JPS6316957B2 - - Google Patents

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JPS6316957B2
JPS6316957B2 JP59024205A JP2420584A JPS6316957B2 JP S6316957 B2 JPS6316957 B2 JP S6316957B2 JP 59024205 A JP59024205 A JP 59024205A JP 2420584 A JP2420584 A JP 2420584A JP S6316957 B2 JPS6316957 B2 JP S6316957B2
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JP
Japan
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tube
pressure wave
speaker
transmission line
vibrating surface
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Application number
JP59024205A
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Japanese (ja)
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JPS60177794A (en
Inventor
Jii Boozu Amaa
Aaru Shooto Uiriamu
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Bose Corp
Original Assignee
Bose Corp
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は、一般には圧力波変換に関し、更に詳
細には電気−音響変換器、例えば拡声器(スピー
カ)駆動装置を圧力波が伝播する媒体、例えば空
気に結合する新規な装置及び技術であつて、製造
が比較的簡単で安価なコンパクト構造を有し、比
較的信頼性及び効率が高い動作をすると同時に、
圧力波変換システム、例えばスピーカ・システム
の低音応答を著しく改善する新規な装置に関す
る。
TECHNICAL FIELD The present invention relates generally to pressure wave transduction, and more particularly to electro-acoustic transducers, such as loudspeaker drives, in a medium through which pressure waves propagate, such as air. novel devices and techniques that combine
The present invention relates to a novel device that significantly improves the bass response of pressure wave conversion systems, such as loudspeaker systems.

(背景技術) 音響伝送ラインを使用するラビリンス・スピー
カ設計を開始するOlneyの米国特許第2031500号
は、キヤビネツト形スピーカの空洞共振を除去
し、低周波数応答を延長させ、そして音響ダンピ
ングを増大させている。この特許では、スピー
カ・コーンの後部を音吸収材で裏打ちされ他端が
開放している導管の一端に堅固に結合している。
この特許は、また、キヤビネツト内の導管を折り
曲げキヤビネツトの底部に開放端を配置すること
を開示する。伝送ライン・スピーカ・システムに
ついてのより詳細な検討は、1975年の優秀論文で
あるオーストラリア、シドニー大学、電気工学部
のG.S.Letts著「A STUDY OF
TRANSMISSION LINE LOUDSPEAKER
SYSTEMS」に述べられている。
BACKGROUND ART Olney's U.S. Pat. No. 2,031,500, which initiates a labyrinth speaker design that uses acoustic transmission lines, eliminates cavity resonance in cabinet-type speakers, extends low frequency response, and increases acoustic damping. There is. In this patent, the rear of the speaker cone is rigidly coupled to one end of a conduit lined with sound absorbing material and open at the other end.
This patent also discloses folding the conduit within the cabinet and placing the open end at the bottom of the cabinet. A more detailed discussion of transmission line loudspeaker systems can be found in the 1975 best paper A STUDY OF
TRANSMISSION LINE LOUDSPEAKER
SYSTEMS”.

(目的) 本発明の重要な目的は、改良された音響変換器
を提供することである。
OBJECTIVES An important objective of the present invention is to provide an improved acoustic transducer.

(発明の概要) 本発明によれば、圧力波の形態及び電気的形態
のうちの一方を他方に変換する振動面を有する変
換手段と、媒体と振動面の間でエネルギを伝達す
る少なくとも1つの低損失圧力波伝送ライン手段
と、を有し、圧力波伝送ライン手段の一端が振動
面に近接し、他端が媒体に近接し、その有効長が
媒体と振動面との間で伝達される圧力波エネルギ
の最低周波数における四分の一波長にほぼ一致
し、低損失圧力波伝送ライン手段が振動面の面積
よりも小さい断面積を有する非吸収性内壁の中空
管から成り、それによつて低周波数におけるシス
テム応答を所定レベルに維持しながら最低周波数
における応答ピークの大きさを抑えることが可能
な圧力波エネルギ伝達装置が提供される。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, there is provided a converting means having a vibrating surface for converting one of a pressure wave form and an electrical form into the other, and at least one converting means for transmitting energy between a medium and a vibrating surface. low loss pressure wave transmission line means, having one end proximate the vibrating surface and the other end proximate the medium, the effective length of which is in communication between the medium and the vibrating surface. approximately corresponds to a quarter wavelength at the lowest frequency of the pressure wave energy, and the low loss pressure wave transmission line means consists of a hollow tube with a non-absorbing inner wall having a cross-sectional area less than the area of the vibrating surface; A pressure wave energy transfer device is provided that is capable of suppressing the magnitude of the response peak at the lowest frequency while maintaining the system response at a predetermined level at low frequencies.

本発明の別の特徴によれば、少なくとも第1及
び第2の離間した開口を限定する装置と、圧力波
を発生する振動装置と、振動装置の一端を第1開
口に他端を第2開口に結合する装置と、が設けら
れる。第1及び第2開口は、低周波数特性が低下
しない程度に接近し、高周波におけるシステムの
周波数応答に深い切り込みが生じない程度に離れ
た、所定の距離に設けられる。好ましい離間は、
振動装置と第1及び第2開口との間の波路長の長
い方と、振動装置との間の圧力波の路長の1/8〜
1の間である。望ましくは、振動装置を少なくと
も1つの開口に結合する装置は、前記振動装置と
第1及び第2開口に近接の媒体(典型的には空
気)との間の圧力波インピーダンス整合を変える
所定長の圧力波伝送ライン装置である。圧力波伝
送ライン装置は、望ましくは管から成り、振動装
置はダイアフラムから成り、管の断面積はダイア
フラムの断面積よりも小さい。ダイアフラムと第
1開口との間の管長は、望ましくはダイアフラム
と第2開口のの間の管長よりも小さい(例えば、
ダイヤフラムの断面積が管の断面積の1.5乃至2
倍)。また、望ましくは各管の入力端はダイアフ
ラムに非常に近接している。スピーカは、望まし
くはダイアフラムを有し、圧力波インピーダンス
及び管の長さと共働するBl積によつて特徴づけ
られ、イコライザを使用することによつて比較的
低い低音部にまで伸びる比較的広い周波数範囲に
亘つてほぼ一定の周波数応答を有するスピーカ・
システムを形成する。管は、スピーカ・キヤビネ
ツト内に交互に配列された内部パネルによつて形
成される矩形の断面を有する。
According to further features of the invention, there is provided a device defining at least first and second spaced apart apertures, a vibrating device for generating pressure waves, one end of the vibrating device having a first aperture and the other end a second aperture. and a device for coupling to. The first and second apertures are provided at a predetermined distance so close that low frequency characteristics are not degraded and far enough apart that no deep cut occurs in the frequency response of the system at high frequencies. The preferred spacing is
1/8 to 1/8 of the pressure wave path length between the longer wave path length between the vibration device and the first and second openings and the vibration device
It is between 1. Preferably, the device for coupling the vibrating device to the at least one aperture includes a predetermined length of the device that alters the pressure wave impedance match between the vibrating device and a medium (typically air) proximate the first and second apertures. It is a pressure wave transmission line device. The pressure wave transmission line device preferably consists of a tube and the vibrating device consists of a diaphragm, the cross-sectional area of the tube being smaller than the cross-sectional area of the diaphragm. The tube length between the diaphragm and the first aperture is desirably less than the tube length between the diaphragm and the second aperture (e.g.
The cross-sectional area of the diaphragm is 1.5 to 2 of the cross-sectional area of the tube.
times). Also, the input end of each tube is preferably in close proximity to the diaphragm. The loudspeaker preferably has a diaphragm and is characterized by a pressure wave impedance and a Bl product that cooperates with the length of the tube, and is characterized by a relatively wide frequency range that extends to a relatively low bass range by the use of an equalizer. A loudspeaker with a nearly constant frequency response over a range.
Form a system. The tube has a rectangular cross section formed by alternating internal panels within the speaker cabinet.

