体は、橋渡しされ た領域内で駆動されることを特徴とする前記各請求項のいずれか１項に記載の振 動板系（第３図）。 １４．前記振動板の前記板軸線（１）の方向に沿つて測定された重厚は、前記半 径座掛値ｒの増加とともに、前記振動板駆動部（Ｅ′）の固定域と周縁環状部（ Ｒｒ）の固定域との間において、一定の割合で、ないしは区分的に近似すれは一 定の割合で推移し、こうして最初は最大値（ｒｍにおけるＨｍ）まで増加し、次 いで一定に止まるか又は再び減少するものであり、この場合、該最大値（Ｈｍ） が得られるところの半径座標値（ｒｍ）は、前記振動板の外周線（ｒ＝Ｒ）より も内側の固定域（τ＝ｒ１）の近くに存在しており、そして前記壁厚（Ｈ）は、 前記内側の固定域（τ＝ｒ１）から始まつて傾きを連続的に減少させつつ前記量 大値（Ｈｍ）へと移行し、この場合、前記板の周縁（ｒ＝Ｒｏ）は、前記振動板 （Ｍ）の前記外周縁（Ｒ）から該振動板（Ｍ）の壁厚（Ｈ）の最大値（Ｈｍ）が 得られるところの半径座標値（ｒｍ）の９０％までの範囲において、該振動板に 固定されていることを特徴とする請求項１３に記載の振動板系（第４図）。 １５．前記振動板（Ｍ）の壁厚（Ｈ）の最大値（Ｈｍ）が得られるところの前記 半径座標値（ｒ＝ｒｍ）は、該振動板（Ｍ）が前記振動板駆動部（Ｅ′）に固定 されているところの固定域の半径座標値（τ＝ｒ１ｍ）の４／３の＋５０％から −１５％までの許容範囲内にあることを特電とする請求項１４に記載の振動根系 。 １６．前記許容範囲が、単に＋３０％から−１０％までであることを特徴とする 請求項１５に記載の振動板系。 １７．前記振動板（Ｍ）の前記形式的に測定された壁厚（ＷＭ）も、その内側の 固定域から傾きを連続的に減少させつつ、最大値に向かう傾向にあり、その際、 半径座標ｒに直角に測定された壁厚（Ｈ）と同様に、請求項１４〜１６のいずれ か１項と同一の条件を該最大値が満すことを特徴とする請求項１４から１６のい ずれか１項に記載の振動板系。 １８．前記振動板（Ｍ）の、前記半径座標ｒに対して直角に測定された壁厚（Ｈ ）は、前記最大壁厚に関連して、士２０％の許容範囲をもつて、 Ｈｍ（１−１／Ｘ２）ｍ・Ｘｎ で与えられ、ここに、 Ｈｍ＝半径座標ｒに対して直角に測定された振動板の重大壁厚、 ｘ＝ｒ／ｒ１ ｒ１＝振動板の内側の固定域の駆動部における半径座標値 ｍ＝１／３〜１／５ ｎ＝２／３〜２／５ であることを特徴とする請求項１３から１７までのいすれか１項に記載の振動板 系。 １９前記許容範囲が、単に士１０％であることを特徴とする請求項１８に記載の 振動板系。 ２０．前記振動板（Ｍ）は均質材料で構成され、該材料の密度及び／又は弾性係 数は、半径座標ｒに無関係てあつて、通常の製造方法によつて得られるところの 一定値を有することを特徴とする請求項１３から１９のいずれか１項に記載の振 動板系。 ２１．前記振動板（Ｍ）の材料密度は、コア部分から両軸線方向（Ａ，Ｂ）に沿 つて増加することを特徴とする請求項１３から１９のいずれか１項に記載の振動 板系。 ２２．前記振動板（Ｍ）は、その被覆部分に関してのみ回転対称的であつて、２ つの表層間では、発泡体又はトラス又は蜂の巣状の構成体であるところのコアに より構成されていることを特徴とする請求項１３から１９のいずれか１項に記載 の振動板系。 ２３．前記板（Ｐ）の縁、ないしは前記振動板（Ｍ）の外周縁には、張設用の曲 げ弾性的な周縁環状部（Ｒｒ）が固定されており、該周縁環状部の前記板軸線（ １）に沿って測定された壁厚（Ｓ）は、半径方向の間隔座標ｓに依存して、一定 の割合で又は少なくとも区分的に近似すれは一定の割合で減少し、それも一方で は、該板又は該振動板と該周縁環状部とが結合される固定域（Ｖ）における壁厚 の最大値と、他方では、該周縁環状部の外周縁の固定域（Ｆ）における壁厚の最 小値との間で推移しており、この場合、前記間隔座標ｓは、前記板軸線（１）に 対して面角に延びて、前記周縁環状部（Ｒｒ）の内周縁（ｓ＝０）から外周縁（ ｓ＝Ｒ２）を含んでいることを特徴とする前記各請求項のいずれか１項に記載の 振動板系。（第１、５、６図） ２４．前記周縁環状部（Ｒｒ）の前記壁厚（Ｓ）は、前記内周縁（ｓ＝０）の固 定域（Ｖ）から前記外周縁（ｓ＝Ｒ２）の固定域に向かう方向に沿つて次第に急 激に減少することを特徴とする請求項２３に記載の振動板系。 ２５．前記周縁環状部（Ｒｒ）の前記壁厚（Ｓ）は、前記固定域（Ｖ，Ｆ）の範 囲において、前記最大壁厚に関連して、士２０％の許容誤差をもつて、Ｓｍ・｜ １−（ｓ／Ｒ２）２｜１／３ で与えられ、ここに ８ｍ＝周縁環状部（Ｒｒ）の最大壁厚 Ｒ２＝周縁環状部（Ｒｒ）の外周縁の固定域における間隔座標ｓの上限値 であることを特とする請求項２４に記載の振動板系。 ２６．前記許容誤差が士１０％までに限定されていることを特徴とする請求項２ ５に記載の振動板系。 ２７．前記周縁環状部（Ｒｒ）の材料密度は、前記間隔座標（ｓ）に無関係であ つて、通常の製造方法によつて得られるような一定値を有することを特徴とする 請求項２３から２６のいずれか１項に記載の振動板系。 ２８．前記周縁環状部（Ｒｒ）の弾性係数は、前記間隔座標（ｓ）に無関係であ つて、通常の製造方法によつて得られるようた一定値を有することを特徴とする 請求項２７に記載の振動板系。 ２９．前記材料密度又は前記弾性係数の前記一定値は、前記板軸線（１）の方向 に沿つても与えられていることを特徴とする請求項２７又は２８に記載の振動根 系。 ３０．ｍ＝１／３、ｎ＝２／３であることを特徴とする請求項１１に記載の振動 板系。 ３１．ｍ＝１／５、ｎ＝２／５であることを特徴とする請求項１１に記載の振動 根系。 ３２．ｍ＝１／３、ｎ＝２／３であることを特徴とする請求項２０及び１８に記 載の振動板系。 ３３．ｍ＝１／５、ｎ＝２／５であることを特徴とする請求項２１又は２２及び １８に記載の振動板系。 ３４．ドームスピーカー用であることを特徴とする請求項１から１２又は２３か ら３１のいずれか１項に記載の振動板系の使用方法（第５図）。 ５５．圧力室スピーカー用であることを特徴とする請求項１から１２又は２３か ら３１のいずこれか１項に記載の振動板系の使用方法（第７図）。 ５６．前記板（Ｐ）がドーム状であることを特徴とする請求項３１に記載の振動 板系の使用方法。 ３７．前記圧力室スピーカーの圧力室は、音響を放射するための、前記板軸線（ １）の回りに配設された唯一の音響誘導開口（２０）を有することを特徴とする 請求項３１又は３２に記載の振動板系の使用方法（第７図）。