專利名稱：揚聲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及彎曲波面板揚聲器，例如由WO 97/09842所示范的該種共振彎曲波面板揚聲器，及涉及這種揚聲器的驅(qū)動馬達。
背景技術(shù)：
在制作電動彎曲波面板揚聲器的振動換能器時，即移動線圈，目前所考慮的語音線圈尺寸及質(zhì)量皆朝向使用小直徑及小質(zhì)量的語音線圈系統(tǒng)，典型上為公知活塞式揚聲器的高音揚聲器線圈的尺寸。在某些應(yīng)用中，例如由WO 98/39947所示的驅(qū)動彎曲波面板或隔膜，其是例如由中心驅(qū)動，所以其可同時活塞式及彎曲式動作，這種小直徑語音線圈可造成功率處理及偏移相關(guān)的問題。
對于這種小直徑語音線圈，該驅(qū)動點阻抗(Zm)近似于在一單一點上驅(qū)動的一面板。當(dāng)頻率增加時，Zm以模態(tài)結(jié)構(gòu)振動，但是平均恒定，并近似于由下式所給定的無限面板數(shù)值Zm=8Bμ]]>一給定語音線圈質(zhì)量(Mc)的結(jié)果，會有一高頻限制(f(b))，高于它時此質(zhì)量的上升阻抗即超過該恒定的驅(qū)動點阻抗。此頻率如下式f(b)=Zm2πMc]]>因此在已知彎曲波曲板上的語音線圈質(zhì)量即根據(jù)上式來保持在低數(shù)值。
該明顯的方式是增加Zm或降低Mc來保持在該聲音波段中的高反轉(zhuǎn)頻率(turnover frequency)。語音線圈直徑只曾經(jīng)稍微增加，然后僅發(fā)現(xiàn)到該單元蓋，鼓模式，共振成為主導(dǎo)，而造成過早的停止(roll-off)。
其它會不利于活塞式驅(qū)動面板的低質(zhì)量語音線圈的因素為敏感性及頻寬。為了在一理想性封閉的體積中保持一理想的低頻頻寬，該隔膜質(zhì)量需要提高。以保持高的敏感度，該B1力量因素將需要為高。高B1驅(qū)動器通常根據(jù)繞圈數(shù)來增加該B1乘積，因此而增加語音線圈質(zhì)量。
另一個方向是使用一下掛式振動激發(fā)器設(shè)計，其根據(jù)該磁鐵來增加該B1乘積，以此來保持語音線圈質(zhì)量為低。此已經(jīng)使用一25mm語音線圈直徑來追蹤，在該驅(qū)動點上具有增加的剛性。但仍會限制功率處理及偏移。
已得知WO 97/09842可提供一平面板揚聲器，其是在低頻活塞式運作，并在高頻下共振。其也得知專利US-A-4,532,383提供具有一移動線圈換能器及隔膜的揚聲器，其為類似直徑，且該語音線圈被配置來驅(qū)動在其周圍該隔膜。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，其提供一種揚聲器，其包含一面板形式聲音組件，其做為一彎曲波幅射器，及一電動移動線圈換能器，其具有一語音線圈安裝到該聲音組件來在該聲音組件中激發(fā)彎曲波振動，其中在該語音線圈及該聲音組件之間的該接面具有相對于該聲音組件的尺寸的足夠長度來代表一線驅(qū)動器，使得該聲音組件具有一機械阻抗，其平均隨彎曲波頻率上升。該語音線圈及該隔膜的接面可為圓形，而該接面可為實質(zhì)上連續(xù)。
在本文中足夠長度的語音線圈接面為其中該長度或一圓形接面狀況下的其直徑，等于在由該接面所定義的或由該語音線圈環(huán)繞的該聲音組件的部分中至少一彎曲波的長度，而且是在該揚聲器的最高運作頻率。