(実施例の説明) 本発明を実施例に従つて詳細に説明する。(Explanation of Examples) The present invention will be explained in detail based on examples.

第1図を参照すると、本発明の実施例の正面図
が示される。スピーカ・システム11は、典型的
には矩形で、頂部パネル12、低部パネル18、
側面パネル14及び15及び前面パネル16を含
む。垂直内部パネル21は、頂部パネル12から
下がり、典型的には市販されているBOSE802(商
標名)スピーカ・システムに使用される4 1/2イ
ンチ(11.43cm)のスピーカ・ドライバであるス
ピーカ22を収容する開口が設けられる。スピー
カ22は垂直パネル21と第2垂直パネル23と
の間に取り付けられ、パネル23はパネル12か
ら下がり内部の水平に配置されたパネル24,2
5,26及び27と共動して前面パネル16及び
背面パネル17の間に伸びる矩形断面の後部管を
画定し、スピーカ22の背面を上部開口28に結
合し、その開口の断面は矩形に囲まれた管の断面
積と同じである。最下部パネル24は、垂直パネ
ル21と共動してスピーカ22の前面を前面パネ
ル16の開口31に結合する前面管を形成する。
開口31も、また、スピーカ22と開口31との
間の直角矩形管とほぼ同じ断面積を有する。スピ
ーカ22はフル・レンジにすることができるけれ
ども、前面パネルの一方側にツイータを配置し、
適当なクロスオーバ回路網が左及び右ステレオ・
チヤンネルからの高周波をツイータに導き、コン
パクト・キヤビネツトでステレオ音再生を可能に
する方が望ましい。
Referring to FIG. 1, a front view of an embodiment of the invention is shown. Speaker system 11 is typically rectangular and includes a top panel 12, a bottom panel 18,
It includes side panels 14 and 15 and a front panel 16. A vertical interior panel 21 descends from the top panel 12 and carries a speaker 22, which is typically a 4 1/2 inch (11.43 cm) speaker driver used in the commercially available BOSE802™ speaker system. A receiving opening is provided. The speaker 22 is installed between the vertical panel 21 and the second vertical panel 23, and the panel 23 is lowered from the panel 12 and horizontally arranged inside the panels 24, 2.
5, 26 and 27 to define a rear tube of rectangular cross-section extending between the front panel 16 and the rear panel 17, coupling the rear side of the speaker 22 to the upper opening 28, the cross section of which opening is surrounded by a rectangle. is the same as the cross-sectional area of the pipe. The bottom panel 24 cooperates with the vertical panel 21 to form a front tube that couples the front surface of the speaker 22 to the opening 31 in the front panel 16 .
Aperture 31 also has approximately the same cross-sectional area as the right-angled rectangular tube between speaker 22 and aperture 31 . Although the speaker 22 can be full range, the tweeter is placed on one side of the front panel,
A suitable crossover network connects the left and right stereo
It is desirable to direct the high frequencies from the channel to a tweeter to enable stereo sound reproduction in a compact cabinet.

スピーカ22の背面と上部開口28との間の長
い方の管の長さは、スピーカ22の前面と下部開
口31との間の短い方の管の長さの約3倍であ
る。開口28と31との間の直線距離は、スピー
カ22と開口31との間の短い管の長さの半分程
度である。内部の全パネルは硬質即ち非吸収性
で、スピーカ22と開口28及び31の各々との
間に高いQの圧力波即ち音響伝送ラインを形成し
て、それらの管の内に大きな定在波比を確立す
る。本発明は、管を有効に使用してスピーカの圧
力波を開口28及び31の外部空気に非常に低い
音まで伸びる比較的広い周波数範囲に亘つて結合
し、低周波エネルギを比較的高い音圧レベルで、
そしてスピーカ22のダイアフラムの比較的小さ
い変位で聴取領域に結合して、歪を非常に低く維
持する。管は、その管の一端にある振動ダイアフ
ラムと他端にある媒体のインピーダンスとの不整
合を減少させるインピーダンス及び長さで特徴付
けられる伝送ライン媒体を有する伝送ライン変成
器として考えることができる。
The length of the longer tube between the back of the speaker 22 and the upper opening 28 is about three times the length of the shorter tube between the front of the speaker 22 and the lower opening 31. The straight distance between openings 28 and 31 is approximately half the length of the short tube between speaker 22 and opening 31. All internal panels are rigid or non-absorbing, creating a high Q pressure wave or acoustic transmission line between the loudspeaker 22 and each of the apertures 28 and 31, creating a high standing wave ratio within the tubes. Establish. The present invention effectively utilizes tubes to couple the pressure waves of the loudspeaker into the air outside the apertures 28 and 31 over a relatively wide frequency range extending down to very low sounds, thereby transferring the low frequency energy to relatively high sound pressures. At the level,
A relatively small displacement of the diaphragm of the speaker 22 is then coupled to the listening area to keep distortion very low. A tube can be thought of as a transmission line transformer with a transmission line medium characterized by an impedance and length that reduces the mismatch between a vibrating diaphragm at one end of the tube and the impedance of the medium at the other end.

