水平和垂直聲音分散受控制的聲學(xué)橫向角狀擴(kuò)音器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
【背景技術(shù)】
[0001]在設(shè)計(jì)揚(yáng)聲器系統(tǒng)時(shí)，兩個(gè)重要的考慮是來自該系統(tǒng)的聲輻射的垂直和水平方向性。例如，已知某一種類的聲學(xué)角狀擴(kuò)音器，用于從垂直定向的換能器獲取聲能并以大致寬的水平型式將該聲能重新分配到最有用的地方，即，重新分配到前方的聽眾的耳朵并水平地重新分配到揚(yáng)聲器系統(tǒng)的兩側(cè)。聲能以此方式重新分配是以失真為代價(jià)的，該失真是因換能器最初產(chǎn)生的球面波前的變形而導(dǎo)致的。聲學(xué)角狀擴(kuò)音器的目標(biāo)是在期望的聲波長(zhǎng)譜上以最小的失真提供最佳的聲能方向性。
[0002]該類型的聲學(xué)角狀擴(kuò)音器的設(shè)計(jì)已經(jīng)被射線跟蹤范例推動(dòng)?，F(xiàn)有技術(shù)顯示，設(shè)計(jì)者已經(jīng)將從換能器發(fā)出的聲能視為多條單列射線，并且，這些聲學(xué)角狀擴(kuò)音器的設(shè)計(jì)已經(jīng)是基于向這些單列射線提供期望的方向性。作為一個(gè)示例，授予Klayman的美國(guó)專利N0.4，836，329教導(dǎo)了一種聲學(xué)角狀擴(kuò)音器，其包括通過使單一線段圍繞位于該線段中間的旋轉(zhuǎn)軸線掃過180°而限定的凹入和凸出的圓錐部分。該設(shè)計(jì)旨在操作為，使得從換能器發(fā)出的任何聲能“射線”以直線前進(jìn)，直到與角狀擴(kuò)音器的表面接觸，在該點(diǎn)射線基于入射角改變方向而以直線離開角狀擴(kuò)音器。
[0003]現(xiàn)有設(shè)計(jì)中這樣做的一個(gè)結(jié)果是對(duì)角狀擴(kuò)音器及其表面的幾何形狀的剛性約束。這削減了角狀擴(kuò)音器設(shè)計(jì)者為不同的用途以及為不同的換能器定制角狀擴(kuò)音器的能力，例如壓縮驅(qū)動(dòng)器對(duì)圓頂高頻揚(yáng)聲器。
[0004]已經(jīng)確定的是，將來自共同換能器的聲能視為通過空氣行進(jìn)的一組單列射線從根本上存在缺陷，并且在概念上引入歧途。聲能實(shí)際上以球面波從換能器發(fā)出，并從換能器向外以球體擴(kuò)展到周圍環(huán)境中。基于該認(rèn)識(shí)，需要重新考慮設(shè)計(jì)具有這種反射表面的聲學(xué)角狀擴(kuò)音器的方法(Klayman等人)，與射線不同，最佳地適于使球面波成形并指向。

【發(fā)明內(nèi)容】

【附圖說明】
[0005]圖1是根據(jù)本公開的實(shí)施例的聲學(xué)角狀擴(kuò)音器的前部透視圖。
[0006]圖2是根據(jù)本公開的實(shí)施例的聲學(xué)角狀擴(kuò)音器的側(cè)視圖。
[0007]圖2A是圖2的通過2A-2A線的橫截面圖，形成角狀擴(kuò)音器的垂直平分，該平分通過角狀擴(kuò)音器的喉部的中心。
[0008]圖3是根據(jù)本公開的實(shí)施例的包括可選擇的底部的角狀擴(kuò)音器的前部透視圖。
[0009]圖4是根據(jù)本公開的實(shí)施例的聲學(xué)角狀擴(kuò)音器的頂部透視圖。
[0010]圖5A是根據(jù)本公開的實(shí)施例的固定到換能器的聲學(xué)角狀擴(kuò)音器的底部透視圖。
[0011]圖5B是根據(jù)本公開的實(shí)施例的固定到可選擇的換能器的聲學(xué)角狀擴(kuò)音器的前部透視圖。
[0012]圖6是根據(jù)本公開的實(shí)施例的聲學(xué)角狀擴(kuò)音器的側(cè)部透視圖。
[0013]圖7是根據(jù)本公開的實(shí)施例的聲學(xué)角狀擴(kuò)音器的一部分的放大透視圖，其中為了清楚起見，移除了頂部的大部分。
[0014]圖8是根據(jù)本公開的實(shí)施例的聲學(xué)角狀擴(kuò)音器的另一前部/側(cè)部透視圖。
[0015]圖9和10是根據(jù)本公開的實(shí)施例的不同縱橫比的聲學(xué)角狀擴(kuò)音器的前部透視圖。
[0016]圖11是根據(jù)本公開的另一實(shí)施例的聲學(xué)角狀擴(kuò)音器的透視圖。