一面板的機械阻抗等于在一單一點施加的力量對于在此點所得到的速度的比例。其中該面板是由在一線上動作的力量驅(qū)動，該有效機械阻抗為在該線上施加的整個力量對于在該線的長度上平均的所得到速度的比例。在本說明及權(quán)利要求中，該名詞機械阻抗的使用是用于描述兩種驅(qū)動配置的該比例。
其將了解到，對于一點驅(qū)動板或隔膜，其僅為具有一真正恒定Zm的無限隔膜。一有限隔膜具有一Zm，其繞該無限隔膜數(shù)值來振蕩。類似地，由該隔膜上一大區(qū)域語音線圈所看到的機械阻抗，將以模態(tài)結(jié)構(gòu)振動，但將平均上隨頻率上升。
該聲音組件由該語音線圈環(huán)繞的部分可具有與該語音線圈之外的聲音組件部分不同的厚度。
該換能器可配置來同時以整體主體模式來移動該聲音組件，及施加彎曲波能量到該聲音組件。在該語音線圈及該聲音組件之間的接面的尺寸，形狀及位置可相對于該隔膜或聲音組件的模態(tài)分布來調(diào)整，以達成在低頻由整體動作平滑的轉(zhuǎn)換到在較高頻率下的共振彎曲波行為。舉例而言，在一圓形隔膜的情況下，通常被驅(qū)動，該第二共振可引起該輸出中的不規(guī)則性。通過一圓形驅(qū)動線，該驅(qū)動線的有效周長可按位置及尺寸選擇來位于或接近于該第二共振的波節(jié)圓。在此文中，該第一共振為該整體或活塞等效共振。通過耦合或接近該第二共振的波節(jié)圓，其效應(yīng)會降低，而該模式被微弱或根本不驅(qū)動。因此該設(shè)計者可調(diào)整該驅(qū)動參數(shù)來由該低活塞頻率增加該第二品質(zhì)到該中頻率的模態(tài)密集區(qū)域。
質(zhì)量承載可施加到該語音線圈的直徑之內(nèi)的該聲音組件。該聲音組件可為非圓形的形狀。該換能器語音線圈與該聲音組件的幾何中心為共同的中心。
一第二換能器可耦合到在由該語音線圈環(huán)繞的其部分之內(nèi)的聲音組件，并用來造成該部分的高頻彎曲波活動。該第二換能器可偏離于該語音線圈的主軸。
耦合裝置可用來固定該語音線圈到該聲音組件，該耦合裝置具有非圓形形狀的足跡。
由該語音線圈環(huán)繞的該聲音組件的部分可比在該語音線圈之外的聲音組件的部分要硬。該聲音組件的彎曲剛性可為非等向性。該聲音組件可彎曲或凹陷，或另形成來增加其彎曲剛性。
該揚聲器可包含一框架，其具有環(huán)繞該聲音組件的部分，及另一個支撐該電動換能器的部分，另可包含連接在該聲音組件及該框架部分之間的裝置，并彈性懸吊該聲音組件在該框架上。該懸吊裝置可連接在該框架及該聲音組件的邊界之間。該彈性懸吊可用來質(zhì)量承載該聲音組件。該彈性懸吊可用來減振該聲音組件。該彈性懸吊可至少部分由該聲音輻射器的表皮所形成。
該聲音組件可由該聲音能量所輻射的前側(cè)，并可包含置于由該語音線圈環(huán)繞的該聲音組件部分上的聲音遮罩裝置，該遮罩裝置定義了一聲音空洞。
該電動移動線圈換能器可偏離于該聲音組件的幾何中心，并提供一反平衡質(zhì)量在該聲音組件上。
在該隔膜上大區(qū)域語音線圈的動作可產(chǎn)生一激發(fā)模式的分布，其造成該輻射軸上的明顯傳送，至少在一些頻率范圍上。在一些應(yīng)用中，例如該輸出聲音的區(qū)分，此具有好處，但在一些應(yīng)用中，需要偏軸的功率。一種改善偏軸功率的方式是激發(fā)彎曲波振動中的面板，其頻率接近或大于該重合頻率。