本発明の実施例の物理的配置を述べたが、次に
動作原理を述べる。システムの平均化された有効
帯域幅に亘つて、本発明は、スピーカ・システム
に無限バツフル又は同じ体積の穴を明けた包囲体
内の同じスピーカよりも高い感度、及びそのスピ
ーカに匹敵する効率を与える。音響伝送ラインを
使用する従来の方法は、音吸収材を使用して管内
の共振現象を最小限にするが、本発明によれば、
管は望ましくは硬質(非吸収性)で音吸収材を使
用せずに、音響伝送ラインにおける共振現象を利
用して改善したインピーダンス整合を達成し、そ
れによつてスピーカとキヤビネツトの外部周囲と
の間のパワー伝送を改善する。
Having described the physical layout of an embodiment of the invention, the principle of operation will now be described. Over the averaged effective bandwidth of the system, the present invention provides a loudspeaker system with higher sensitivity than the same loudspeaker in an infinitely full or perforated enclosure of the same volume, and efficiency comparable to that loudspeaker. . Traditional methods of using acoustic transmission lines use sound absorbing materials to minimize resonance phenomena within the tube, but according to the present invention,
The tubing is preferably rigid (non-absorbing) and without sound-absorbing materials, taking advantage of resonance phenomena in the acoustic transmission line to achieve improved impedance matching between the loudspeaker and the external surroundings of the cabinet. Improve power transmission.

第2図を参照すると、スピーカと同じ断面積を
有し、その他端にスピーカ32によつて送り出さ
れる波を放射する開口端34を有する長さlの音
響伝送ラインとして作用する硬質管33の一端に
設けられるスピーカ32が示される。この簡略化
した解析においては、スピーカ32を速度源とみ
なすと好都合である。開放端34に与えられる音
響インピーダンスは音響伝送ライン33をその特
性音響インピーダンスで終端しないので、スピー
カ32によつて送出される圧力波は開放端34で
反射され管33内に定在波を発生させる。理想状
態に対する境界条件は、管の源端(X=o)での
粒子速度はスピーカ駆動源32の速度と一致しな
ければならず、また、管の開放端(X=l)での
増分圧力は零に等しくなければならない。所定の
駆動周波数に対し、管の内部の定在波の包絡線は
正弦波状で、最大値、最小値及び相対位相は管の
長さ及び駆動周波数によつて変わる。
Referring to FIG. 2, one end of a rigid tube 33 acts as an acoustic transmission line of length l, having the same cross-sectional area as the loudspeaker and having an open end 34 at the other end for radiating the waves sent out by the loudspeaker 32. A speaker 32 provided in is shown. In this simplified analysis, it is convenient to consider speaker 32 as a velocity source. Since the acoustic impedance provided at the open end 34 does not terminate the acoustic transmission line 33 with its characteristic acoustic impedance, the pressure waves emitted by the speaker 32 are reflected at the open end 34 and create standing waves within the tube 33. . The boundary conditions for the ideal state are that the particle velocity at the source end of the tube (X=o) must match the velocity of the loudspeaker drive source 32, and the incremental pressure at the open end of the tube (X=l) must be equal to zero. For a given driving frequency, the envelope of the standing wave inside the tube is sinusoidal, and the maximum, minimum, and relative phase vary depending on the length of the tube and the driving frequency.

第3,4及び5図を参照すると、駆動周波数に
おける管の長さlが夫々1/4波長よりも小さい場
合、1/4と1/2波長との間にある場合、及び1/2波
長の場合の速度定在波パターンが示される。管の
長さは端部効果を含む有効管長を意味する。+及
び−符号は管の長さに沿つた相対位相を示す。第
3図は管33の開放端34の粒子速度Usが源端
のスピーカ32の速度よりも非常に大きく、管の
両端の位相が同じであることを示す。駆動周波数
を増大させると、管長が1/4波長よりも少し大き
くなり、第4図に示す定在波パターンを生じる。
管の内に速度が零のところがあり、管33の開放
端34の粒子速度はスピーカ32の源速度と位相
が反対になる。しかし、開放端の速度は源端のス
ピーカ32の速度よりも非常に大きい。この範囲
の周波数では、管33は大きな速度ゲインを発生
する。
Referring to Figures 3, 4 and 5, when the length l of the tube at the driving frequency is smaller than 1/4 wavelength, between 1/4 and 1/2 wavelength, and 1/2 wavelength The velocity standing wave pattern for the case is shown. Tube length means effective tube length including end effects. The + and - signs indicate relative phase along the length of the tube. FIG. 3 shows that the particle velocity Us at the open end 34 of the tube 33 is much greater than the velocity at the source end speaker 32, and the phase at both ends of the tube is the same. Increasing the driving frequency causes the tube length to become slightly larger than 1/4 wavelength, producing the standing wave pattern shown in FIG.
There are points in the tube where the velocity is zero, and the particle velocity at the open end 34 of the tube 33 is out of phase with the source velocity of the speaker 32. However, the velocity of the open end is much greater than the velocity of the source end speaker 32. In this range of frequencies, tube 33 produces a large velocity gain.

駆動周波数が更に上昇すると、管33の長さは
駆動周波数において1/2波長となり第5図に示す
定在波パターンが生じる。開放端34の粒子速度
はスピーカ32の源速度と同じ大きさで位相が反
対になる。更に周波数が上昇して、管の長さが3/
4波長になると第3図に示すパターンと同様にな
るが、管33の開放端34の粒子速度は源端のス
ピーカ32の速度と位相が反対になる。駆動周波
数が更に上昇すると、管長は1波長となり、開放
端34の粒子速度は源端のスピーカ32の速度と
大きさ及び位相がほぼ同じになる。
As the drive frequency increases further, the length of the tube 33 becomes 1/2 wavelength at the drive frequency, resulting in the standing wave pattern shown in FIG. The particle velocity at open end 34 is of the same magnitude and in opposite phase as the source velocity of speaker 32. As the frequency increases further, the length of the tube increases by 3/
When there are four wavelengths, the pattern is similar to that shown in FIG. 3, but the particle velocity at the open end 34 of the tube 33 is opposite in phase to the velocity at the speaker 32 at the source end. As the drive frequency increases further, the tube length becomes one wavelength, and the particle velocity at the open end 34 becomes approximately the same in magnitude and phase as the velocity at the source end speaker 32.

低損失音響伝送ラインとして作用する管33
は、周波数に従つて反復する速度ゲイン及び反転
する位相を与える。理想的無損失の場合には、ゲ
インは2πl/λのセカントに比例する。ここでλ
は駆動周波数における管33内の音響エネルギの
波長である。
Tube 33 acting as a low loss acoustic transmission line
gives a velocity gain that repeats and a phase that inverts with frequency. In the ideal lossless case, the gain is proportional to the secant of 2πl/λ. Here λ
is the wavelength of the acoustic energy within tube 33 at the drive frequency.