[0017]圖12是根據(jù)本公開的又一實(shí)施例的聲學(xué)角狀擴(kuò)音器的透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]現(xiàn)在參照?qǐng)D1-12描述實(shí)施例，圖1-12總體上涉及用于使來自換能器的聲能以期望的型式指向角狀擴(kuò)音器周圍的環(huán)境的聲學(xué)角狀擴(kuò)音器。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明可以體現(xiàn)為許多不同的形式，而不應(yīng)解釋為局限于這里提出的實(shí)施例。而是，這些實(shí)施例的提供是使本公開更徹底且更完全，這將全面地向本領(lǐng)域技術(shù)人員表達(dá)本發(fā)明。當(dāng)然，本發(fā)明旨在覆蓋這些實(shí)施例的備選方案、變型和等同物，這些都包括在由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)。此外，在下面對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)描述中，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)本發(fā)明的徹底理解，提出了許多具體的細(xì)節(jié)。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員明白，本發(fā)明可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)的條件下實(shí)施。
[0019]這里可能使用的術(shù)語“頂”和“底”、“上”和“下”以及“垂直”和“水平”僅用于方便和說明性的目的，不是盡可能多地限制本發(fā)明的描述，因?yàn)樗鶚?biāo)記的項(xiàng)目可以調(diào)換在適當(dāng)?shù)奈恢?。作為一個(gè)示例，聲學(xué)角狀擴(kuò)音器的“底”部可能在下面被描述為被固定在面朝上的換能器的頂部。然而，底部可能在實(shí)施例中是角狀擴(kuò)音器的最上表面，例如角狀擴(kuò)音器固定在面向下的揚(yáng)聲器的下面的地方。
[0020]在實(shí)施例中，本技術(shù)的聲學(xué)角狀擴(kuò)音器包括協(xié)作以使可能以球面波從換能器發(fā)出的聲能成形的頂部、后部和底部。根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)特征，聲學(xué)角狀擴(kuò)音器是垂直非對(duì)稱的，正如這里使用的，這意味著頂部具有與底部不同的形狀。頂部、后部和底部還包括用于使從聲學(xué)角狀擴(kuò)音器輻射的聲能成形并為其提供方向性的輪廓。這些輪廓允許聲能改變方向，同時(shí)使該類型的聲學(xué)角狀擴(kuò)音器所固有的失真最小。下面解釋聲學(xué)角狀擴(kuò)音器的不同部分、輪廓和特征的實(shí)施例。
[0021]正如例如在圖1和8中所看出的，聲學(xué)角狀擴(kuò)音器100可以包括頂部104和底部110，頂部104和底部110可以通過后部106分隔并連接。頂部、后部和底部可注塑模制為單一部件。或者，它們可以分開制造并通過已知的固定方式彼此固定。
[0022]底部110可以固定到換能器114，換能器114的示例在圖5A的后視圖和圖5B的前視圖中看到。圖5A的換能器114可以是壓縮驅(qū)動(dòng)器，圖5B的換能器114可以是圓頂高頻揚(yáng)聲器(為了清楚起見，圖5B中省略了底部110)。然而，所使用的換能器114的類型對(duì)于本公開來講無關(guān)緊要，換能器114可以是各種其它聲能源。
[0023]角狀擴(kuò)音器100的底部110可以固定到換能器114，在喉部120上對(duì)準(zhǔn)(例如在圖2A、6和7中看出)。角狀擴(kuò)音器100的喉部是角狀擴(kuò)音器內(nèi)的緊挨著換能器的輸出區(qū)域的空間。緊固可以通過固定在形成于底部110中的托架124內(nèi)的緊固件來實(shí)現(xiàn)，從而固定角狀擴(kuò)音器100相對(duì)于換能器114的位置。在實(shí)施例中，喉部120可以具有在I到2英寸之間的直徑，雖然在其它實(shí)施例中喉部120的直徑可以比這更大或更小。在其它實(shí)施例中，角狀擴(kuò)音器100可以通過各種其它的緊固方案固定到換能器114，或者角狀擴(kuò)音器100可以與換能器114 一體形成。
[0024]如下面所解釋的，本公開的特征是，角狀擴(kuò)音器100的幾何形狀不像現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)計(jì)那樣受約束，而是可以針對(duì)不同的換能器改變以優(yōu)化其性能。例如，圖5A的壓縮驅(qū)動(dòng)器僅具有與喉部120對(duì)準(zhǔn)的開口(圖2A、6和7)。相反，圖5B的圓頂高頻揚(yáng)聲器具有向上突出到喉部120中的圓頂116。鑒于這些換能器的不同構(gòu)造，角狀擴(kuò)音器100中的凹入圓錐部分148(下面討論)的形狀可以改變以針對(duì)壓縮驅(qū)動(dòng)器或圓頂高頻揚(yáng)聲器優(yōu)化角狀擴(kuò)音器100。用于壓縮驅(qū)動(dòng)器的凹入圓錐部分148可以如圖2A、6和7所示。用于圓頂高頻揚(yáng)聲器的凹入圓錐部分148相比而言可以拉長(zhǎng)，并分成兩個(gè)不連續(xù)的圓錐部分148a和148b，如圖5B所示。
[0025]現(xiàn)在參照?qǐng)D1、2、2A、5、6、7和8，底部110包括面向角狀擴(kuò)音器100的內(nèi)部的表面130。正如例如在圖1中看出的，表面130可以通過具有位于喉部120的中心的旋轉(zhuǎn)軸線AR(圖6)的不規(guī)則形狀的線段