該重合頻率為在該平板中的彎曲波速度等于空氣中聲音速度的頻率。在此頻率之上，在平板中的速度會超過空氣中的速度，而此超音波振動會造成強烈方向性的偏軸輻射。事實上在該重合頻率時，輻射是直接偏軸的傳送，其傳送角度在頻率增加時會移動靠近該軸上的方向。一平板的重合頻率是由其彎曲剛性(B)及質(zhì)量密度(mu)所決定。這些參數(shù)可被改變使得由該大區(qū)域語音線圈所造成的輻射樣式的窄化至少某種程度可由在該重合頻率之上的該彎曲波振動所偏軸傳送的額外能量所補償。
本發(fā)明的揚聲器可用來做為一全范圍的裝置。


本發(fā)明將以所附圖面中的范例來圖形化地說明，其中圖1所示為一揚聲器驅(qū)動器馬達的前視圖；圖2所示為圖1的驅(qū)動馬達的橫截面?zhèn)纫晥D；圖3所示為一揚聲器外殼的前視圖；圖4所示為該揚聲器外殼的側(cè)視圖；圖5所示為一頻率響應(yīng)；圖6所示為接近場域低音頻率響應(yīng)；圖7到9所示為隔膜具體實施例的前視圖，其每個皆具有一補充振動激發(fā)器；圖10到13所示為隔膜的進一步具體實施例的前視圖；圖14所示為隔膜的進一步具體實施例的透視圖；圖15到18所示為隔膜的具體實施例的橫截面圖；圖19到21所示為隔膜環(huán)繞或懸吊的具體實施例的橫截面；圖22所示為一揚聲器驅(qū)動馬達的具體實施例的橫截面圖；圖23所示為隔膜的一具體實施例的前視圖；圖24所示為隔膜的一具體實施例的橫截面圖；
圖25所示為比較一公知活塞式揚聲器與本發(fā)明揚聲器的響應(yīng)的極性圖；及圖26及27為語音線圈/隔膜線驅(qū)動接面的進一步具體實施例的前視圖。
具體實施例方式
在圖1及2中所示為用來安裝到一隔音板的揚聲器驅(qū)動馬達1，例如在一外殼中，請參考以下的圖3及4，其包含剛性輕量材料的圓形平面隔膜，例如包含夾在高拉伸板材料的表皮之間的一核心，其形成一聲音組件或輻射器，用來同時活塞式，及彎曲成在較高頻率的彎曲波共振裝置下運作。依此方式，本發(fā)明的驅(qū)動器馬達能夠運作成一全范圍裝置，其實質(zhì)地涵蓋具有寬聲音分散的聲音頻譜的全部，不像是公知的活塞式驅(qū)動器，其頻率波段或至少其分散角度在高頻率受限于該隔膜直徑，請參考下圖25，及一彎曲波驅(qū)動器，其是在低于200Hz之下的頻率來停止，除非一非常大的隔膜尺寸。
一般而言，公知方式中該隔膜2是以一框架或籃子3來支撐，例如金屬制，在其前端形成一環(huán)形突緣4，其具有數(shù)個間隔的固定孔5，以此該框架可固定在一適當(dāng)?shù)目斩吹膿P聲器外殼中，請參考下圖3及4。一波形的懸吊6，例如類似橡膠的材料制成，其通過一粘結(jié)劑固定到環(huán)繞其周界的隔膜，而該懸吊可通過一夾環(huán)7的幫助而夾在該環(huán)形突緣4，以此該隔膜可相對于該框架而活塞式地移動。
該框架可支撐一電動移動的線圈換能器8，用于活塞式地移動該隔膜，并用于施加彎曲波能量到該隔膜來使其共振，例如使用WO 97/09842中所述的方式。該換能器包含一磁鐵組件9，其固定于該框架，并定義了與該隔膜同心的一環(huán)形間隙10，而一語音線圈及前者的組合11安裝在該環(huán)形間隙中用于軸向移動，而其通過一耦合環(huán)12而同心地固定于該隔膜。在常用的公知方式中，一波形懸吊三腳架13是固定在該語音線圈組合與該框架之間，以保證該語音線圈在該環(huán)形間隙中的適當(dāng)軸向移動。