第1図に示す本発明の実施例では、スピーカ2
2の背面は背面管を駆動し、その背面管は上部開
口28をスピーカ22に結合する。この背面管は
スピーカ22の前面と位相がずれて駆動される。
スピーカ22の前面を下部開口31に結合させる
管がない場合、この場合はスピーカ22の前面が
キヤビネツトの外側に直接露出されるが、スピー
カ22の背面を上部開口28に接続する背面管
は、位相反転を行なわせるべきであり、それによ
つて管のスピーカ22の前面と開放端28とが同
相となり、加え合せて相当なエネルギの波を聴取
領域に送出するように作用する。この条件は、背
面管の長さが波長の1/4と3/4の間にある場合に適
合する。管の長さが1/2波長となる周波数では、
スピーカ22の前面の体積速度及び上部開放端2
8の体積速度は位相及び大きさがほぼ等しく、そ
れによつて無限バツフルの同じスピーカに比較し
て感度が6db上昇する。管が波長の1/4又は3/4の
場合の周波数では、スピーカ22を開放端28に
結合する管は、相当な速度ゲインを与え、スピー
カ・システムの感度をも非常に増大させる。
In the embodiment of the invention shown in FIG.
The back side of 2 drives the back tube, which connects the top opening 28 to the speaker 22. This rear tube is driven out of phase with the front surface of the speaker 22.
If there is no tube connecting the front side of the speaker 22 to the bottom opening 31, in which case the front side of the speaker 22 will be directly exposed to the outside of the cabinet, the back tube connecting the back side of the speaker 22 to the top opening 28 will be in phase. An inversion should occur so that the front face of the tube speaker 22 and the open end 28 are in phase and together act to deliver a substantial wave of energy to the listening area. This condition is met if the length of the back tube is between 1/4 and 3/4 of a wavelength. At the frequency where the length of the tube is 1/2 wavelength,
Volume velocity of the front surface of the speaker 22 and the upper open end 2
The volume velocities of 8 are nearly equal in phase and magnitude, which increases sensitivity by 6 db compared to the same speaker with infinite buffer. At frequencies where the tube is 1/4 or 3/4 of the wavelength, the tube coupling the speaker 22 to the open end 28 provides a significant velocity gain and also greatly increases the sensitivity of the speaker system.

管が波長の3/4の長さとなる周波数のすぐ上で
は、スピーカ22の前面及び上部開放端28の速
度は位相が反対である。管によつて与えられる速
度ゲインが1に向つて減少するように周波数が上
昇すると、スピーカ22の前面と上部開口28と
は音響双極子に類似した作用を行う。スピーカ2
2を開放端28に結合する管の長さが1波長とな
る周波数では、スピーカ22のコーンの前面は上
部開口28の粒子速度とほぼ同じ大きさで位相が
反対となり、スピーカ・システムの応答が最低と
なる。
Just above the frequency where the tube is 3/4 wavelength long, the velocities of the front and top open end 28 of the loudspeaker 22 are out of phase. As the frequency increases such that the velocity gain provided by the tube decreases towards unity, the front surface of the loudspeaker 22 and the top aperture 28 act similar to an acoustic dipole. speaker 2
At frequencies where the length of the tube coupling 2 to the open end 28 is one wavelength, the front surface of the cone of the loudspeaker 22 will be approximately the same magnitude and out of phase as the particle velocity at the top aperture 28, and the response of the loudspeaker system will be It will be the lowest.

第6図を参照すると、スピーカのコーンの背面
に近接する管を駆動するスピーカ・システムの応
答の一般的形状が示される。3オクターブよりも
少し大きな周波数範囲について、本質的に無損失
の音響伝送ラインとして作用する単一管を有する
スピーカ・システムは、無限バツフルの同じスピ
ーカから成るスピーカ・システムに相当のゲイン
を与える。
Referring to FIG. 6, the general shape of the response of a speaker system driving a tube proximate the back of the speaker cone is shown. For a frequency range slightly larger than three octaves, a loudspeaker system with a single tube acting as an essentially lossless acoustic transmission line provides considerable gain over a loudspeaker system consisting of an infinite buffer of the same loudspeakers.

第7図を参照すると、ダイアフラム22の前面
を下部開口31に結合する前面管を有する第1図
の実施例の周波数の関数として音響パワー出力に
比例するグラフ表示が示される。この構成は、長
い方の管が1波長の長さの範囲の周波数について
のノツチ(切り込み)を埋める。前面管は、下部
開口31において前面管が波長の1/4〜3/4の長さ
にある周波数の範囲で、スピーカ22のコーンの
前面によつて与えられる体積速度の位相を反転さ
せることによつて、この結果を達成する。更に、
この前面管は速度ゲインを与え、システム全体の
感度はスピーカ22の背面から上部開口28への
背面管よりも非常に高くなる利点がある。
Referring to FIG. 7, a graphical representation of the acoustic power output as a function of frequency for the embodiment of FIG. 1 having a front tube coupling the front surface of diaphragm 22 to lower opening 31 is shown. In this configuration, the longer tube fills the notch for a range of frequencies one wavelength long. The front tube is capable of inverting the phase of the volume velocity imparted by the front surface of the cone of the loudspeaker 22 in the range of frequencies where the front tube at the lower opening 31 is between 1/4 and 3/4 of the wavelength. Thus, achieving this result. Furthermore,
This front tube provides a velocity gain and has the advantage that the overall system sensitivity is much higher than a back tube from the back of the speaker 22 to the top opening 28.

前面管を背面管の長さの1/3にすることによつ
て、背面管が3/4波長である周波数において前面
管は1/4波長となり、両方の管が相当のゲインを
与え、その周波数を越えるとき位相を反転させ
る。こうして、両方の管の出力は、背面管が5/4
波長の長さにある周波数で背面管が位相を変える
まで、同相で加え合せる。前面管の加算は、2つ
の管の有効帯域幅を1つの管よりも少なくとも50
%増加させる。両方の管が同じ体積速度の大きさ
及び位相を有する結果としての零(null)は背面
管の長さが波長の3/2の場合の周波数で生じる。
By making the front tube 1/3 the length of the back tube, at frequencies where the back tube is 3/4 wavelength, the front tube will be 1/4 wavelength, and both tubes will provide significant gain and their Reverse the phase when the frequency is exceeded. Thus, the output of both tubes is 5/4
They are added in phase until the back tube changes phase at a frequency that is equal to the length of the wavelength. Addition of the front tubes increases the effective bandwidth of the two tubes by at least 50
%increase. The resulting null in which both tubes have the same volume velocity magnitude and phase occurs at the frequency where the length of the back tube is 3/2 of the wavelength.

本発明は、更に、通常欠点とみられる特性を利
用する。各管によつてスピーカ22のコーンに与
えられる音響インピーダンスは、コーンに著しい
負荷をかけ、スピーカ22は簡略化された解析と
関連して前述した理想の速度源ではない。管が著
しいゲインを有する周波数でのコーン速度は、ス
ピーカが無限バツフルにあるとした場合よりも相
当小さい。こうしてコーンの必要とする変位は、
無限バツフルの同様のスピーカに比較して減少さ
せられる。
The present invention further takes advantage of properties that are normally considered disadvantageous. The acoustic impedance presented to the cone of speaker 22 by each tube places significant loads on the cone, and speaker 22 is not the ideal velocity source described above in connection with the simplified analysis. The cone velocity at frequencies where the tube has significant gain is much smaller than if the speaker were at infinite buffer. Thus, the required displacement of the cone is
Infinite Buzz is reduced compared to similar speakers.

管のゲインは前述したものよりは大きくない。
その理由は、管における損失は実用的な低さに維
持されるが、管の内には何らかの損失があり、そ
の管は空気負荷のある実数成分を有する。無損失
管の機械的インピーダンスは速度によつて除算さ
れる力として定義され、スピーカ22のコーンに
よつて次の様に表わされる。
The gain of the tube is not greater than that mentioned above.
The reason is that although the losses in the tube are kept as low as practical, there are some losses within the tube and the tube has some real component of air loading. The mechanical impedance of a lossless tube is defined as the force divided by the velocity and is represented by the cone of the speaker 22 as:

ZT=Zp〔Ac/AT2ATexp(jωl/c)+Γ
exp(−jωl/c)/exp(jωl/c)−Γexp(−jωl
/c) ここで、Zpは管の特性音響インピーダンス、
Acはスピーカ22の有効面積、ATは管の断面積、
Γは管の開放端34における反射係数、及びcは
管内の音速である。コーンの面積に対する管の面
積の比(ATCR=AT/Ac)を代入すると、 一般的スピーカのモデルを使用すると、コーン
速度に対する表現は次の様に与えられる。
Z T = Z p [A c /A T ] 2 A T exp (jωl/c) + Γ
exp(−jωl/c)/exp(jωl/c)−Γexp(−jωl
/c) Here, Z p is the characteristic acoustic impedance of the tube,
A c is the effective area of the speaker 22, A T is the cross-sectional area of the tube,
Γ is the reflection coefficient at the open end 34 of the tube, and c is the speed of sound within the tube. Substituting the ratio of the area of the tube to the area of the cone (ATCR=A T /A c ), we get Using a general speaker model, the expression for cone velocity is given as follows.

Vc/E(jω)=Bl/Re 1/G+jωM
n+j(−1)/ωCn+YT1+YT2 ここで、Vcはコーン速度、Eはスピーカ22
のボイス・コイルに加えられる電圧、Blはスピ
ーカ22の電気−機械変換巻数比で、ボイス・コ
イルのギヤツプにおける磁束密度B及びギヤツプ
Gのボイス・コイルの長さに比例する。G=
(1/(Re/Bl2))+(1/Rm)で、Reはボイ
ス・コイルの抵抗で、Rmはスピーカ22の機械
的応答性、Mmはボイス・コイル及びコーン組立
ての機械的質量、Cmはスピーカ22の機械的コ
ンプライアンス、YT1及びYT2は前面及び背面管
のアドミツタンスで、前述の式からスピーカ22
のコーンについて導き出される。
Vc/E(jω)=Bl/Re 1/G+jωM
n +j (-1)/ωC n +Y T1 +Y T2 where, V c is the cone speed, E is the speaker 22
The voltage applied to the voice coil, Bl, is the electromechanical turns ratio of the speaker 22, which is proportional to the magnetic flux density B in the voice coil gap and the length of the voice coil in the gap G. G =
(1/(Re/Bl 2 )) + (1/Rm), where Re is the resistance of the voice coil, Rm is the mechanical response of the speaker 22, Mm is the mechanical mass of the voice coil and cone assembly, Cm is the mechanical compliance of the speaker 22, Y T1 and Y T2 are the admittance of the front and back tubes, and from the above equation, the speaker 22
is derived for the cone of

以上、動作について説明したが、次に実用的シ
ステムについてのパラメータの選択について検討
する。管33の長さlが長くなればなるほど、シ
ステム応答がロール・オフする周波数は低くな
る。通常、有効管長(端部効果を含む)lは管内
の音速の1/4をシステムの所望の低い方のロー
ル・オフ周波数で割つた値が望ましい。60Hzのカ
ツトオフに対し、その長さは媒体が空気の場合約
1.4メートルである。
Now that the operation has been described, the selection of parameters for a practical system will now be considered. The longer the length l of tube 33, the lower the frequency at which the system response rolls off. Generally, the effective tube length (including end effects) l is preferably equal to 1/4 of the speed of sound in the tube divided by the desired lower roll-off frequency of the system. For a cutoff of 60Hz, its length is approximately
It is 1.4 meters.

2つの管の開口28と31の間の距離S(又は、
単一管のときはスピーカ・コーンと管の開口との
距離)は、長い方の管の長さの1/8〜1程度が望
ましい。もしSが非常に小さいと、長い方の管の
長さが波長の3/2(又は単一管システムのときは
1波長)に等しくなる周波数での零(null)は非
常に深くなる。Sを大きくすることによつてこの
零の深さをほとんど目立たなくすることができ
る。しかし、Sが大きすぎると、システム応答は
中間及び低周波数で低下する。第1図に示す実施
例においては、開口28及び31は前面パネルに
おいて実用的に離れているとともに、中間及び低
周波数での応答が著しく低下するのを防止できる
程度に近接している。
The distance S between the two tube openings 28 and 31 (or
When using a single tube, the distance between the speaker cone and the opening of the tube is preferably about 1/8 to 1 of the length of the longer tube. If S is very small, the null at the frequency where the length of the longer tube is equal to 3/2 of the wavelength (or one wavelength for a single tube system) will be very deep. By increasing S, this zero depth can be made almost inconspicuous. However, if S is too large, the system response will degrade at mid and low frequencies. In the embodiment shown in FIG. 1, apertures 28 and 31 are spaced apart for practical purposes in the front panel, yet close enough to avoid significant degradation of mid- and low-frequency response.