該語音線圈直徑相對于該彎曲波長度為大，且此效應(yīng)為一線驅(qū)動器到該隔膜，而非一點驅(qū)動器，其通常對于使用電動激發(fā)器的彎曲波輻射器具有小直徑語音線圈。此線驅(qū)動器對于該語音線圈提供明顯的機械驅(qū)動阻抗增加，而此較高的機械阻抗使得該系統(tǒng)可容忍相當(dāng)高的質(zhì)量語音線圈，而不會在高頻過早停止。同時，因為該語音線圈的大直徑，其有可能來操縱該隔膜面板剛性來允許由該語音線圈環(huán)繞的隔膜部分來具有多重模式，而非單一主要鼓模式，如同一小直徑語音線所具有。該隔膜的內(nèi)部部分16可由該語音線圈環(huán)繞，如圖1所示，當(dāng)該隔膜的外部部分17是徑向延伸到該語音線圈之外。
如圖1及2所示，小質(zhì)量14，15被固定到在語音線圈直徑之內(nèi)的隔膜，以調(diào)整及/或平滑化該聲音輻射器的頻率響應(yīng)。這種質(zhì)量并非永遠必須，但通常需要。這些質(zhì)量顯示為分散的質(zhì)量，但并不一定要分散。其質(zhì)量范圍可為0.5g到100g，基本上的范圍為2到20g。其可提供一或多個這種質(zhì)量。
圖1及2的揚聲器驅(qū)動器具體實施例已經(jīng)最佳化，用于一高傳真揚聲器，當(dāng)耦合到一放大器時，其在整個聲音波段中具有一平面電壓轉(zhuǎn)換功能。以此做為此具體實施例的設(shè)計條件的部分，以下的設(shè)計參數(shù)可以運用。
該換能器具有一大的75mm直徑語音線圈，其安裝在據(jù)有一排氣孔18的低電感馬達系統(tǒng)中，其在該極塊或前板20上具有一銅渦電流遮蔽19。圖2所示為一釹制的磁環(huán)21的橫截面，其安裝在一磁鐵電路的中央，其包含一磁杯22及該前板20，造成一平均0.8T的B場域。該語音線圈11突出該磁前板20，以構(gòu)成一突出結(jié)構(gòu)。該語音線圈包含一鋁繞組高度14.5mm，繞在一0.1mm厚的鋁線圈架之上。該語音線圈參數(shù)如下心軸或線圈架直徑＝75mm線圈層數(shù)目＝2線直徑＝0.3mm繞圈數(shù)＝71該耦合環(huán)12用于在該語音線圈及該隔膜之間提供一固定介面。此重疊在該語音線圈內(nèi)側(cè)。其提供一2.5mm重疊來允許該耦合器與該語音線圈線圈架之間的一良好結(jié)合區(qū)域。該耦合環(huán)延伸該語音線圈的有效長度1.7mm，提供3.5mm的環(huán)寬度來耦合于該隔膜。此是顯示在圖2。該耦合環(huán)的材料為商業(yè)等級的熱塑性或熱固性樹脂，例如ABS，其質(zhì)量為3.4g。對于該語音線圈及耦合器之間的結(jié)合，使用一抗熱性氰丙烯酸(Loctite 4212)。此亦用于結(jié)合該耦合器與該隔膜。
具有該耦合環(huán)的該馬達系統(tǒng)的動態(tài)參數(shù)顯示如下
Mms＝11g(該語音線圈組合的移動質(zhì)量)Rms＝1.95Ns/m(懸吊的機械阻抗)B1＝8.1Tm(馬達轉(zhuǎn)換因子)Re＝6.5ohm(語音線圈的DC電阻)Fs＝40Hz(系統(tǒng)的質(zhì)量彈簧共振)Le＝0.2mH(在1kHz的語音線圈的電感因子)所使用的隔膜材料及其參數(shù)如下材料＝Rotrex Lite 51LS(商品名)3.5mm(3.5mm厚的511S級未壓縮Rohacell(商品名)核心的固態(tài)封閉單元聚丙烯丙烯酸(polymethacrylimide)熱塑性發(fā)泡，其具有一玻璃幕/熱塑性表皮)。直徑＝120mm。
參數(shù)系列于表1表1

由表1所提供的參數(shù)中，該面板的波長可用運作的最高頻率計算，即20kHz。此計算基于平均彎曲剛性2.1Nm提供波長為28mm。因此該語音線圈直徑為2.7倍的該最高頻率運作的波長。在現(xiàn)有技術(shù)的彎曲波揚聲器中，該第一空洞共振對應(yīng)于該語音線圈的一半波長。
此面板的重合葉片提供接近或在重合頻率之上的強烈聲音輸出偏軸，如上表1中所示。如圖25的指示圖中所示，其中該細線或跡線45為根據(jù)本發(fā)明具有一300mm直徑隔膜的揚聲器的圖形，及該粗跡線44為一公知的250mm直徑的活塞式隔膜。
該框架包含一鋁制背板23來支撐該換能器8，其是連接到該前突緣4。艾倫栓(未示出)是用來固定該夾環(huán)7到該突緣4。
固定于該隔膜的質(zhì)量14，15的配對用來平滑化該隔膜的內(nèi)側(cè)部分的第一鼓膜式，其大約在2kHz。
該馬達驅(qū)動單元參數(shù)如下所示dD＝14cm(輻射區(qū)域的直徑(以該周邊的中心為中心))Mms＝27g(該語音線圈及隔膜組合的移動質(zhì)量)Rms＝2.4Ns/m(懸吊的機械阻抗)B1＝8.1Tm(馬達轉(zhuǎn)換因子)Re＝6.5ohm(語音線圈的DC電阻)Fs＝33Hz(系統(tǒng)的質(zhì)量彈簧共振)Le＝0.2mH(在1kHz的語音線圈的電感因子)圖3及4所示為圖1及2的驅(qū)動單元的揚聲器外殼24，其具有一傾斜的前側(cè)25及側(cè)邊26。一空洞27提供在該前側(cè)25來接收該驅(qū)動單元或馬達1。該外殼已經(jīng)設(shè)計來提供一17公升的體積做為一最大的平面對準。該外殼形式被選擇來破壞內(nèi)部外殼駐波，雖然其并非該揚聲器的設(shè)計及運作所必要。該外殼是由18mm中等密度纖維板(MDF)所建構(gòu)。該接點被膠粘(使用PVA木膠)，并旋轉(zhuǎn)來提供一氣密封膠。
接下來對于以上的揚聲器具體實施例的量測是在一無回聲室中進行，其麥克風(fēng)位于1m處(在該隔膜的軸上)，輸出2.83v。如圖5所示，對于量測在低于約200Hz會發(fā)生不準確，所以顯示該低頻效能的一接近場域量測示于圖6。
當(dāng)圖1及2的具體實施例使用一單一大直徑語音線圈驅(qū)動器時，一補充的激發(fā)裝置可用來改善該高頻位準及/或延伸，及該揚聲器的方向效能。該補充激發(fā)器可置于隔膜上的任何地方，以提供一較小的輻射區(qū)域。像是大區(qū)域壓電的裝置，可以使用小區(qū)域或條形的形式，或更小的移動線圈裝置。此示于圖7到9。在圖7中，其將可看出一圓形壓電碟片振動激發(fā)器28已經(jīng)安裝在該隔膜2的中心，及該語音線圈11直徑的內(nèi)側(cè)。在圖8的具體實施例中，一壓電條形振動激發(fā)器29已經(jīng)安裝在該隔膜2上，與其共中心，并位在該語音線圈11的直徑內(nèi)側(cè)。在圖9中，一圓形碟片振動激發(fā)器30已經(jīng)安裝在該語音線圈直徑11的內(nèi)側(cè)的隔膜2上，但偏離中心。