一定の比(Bl)2/Reに対し、管の面積のコー
ンに対する比(ATCR)は、管の長さが単一管
の1/4波長の奇数倍である周波数のシステム応答
ピークの大きさを制御する。第11図に、コーン
面積に対する管の断面積の比を変えた場合の周波
数特性を示す。縦軸は1ワツトに対する相対レベ
ル(dB)を示す。曲線AはATCRが1の場合を
示し、ピークは比較的大きい。ATCRが0.67、即
ちコーンの面積が管の断面積の1.5倍になると、
曲線Bで示すようにシステム応答は比較的滑らか
である。ATCRが1/2、即ちコーンの面積が管の
断面積の2倍以上、例えば曲線C(ATCRが0.33)
ではシステム応答は低下してしまう。その理由は
管がスピーカ・コーンに増大した負荷を与えるか
らである。
For a constant ratio (Bl) 2 /Re, the tube area to cone ratio (ATCR) is the magnitude of the system response peak at frequencies where the tube length is an odd multiple of the quarter wavelength of a single tube. control. FIG. 11 shows the frequency characteristics when the ratio of the cross-sectional area of the tube to the cone area is changed. The vertical axis indicates the relative level (dB) to 1 watt. Curve A shows the case where ATCR is 1, and the peak is relatively large. When ATCR is 0.67, i.e. the area of the cone is 1.5 times the cross-sectional area of the tube,
As shown by curve B, the system response is relatively smooth. ATCR is 1/2, i.e. the area of the cone is more than twice the cross-sectional area of the tube, for example curve C (ATCR is 0.33)
In this case, the system response will be degraded. The reason is that the tube presents an increased load on the speaker cone.

管の屈曲は動作帯域でのシステム効率を著しく
変えないことがわかつた。第1図の実施例の管
は、3つの180゜の方向転換と1つの90゜の方向転
換がある。鋭い屈曲は聴える乱流源となり得る。
第1図の実施例において、正弦波励起は可聴乱流
を生じさせるが、乱流ノイズは音楽の励起で聴え
ない。また、高周波数領域でのシステム応答は、
実用に即した数の異なつた長さの直線状セグメン
トで折りたたんだ管を設計することによつてより
一様にすることができることがわかつた。
It was found that tube bending did not significantly change the system efficiency in the operating band. The tube of the embodiment of FIG. 1 has three 180° turns and one 90° turn. Sharp bends can be a source of audible turbulence.
In the embodiment of FIG. 1, the sinusoidal excitation produces audible turbulence, but the turbulence noise is not audible with the musical excitation. Also, the system response in the high frequency region is
It has been found that more uniformity can be achieved by designing the folded tube with a practical number of different length linear segments.

スピーカ・コーンと管との間に無視し得るコン
プライアンス(空気体積)があるとよい。これに
よつて、第1図の実施例では、スピーカ22のコ
ーンが、コーンを上部開口8及び下部開口31に
結合する管の壁の一部を形成する。
There should be negligible compliance (air volume) between the speaker cone and the tube. Thus, in the embodiment of FIG. 1, the cone of the loudspeaker 22 forms part of the wall of the tube that connects it to the upper opening 8 and the lower opening 31.

スピーカの自由空気共振周波数は、長い方の管
の長さが1/2波長であるように選択することがで
き、それによつてスピーカと管のリアクタンス性
要素間の共振によつて発生され得る応答変動を小
さくすることができる。望ましくは、スピーカは
オーバーダンプされ、スピーカと管との間の不所
望な共振を防止する。
The free air resonant frequency of the loudspeaker can be chosen such that the length of the longer tube is 1/2 wavelength, thereby causing the response that can be generated by resonance between the reactive elements of the loudspeaker and the tube. Fluctuations can be reduced. Desirably, the loudspeaker is overdamped to prevent unwanted resonance between the loudspeaker and the tube.

Bl積を増加させると、帯域(管の長さが1/4波
長の奇数倍に対する)の端部での応答ピークが増
加するATCRの効果と同様に増加する。こうし
て、低いATCRは高いBl積を使用することによ
つて部分的オフセツトとなる。更に、より大きい
Bl積は長い方の管が1/2波長の長さの中間帯域に
おいて感度を低下させる。Bl積は、好ましくは
応答を一様にするように選択される。所定の形状
のコーン及び管に対し、Blは、大きい方の管の
λ/4に対応する周波数での応答が大きい管の
λ/2に対応する周波数における応答に匹敵する
ように、選択するのが望ましい。
Increasing the Bl product increases the response peak at the ends of the band (for odd multiples of the tube length 1/4 wavelength), similar to the effect of ATCR. Thus, a low ATCR is partially offset by using a high Bl product. Furthermore, larger
The Bl product reduces sensitivity in the intermediate band where the longer tube is 1/2 wavelength long. The Bl product is preferably chosen to make the response uniform. For a given shape of cone and tube, Bl is selected such that the response at frequencies corresponding to λ/4 of the larger tube is comparable to the response at frequencies corresponding to λ/2 of the larger tube. is desirable.

第8図を参照すると、多数のスピーカを使用し
て比較的大きい有効コーン面積を与える本発明の
実施例を示す概略図が示される。この実施例は前
面に8個のスピーカを有するBOSE802(商標名)
スピーカ・システムの変形例である。この実施例
は、矩形の断面に折り曲げた管によつて開口42
に結合されるスピーカ41のコーンの背面を有す
る単一管ユニツトである。前面パネルに垂直の平
面内において前面パネルから部分的又は全体的に
後方開口に伸びる1又はそれ以上の縦長の垂直パ
ネルを配置し、スピーカ間の分離を与え、スピー
カが不平衡の場合の相互作用を防止し、これによ
つて1又はそれ以上のスピーカが他のスピーカと
異なつた位相で動作することが可能である。第1
図に示す本発明の実施例において、キヤビネツト
は17インチ(43.2cm)の幅、8 1/4インチ(21
cm)の高さ、6インチ(15.2cm)の奥行きで、ポ
ータブル・カセツトAM−FM受信機のキヤビネ
ツトとして充分小さくでき、一対の3インチのツ
イーターを有するBOSE802(商標名)スピーカ・
システムに使用される型式の単一の4 1/2インチ
(11.4cm)のスピーカを使用するキヤビネツトを
15ワツトのバツテリ動作パワー・アンプが駆動で
きる。BOSE802(商標名)の一対のツイーターの
うちの1つは左側に、他方は右側に配置され500
Hzのクロスオーバ周波数以上で分離されて、可聴
歪のない相当なレベルの低音を放射する。この実
施例においては、開口28及び31の各々は輻5
インチ(12.7cm)で高さ1 1/4(3.2cm)である。
前面から後方に伸びるバツフル25,26及び2
7の各々は、長さが11 1/2インチ(29.2cm)であ
る。垂直バツフル21及び23は、夫々6インチ
(15.2cm)及び4 1/2インチ(11.4cm)の長さで
ある。全ての外側部分は、Lexanの1/2インチ
(1.27cm)厚で作られ、全ての内部バツフルは1/4
インチ(0.64cm)PVCで作られ、硬質壁で本質的
に無損失の音響伝送ラインを供給し、その壁は管
内の定在波の結果として生じ得る強い圧力ピーク
に対して変位は最小となる。
Referring to FIG. 8, a schematic diagram is shown illustrating an embodiment of the present invention that uses multiple speakers to provide a relatively large effective cone area. This example is a BOSE802 (trade name) with 8 speakers on the front.
This is a modification of the speaker system. In this embodiment, the opening 42 is formed by a tube bent into a rectangular cross section.
It is a single tube unit with the back of the cone of the speaker 41 coupled to. Arranging one or more elongated vertical panels extending partially or wholly from the front panel to the rear aperture in a plane perpendicular to the front panel to provide separation between the speakers and facilitate interaction in the event the speakers are unbalanced. This allows one or more loudspeakers to operate out of phase with other loudspeakers. 1st
In the illustrated embodiment of the invention, the cabinet is 17 inches (43.2 cm) wide and 8 1/4 inches (21 cm) wide.
cm) high and 6 inches (15.2 cm) deep, it can be small enough to be used as a portable cassette AM-FM receiver cabinet, and the BOSE802(trade name) speaker with a pair of 3-inch tweeters.
A cabinet that uses a single 4 1/2 inch (11.4 cm) speaker of the type used in the system.
Can drive a 15 watt battery operated power amplifier. BOSE802 (trade name) has a pair of tweeters, one on the left and the other on the right.
It is isolated above the Hz crossover frequency and emits significant levels of bass without audible distortion. In this embodiment, each of the apertures 28 and 31 has a radius of 5
It is inches (12.7cm) and 1 1/4 (3.2cm) high.
Batsuful 25, 26 and 2 extending from the front to the rear
Each of 7 is 11 1/2 inches (29.2 cm) long. Vertical buffles 21 and 23 are 6 inches (15.2 cm) and 4 1/2 inches (11.4 cm) long, respectively. All exterior parts are made of Lexan 1/2" (1.27cm) thick and all interior parts are 1/4" thick.
Constructed from inch (0.64 cm) PVC, it provides an essentially lossless acoustic transmission line with rigid walls that have minimal displacement for strong pressure peaks that can occur as a result of standing waves in the tube. .