其可看出該語音線圈移動質(zhì)量對于該揚聲器的高頻擴充具有少許的效應(yīng)。因此本發(fā)明并不限于輕量的語音線圈。此代表使用移動磁鐵馬達系統(tǒng)的范圍，及/或在該語音線圈組合及該隔膜之間的相當(dāng)高的質(zhì)量耦合環(huán)，其目前可排除在小驅(qū)動區(qū)域或彎曲波揚聲器的點驅(qū)動設(shè)計之外。此可允許復(fù)雜的耦合器設(shè)計來轉(zhuǎn)換該語音線圈環(huán)到其它較佳的形狀，以改善效能。三角形，正方形及橢圓形形狀的耦合環(huán)范例是分別示于圖10到12，其分別參考31到33。這些形狀代表被激發(fā)模式的分布，因此代表了方向的意義。例如，如圖13所示，如果一三角形隔膜34已被選擇，連同相對于該隔膜側(cè)旋轉(zhuǎn)一角度的長方形耦合器環(huán)32，其可提供隔膜中一更為異常的模態(tài)樣式。此也可進一步改善軸上及偏軸的頻率響應(yīng)。
在圖1及2的具體實施例中，該語音線圈直徑為75mm。此可根據(jù)該設(shè)計規(guī)格來增加或減少。如果該設(shè)計規(guī)格需要對于區(qū)分應(yīng)用的較窄的方向性，可使用一較大的語音線圈即耦合到一低波速面板，即具有一非常高的Fc。相反地，如果需要寬方向性，即可使用一較小的語音線圈，其是在線驅(qū)動器的條件之下。但是此需要電性高頻率加壓來維持整個聲音波段中的固定壓力。
如上圖13所示，本發(fā)明并不限于圖1及2的具體實施例中所示的圓形面板形狀。對于方向性及/或頻率響應(yīng)其它形狀可能較佳，因為由該面板的幾何可造成不同的模式形狀。其可預(yù)期在該面板中更復(fù)雜的模式形狀，使得聲音輸出中的方向性較少。范例包含正方形，長方形，及六角形面板。
同時，如圖14所示，本發(fā)明并不限于在低頻的隔膜純活塞行為，及在低頻下的類鼓膜行為。該隔膜34可為一大型輻射面板。此可提供一種自我隔板的裝置，而提供一雙極低音響應(yīng)，如相對箭頭所示。該面板邊緣可為自由或夾住。
本發(fā)明并不限于一平面隔膜或限于一單一材料形式。該隔膜的輪廓及形狀可用于改變該模態(tài)行為。例如，由該語音線圈環(huán)繞的隔膜部分可由不同的材料構(gòu)建，或使用相同材料但是較厚或較薄。范例性具體實施例示于圖15到18。剛性可通過輪廓化來施加于該隔膜。剛性變化也可使用材料等向性來實現(xiàn)。因此在圖15中，該隔膜2的內(nèi)部部分16是由凹陷其下表皮來變薄。在圖16中，該隔膜的內(nèi)部部分16被加厚。在圖17中，該隔膜2的內(nèi)部部分16比該隔膜的外部部分17要均勻地較薄。在圖18中，該隔膜2的外部部分17在厚度上朝向該內(nèi)部部分逐漸地縮減，一直到圖面的左側(cè)，并由圖面的右側(cè)可看出其形成一變化厚度的彎曲輪廓。
其可看出該隔膜環(huán)繞影響了聲音效能。該活塞及模態(tài)區(qū)域皆可通過改變該環(huán)繞的材料性質(zhì)而變化。特別是，如果質(zhì)量被施加到該隔膜的周界，如圖19中標(biāo)號36所示，可改善高頻效能。該隔膜的邊緣減振可被用來控制其模態(tài)行為。此可為表面處理或邊比減振的形式，其可通過該環(huán)繞足跡，如圖20中的37所示。該面板表皮，或其中之一可用來形成該環(huán)繞，如圖21中所示。在此具體實施例中，該隔膜包含一核心38，及覆蓋該核心的表皮39，40。該下表皮40被延伸來形成該環(huán)繞或懸吊6。此可提供成本上的好處。好處也可包含該隔膜的低損耗終止。
在接近及大于該重合頻率(fc)的頻率之下的輻射被用于該較佳具體實施例中，以加寬在高頻的方向性。但是，重合性可設(shè)定在該頻譜的任一端。增加該面板剛性/降低該重合頻率應(yīng)當(dāng)仍提供較寬的方向性，并改善模態(tài)區(qū)域敏感度。