システム応答における非一様性は等化回路によ
つて減少させられ、システム全体の応答をあらゆ
る所望の特性曲線にすることができる。等化回路
を使用して、システム応答の管の長さが1/4波長
となる周波数以下にノツチを挿入することは望ま
しいことである。管スピーカ・システムの応答は
この周波数よりも低い。このノツチを有する等化
回路をスピーカを駆動するパワー・アンプの前に
配置することによつて、パワー・アンプはこの周
波数帯域ではスピーカにそれ程電力を伝送しな
い。この特徴は、パワー・アンプ消費(必要とな
る容量)を減少させ、スピーカ・ダイアフラムの
変位及び歪を低下させる。この特徴は他のスピー
カ、例えばポートのついたスピーカにも有益であ
る。
Non-uniformities in the system response are reduced by the equalization circuit, allowing the overall system response to have any desired characteristic curve. It is desirable to use an equalization circuit to insert a notch below the frequency at which the tube length of the system response is one-quarter wavelength. The response of tube speaker systems is below this frequency. By placing the equalization circuit with this notch in front of the power amplifier driving the speaker, the power amplifier transfers less power to the speaker in this frequency band. This feature reduces power amplifier consumption (required capacitance) and reduces speaker diaphragm displacement and distortion. This feature is also useful for other speakers, such as speakers with ports.

第9図を参照すると、特定のパラメータ値の好
適ノツチ回路の実施例の回路図が示される。第1
0図を参照すると、このノツチ回路の周波数応答
特性が示され、そのノツチ周波数は40Hzのすぐ下
で50Hzでは相当の応答がある。この回路の重要な
特徴は、システムの低カツトオフ周波数のすぐ下
で応答が鋭く下がり、カツトオフ周波数以下で応
答を比較的低く維持していることである。こうし
て、ノツチ周波数における応答を低周波数カツト
オフよりも6デジベル低くする回路が申し分のな
いものである。また、ノツチ周波数の近くに複素
共役ポール及びゼロの対を有する等化回路が望ま
しい。更に、このノツチ・フイルタは他の帯域外
ロールオフ・フイルタと結合して一層効率を上げ
ることができる。
Referring to FIG. 9, a circuit diagram of a preferred notch circuit embodiment for certain parameter values is shown. 1st
Referring to Figure 0, the frequency response characteristics of this notch circuit are shown, with the notch frequency just below 40Hz and a significant response at 50Hz. An important feature of this circuit is that the response drops off sharply just below the system's low cutoff frequency and maintains the response relatively low below the cutoff frequency. Thus, a circuit that provides a response at the notch frequency of 6 dB below the low frequency cutoff is satisfactory. Also, an equalization circuit having a complex conjugate pole and zero pair near the notch frequency is desirable. Additionally, this notch filter can be combined with other out-of-band roll-off filters for even greater efficiency.

第10図からわかるように、ノツチ周波数はほ
ぼ37Hzでカツトオフ周波数(3dB降下点)はほぼ
47Hzである。即ち、ノツチ周波数はカツトオフ周
波数よりも1/3オクターブ程度低い(ノツチ周波
数からの1オクターブは37Hzのノツチ周波数より
もほぼ37Hz高い)。
As can be seen from Figure 10, the notch frequency is approximately 37Hz and the cutoff frequency (3dB drop point) is approximately 37Hz.
It is 47Hz. That is, the notch frequency is about 1/3 octave lower than the cutoff frequency (one octave from the notch frequency is approximately 37 Hz higher than the 37 Hz notch frequency).

本発明によるスピーカ・システムに等化回路を
使用することは望ましいけれども、電子的等化を
しないシステムを組立ることができる。電子的等
化のないパラメータは、一般に過度の変動のない
最適帯域幅のために選択される。電子的等化で
は、パラメータは、比較的広い帯域幅に亘つて比
較的平滑な応答のために選択されることが望まし
く、それによつて電子的に等化するのを容易にし
て広帯域幅に亘つてほぼ一様な応答を与える。
Although it is desirable to use equalization circuitry in a speaker system according to the present invention, it is possible to construct a system without electronic equalization. Parameters without electronic equalization are generally chosen for optimal bandwidth without excessive variation. In electronic equalization, parameters are preferably chosen for a relatively smooth response over a relatively wide bandwidth, thereby making it easy to electronically equalize and gives an almost uniform response.

以上、比較的製造が簡単で安価なコンパクト構
造で、非常に低い音の範囲まで伸びる信号を正確
にそして効率よく再生することができる、改良さ
れた経済的スピーカ・システムを提供する新規な
装置及び技術を説明した。本発明を特にスピー
カ・システムと関連させて説明したが、本発明の
原理は、振動面と圧力波を伝播する媒体との間で
エネルギの結合を行う他のシステムにも適用する
ことができる。従つて、本発明の原理は、圧力波
を伝播する媒体から、又はその媒体に結合される
振動面を使用するソナー及び超音波システム、あ
るいはマイクロホンに適用することができる。当
業者には本発明の範囲から離れることなく、前述
した実施例及び技術から種々の利用が可能である
ことが明らかである。
In summary, there has been described a novel device and system which provides an improved and economical loudspeaker system capable of accurately and efficiently reproducing signals extending into the very low sound range in a compact construction that is relatively simple and inexpensive to manufacture. Explained the technology. Although the invention has been described with particular reference to a loudspeaker system, the principles of the invention may be applied to other systems that provide energy coupling between a vibrating surface and a medium in which pressure waves are propagated. Accordingly, the principles of the invention can be applied to sonar and ultrasound systems that use vibrating surfaces from or coupled to a medium that propagates pressure waves, or to microphones. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications can be made to the embodiments and techniques described above without departing from the scope of the invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、ポータブルなエンタテインメント・
センターを構成する非常に小形のキヤビネツトで
非常に低い音を発生する本発明の実施例の正面図
である。第2図は、中空の硬質管音響伝送ライン
の一端にスピーカを配置した概略図である。第
3,4,5図は、管の長さが、夫々、1/4波長よ
りも短いとき、1/4波長と1/2波長の間のとき、1/
2波長のときの定在波パターンを示す。第6図は、
典型的管スピーカの周波数応答を示す。第7図は
第1図に示す実施例の周波数応答を示す。第8図
はキヤビネツト内に多数の類似スピーカを設けて
使用する本発明の実施例を示す概略図である。第
9図はノツチ回路の回路図である。第10図は第
9図のノツチ回路の周波数応答を示すグラフであ
る。第11図は、コーン面積に対する管の断面積
の比を変えた場合のスピーカの周波数特性を示
す。 (符号説明)、11:スピーカ・システム、1
2:頂部パネル、16:前面パネル、17:背面
パネル、18:底部パネル、21,23:垂直パ
ネル、22:スピーカ、24,25,26,2
7:水平パネル。
Figure 1 shows a portable entertainment
FIG. 2 is a front view of an embodiment of the invention that produces very low sound with a very small central cabinet; FIG. 2 is a schematic diagram showing a speaker placed at one end of a hollow hard tube acoustic transmission line. Figures 3, 4, and 5 show the results when the length of the tube is shorter than 1/4 wavelength, between 1/4 wavelength and 1/2 wavelength, and 1/4 wavelength, respectively.
This shows the standing wave pattern when there are two wavelengths. Figure 6 shows
The frequency response of a typical tube speaker is shown. FIG. 7 shows the frequency response of the embodiment shown in FIG. FIG. 8 is a schematic diagram illustrating an embodiment of the present invention using multiple similar speakers within a cabinet. FIG. 9 is a circuit diagram of the notch circuit. FIG. 10 is a graph showing the frequency response of the notch circuit of FIG. FIG. 11 shows the frequency characteristics of the speaker when the ratio of the cross-sectional area of the tube to the cone area is changed. (Explanation of symbols), 11: Speaker system, 1
2: Top panel, 16: Front panel, 17: Back panel, 18: Bottom panel, 21, 23: Vertical panel, 22: Speaker, 24, 25, 26, 2
7: Horizontal panel.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 圧力波を伝播する媒体によつて圧力波エネル
ギを伝達する装置であつて、 圧力波の形態及び電気的形態のうちの一方を他
方に変換する振動面を有する変換手段と、 前記媒体と振動面の間でエネルギを伝達する少
なくとも1つの低損失圧力波伝送ライン手段と、 を有し、前記圧力波伝送ライン手段の一端が前記
振動面に近接し、他端が前記媒体に近接し、その
有効長が前記媒体と振動面との間で伝達される圧
力波エネルギの最低周波数における四分の一波長
にほぼ一致し、前記低損失圧力波伝送ライン手段
が前記振動面の面積よりも小さい断面積を有する
非吸収性内壁の中空管から成り、それによつて低
周波数におけるシステム応答を所定レベルに維持
しながら前記最低周波数における応答ピークの大
きさを抑えることが可能な、圧力波エネルギ伝達
装置。 2 前記振動面及び媒体が、通常それらの間に不
整合をもたらす圧力波インピーダンスによつて特
徴づけられ、前記低損失圧力波伝送ラインが、特
性インピーダンスと前記媒体及び振動面の間に低
周波エネルギを有効に結合する長さとによつて特
徴づけられる、特許請求の範囲第1項記載の装
置。 3 前記低損失圧力波伝送ライン手段の一端及び
他端の間の距離が、前記圧力波伝送ライン手段の
長さよりも小さく、前記振動面の全長よりも大き
い、特許請求の範囲第1項記載の装置。 4 前記振動面の面積が前記断面積の1.5乃至2
倍のオーダーである特許請求の範囲第1項記載の
装置。 5 前記媒体が空気である特許請求の範囲第1項
記載の装置。 6 前記中空管が、前記振動面と前記媒体に近接
の開口を画定する手段との間に直列に接続される
複数の重なり合つた区分から成る特許請求の範囲
第5項記載の装置。 7 前記中空管が異なつた長さの区分から成る特
許請求の範囲第6項記載の装置。
[Claims] 1. A device for transmitting pressure wave energy by a pressure wave propagating medium, comprising: a conversion means having a vibrating surface for converting one of the pressure wave form and the electrical form into the other; and at least one low loss pressure wave transmission line means for transferring energy between the medium and the vibrating surface, one end of the pressure wave transmission line means proximate the vibrating surface and the other end proximate the vibrating surface. The low loss pressure wave transmission line means is proximate to the vibrating surface and has an effective length substantially corresponding to a quarter wavelength at the lowest frequency of pressure wave energy transmitted between the medium and the vibrating surface. consists of a hollow tube with a non-absorbing inner wall having a cross-sectional area smaller than the area of , pressure wave energy transfer device. 2. the vibrating surface and the medium are characterized by pressure wave impedances that typically result in a mismatch between them, and the low loss pressure wave transmission line transmits low frequency energy between a characteristic impedance and the medium and the vibrating surface. 2. A device according to claim 1, characterized by a length that effectively couples the . 3. The method according to claim 1, wherein the distance between one end and the other end of the low-loss pressure wave transmission line means is smaller than the length of the pressure wave transmission line means and larger than the total length of the vibration surface. Device. 4 The area of the vibration surface is 1.5 to 2 of the cross-sectional area.
2. A device according to claim 1, which is of the order of double. 5. The device according to claim 1, wherein the medium is air. 6. The apparatus of claim 5, wherein the hollow tube comprises a plurality of overlapping sections connected in series between the vibrating surface and means defining an opening proximate to the medium. 7. The device of claim 6, wherein the hollow tube comprises sections of different lengths.
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