使用等向隔膜，例如在約為兩倍Fc，其將在兩個平面中的相同位置處提供側(cè)葉片。當(dāng)使用非等向性面板時，重合性可獨立設(shè)定在間隔的平面中，以提供較平滑的整體功率響應(yīng)。
機械元件，例如耦合于該面板的質(zhì)量或語音線圈，其可提供一機械濾波裝置。通過在該語音線圈耦合器及該面板之間放置一介面，可修正該頻率響應(yīng)。被動元件電性斜置(shelving)或放大器轉(zhuǎn)換功能斜置/高頻加壓也可用來修正該裝置的聲音輸出。
在圖1及2的具體實施例中，相干涉聲由該環(huán)形區(qū)域輻射，其中該語音線圈被固定到該隔膜。此可在高頻時由于相對于空氣中的波長的大幅射區(qū)域而造成傳送。如圖22所示，為了在高頻加寬該方向性，一具有一小空洞42的遮罩41可放置在安裝于該框架3的支撐43上該隔膜2的內(nèi)部部分16之上，以將此轉(zhuǎn)換到一較小的輻射區(qū)域。此效應(yīng)已經(jīng)在當(dāng)由該裝置后方進行量測時看出。在圖1及2的具體實施例中，在該馬達系統(tǒng)中的排氣口18形成該遮罩空洞，其是考慮后輻射。
如果需要的話，如圖23所示，該語音線圈11可置于該隔膜2上偏心的位置來改善在該隔膜中被激發(fā)的共振模式的分布，其具有一反平衡質(zhì)量35置于該隔膜上來防止振動。
如圖24所示，該隔膜2不需要為平面，并可凹陷或另外形成來增加其剛性。此可利用橫跨該隔膜改變的曲率的形式，所以該剛性朝向該隔膜的邊緣而變大，如圖所示。該隔膜的曲率或輪廓化可輔助縮放該隔膜，而保持fc固定，并有利于平滑化該活塞來模態(tài)轉(zhuǎn)換，特別是對于較大的隔膜。
在圖26中，其所示為一圓形隔膜2，其是由一換能器的語音線圈來驅(qū)動，其并未示出，其具有一直線構(gòu)成的耦合器46，其等同于圖1及2的具體實施例的耦合器環(huán)12，其連接在該語音線圈及該隔膜之間，以提供一直線驅(qū)動接面。該耦合器46是安排及配置在該隔膜的一直徑上，而其末端于該隔膜的相對邊緣等間隔。
在圖27中，其顯示由一換能器的語音線圈驅(qū)動的一長方形隔膜2，其未示出，其具有一直線構(gòu)成的耦合器46連接在該語音線圈及該隔膜之間，以提供一直線驅(qū)動接面。該耦合器46是置于偏心于該隔膜，并相對于該隔膜的側(cè)邊成一角度。
產(chǎn)業(yè)應(yīng)用性本發(fā)明以此可提供一有效的方式來增加一彎曲波揚聲器的頻率頻寬。
權(quán)利要求
1.一種揚聲器，其包含一平板形式的聲音組件，用于作為一彎曲波輻射器及一電動移動線圈換能器，其具有一語音線圈，安裝到該聲音組件來激發(fā)該聲音組件中的彎曲波振動，其中該語音線圈與該聲音組件之間的接面具有相對于該聲音組件的大小的足夠的長度來代表一線驅(qū)動器，使得該聲音組件具有一機械阻抗，其具有隨彎曲波頻率的一上升趨勢。
2.如權(quán)利要求1所述的揚聲器，其中該語音線圈與該聲音組件之間的接面為圓形。
3.如權(quán)利要求1或2所述的揚聲器，其中該語音線圈與該聲音組件之間的接面實質(zhì)上為連續(xù)。
4.如權(quán)利要求2或3所述的揚聲器，其中由該語音線圈環(huán)繞的聲音組件部分的剛度不同于該語音線圈之外的該聲音組件部分。
5.如前述任一權(quán)利要求所述的揚聲器，其中該聲音組件也可由該換能器在整體模式中移動。
6.如權(quán)利要求2-5任一項所述的揚聲器，其特征在于，其包含一裝置來在該語音線圈的直徑內(nèi)裝入質(zhì)量給該聲音組件。
7.如前述任一權(quán)利要求所述的揚聲器，其中該聲音組件的形狀為非圓形。
8.如前述任一權(quán)利要求所述的揚聲器，其中該換能器語音線圈是與該聲音組件的幾何中心同中心。
9.如前述任一權(quán)利要求所述的揚聲器，其特征在于，其包含一第二換能器，其耦合于由該語音線圈環(huán)繞的其部分內(nèi)的聲音組件，并用以造成該部分的高頻彎曲波活動。
10.如權(quán)利要求9所述的揚聲器，其中該第二換能器偏離于該語音線圈的軸。
11.如前述任一權(quán)利要求所述的揚聲器，其特征在于，其包含耦合裝置將該語音線圈附加到該聲音組件，該耦合裝置具有一非圓形形狀的足跡。
12.如前述任一權(quán)利要求所述的揚聲器，其中該聲音組件由該語音線圈環(huán)繞的部分要比該聲音組件在該語音線圈之外的部分硬。
13.如前述任一權(quán)利要求所述的揚聲器，其中該聲音組件的彎曲剛性為非等向性。
14.如前述任一權(quán)利要求所述的揚聲器，其特征在于，其包含一框架，其一部分環(huán)繞該聲音組件，而另一部分支撐該電動換能器，并包含用來連接在該聲音組件及該框架部分之間的裝置，且彈性懸吊該聲音組件在該框架上。
15.如權(quán)利要求14所述的揚聲器，其中該懸吊裝置連接在該框架與該聲音組件的邊緣之間。
16.如權(quán)利要求14或15所述的揚聲器，其中該彈性懸吊用于裝入質(zhì)量到該聲音組件。
17.如權(quán)利要求14-16任一項所述的揚聲器，其中該彈性懸吊用于減振該聲音組件。
18.如權(quán)利要求14-17任一項所述的揚聲器，其中該彈性懸吊至少部分由該聲音輻射器的表皮形成。
19.如前述任一權(quán)利要求所述的揚聲器，其中該聲音組件具有一前側(cè)，由其輻射出聲音能量，并包含聲音遮罩裝置，其位于該聲音組件由該語音線圈環(huán)繞的該部分之上，該遮罩裝置界定一聲音空洞。
20.如前述任一權(quán)利要求所述的揚聲器，其中該電動移動線圈換能器偏離于該聲音組件的幾何中心，并包含一反平衡質(zhì)量在該聲音組件上。
21.如前述任一權(quán)利要求所述的揚聲器，其特征在于，其是用于作為一全范圍裝置。
22.如前述任一權(quán)利要求所述的揚聲器，其中該聲音組件被凹陷或另外成形來增加其剛性。
23.如前述任一權(quán)利要求所述的揚聲器，其中該配置使得該聲音組件被頻率接近或大于該重合頻率的彎曲波振動所激發(fā)。
24.如前述任一權(quán)利要求所述的揚聲器，其中該語音線圈與該聲音組件之間接面的尺寸形狀或位置是相對于該聲音組件的模態(tài)分布來配置，以達到由在低頻的整體運動平滑地轉(zhuǎn)換到在較高頻的共振彎曲波行為。
全文摘要
一種揚聲器，其包含一平板形式的聲音組件，用于作為一彎曲波輻射器及一電動移動線圈換能器，其具有一語音線圈，安裝到該聲音組件來激發(fā)該聲音組件中的彎曲波振動，其中該語音線圈與該聲音組件之間的接面具有相對于該聲音組件的大小的足夠的長度來代表一線驅(qū)動器，使得該聲音組件具有一機械阻抗，其具有隨彎曲波頻率的一上升趨勢。
文檔編號H04R7/04GK1554209SQ01817328
公開日2004年12月8日 申請日期2001年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月30日
發(fā)明者克里斯廷·埃利斯, 尼古拉斯·P·R·希爾, 克里斯廷 埃利斯, 斯 P R 希爾 申請人:新型轉(zhuǎn)換器有限公司