專利名稱：揚(yáng)聲器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種揚(yáng)聲器系統(tǒng)，具體涉及一種可以在低頻音域減小失真的無源輻射器揚(yáng)聲器系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在用于再現(xiàn)低頻聲音的傳統(tǒng)無源輻射器揚(yáng)聲器系統(tǒng)中，通常在箱體中將單個(gè)無源輻射器與驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器單元結(jié)合使用。然而，為了減小低頻音域的失真，提出了一種采用兩個(gè)無源輻射器的方法(例如，參看專利文件1)。
圖21是專利文件1所公開的揚(yáng)聲器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的主要部分的截面示意圖。在圖21中，1指箱體，2指附連至箱體1內(nèi)的驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器單元，3指附連至箱體1的第一無源輻射器，4指與第一無源輻射器相對(duì)的附連至箱體1的第二無源輻射器，5指第一無源輻射器3和第二無源輻射器4所附著的箱體1的內(nèi)部空間。
將對(duì)如此配置的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的工作進(jìn)行說明。當(dāng)電信號(hào)加在驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器單元2上時(shí)，聲音通過驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器單元2的振膜被輻射。所輻射的聲壓振動(dòng)通過空間5聲學(xué)相連的第一無源輻射器3和第二無源輻射器4，使得聲音被輻射到箱體1外的外部空間。在這種情況下，因?yàn)榈谝粺o源輻射器3和第二無源輻射器4被附連至箱體1的相對(duì)的表面，由第一無源輻射器3的振動(dòng)引起的箱體1的振動(dòng)和由第二無源輻射器4的振動(dòng)引起的箱體1的振動(dòng)相互抵消，這樣可以防止由無源輻射器的振動(dòng)引起的箱體1的振動(dòng)。
因?yàn)闊o源輻射器不具有包括音圈、磁路等的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所以其和揚(yáng)聲器單元不同，支持系統(tǒng)的非線性將成為產(chǎn)生失真的主要原因。在揚(yáng)聲器單元的設(shè)計(jì)中，需要考慮穩(wěn)定音圈的振動(dòng)，以防止音圈接觸并損害磁路的磁隙。在無源輻射器的設(shè)計(jì)中，不具有包括音圈、磁路等的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，因此不需要作這樣的考慮，而只需考慮提高支持系統(tǒng)的支持力的線性度。同時(shí)，無源輻射器的低頻聲音再現(xiàn)的界限由箱體中空氣和無源輻射器的振動(dòng)系統(tǒng)的重量的聲學(xué)抗諧振決定。在這種情況下，無源輻射器的支持系統(tǒng)的聲勁與箱體中空氣的聲勁相比需要足夠的小。
無源輻射器的支持系統(tǒng)包括支持振膜中部的阻尼器(damper)和支持振膜外圓周部的邊緣。邊緣可以為各種形狀。最廣泛應(yīng)用的邊緣是具有半圓截面的卷邊。當(dāng)采用卷邊時(shí)，在保持支持力的線性度的同時(shí)，即使振膜具有較大幅度的振動(dòng)，振膜仍能獲得支持。要注意到，如專利文件2中所公開的，卷形邊緣在垂直幅度方向上具有不同容積的空氣，因此即使支持力是線性的，由邊緣輻射的聲音也仍然包括失真項(xiàng)。
在專利文件1中所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)中，如圖21所示，第一無源輻射器3的輻射方向的前后方向與第二無源輻射器4的輻射方向的前后方向相反。換句話說，當(dāng)?shù)谝粺o源輻射器3從前表面向外部空間輻射聲音時(shí)，第二無源輻射器4從后表面向外部空間輻射聲音。結(jié)果，包括在從第一無源輻射器3向外部空間輻射的聲音中的非對(duì)稱失真與包括在從第二無源輻射器4向外部空間輻射的聲音中的非對(duì)稱失真相互抵消，使得由如上所述的卷形邊緣引起的失真得以減小。
專利文件1日本公開專利公開號(hào)No.8-79876專利文件2日本公開專利公開號(hào)No.5-260581發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明解決的問題然而，在圖21的傳統(tǒng)揚(yáng)聲器系統(tǒng)中，依賴于用戶的收聽位置，無法充分去除失真。具體而言，因?yàn)榈谝粺o源輻射器3和第二無源輻射器4被附連至箱體1的相對(duì)的表面，由第一無源輻射器3輻射的聲音和由第二無源輻射器4輻射的聲音分別朝向箱體1的前部和后部。因此，依賴于收聽位置，在由第一無源輻射器3輻射的聲音到達(dá)用戶的距離和由第二無源輻射器4輻射的聲音到達(dá)用戶的距離間產(chǎn)生了不同，而之后聲音中產(chǎn)生的非對(duì)稱失真無法充分相互抵消。
圖22示意了在揚(yáng)聲器系統(tǒng)中進(jìn)行的測(cè)量結(jié)果，在該揚(yáng)聲器系統(tǒng)中，直徑8cm的揚(yáng)聲器單元(具有振動(dòng)系統(tǒng)的揚(yáng)聲器單元)被附連至高206mm、寬122mm以及深65mm的相對(duì)小型的箱體上，直徑12cm的無源輻射器被附連至揚(yáng)聲器單元附著的相同表面，當(dāng)麥克風(fēng)被放置于距離箱體1m的地方并在箱體的前方(即在無源輻射器附著的表面方向上)時(shí)，用于測(cè)量聲音的壓頻特性，而且當(dāng)麥克風(fēng)被放置于距離箱體1m的地方并在箱體的后方(即和無源輻射器附著的表面方向相對(duì))時(shí)，用于測(cè)量聲音的壓頻特性。在圖22中，g指箱體前部的測(cè)量結(jié)果，而h指箱體后部的測(cè)量結(jié)果。雖然認(rèn)為相應(yīng)于從無源輻射器輻射的聲音，在100Hz或小于100Hz的低頻音域中，聲音的方向性是低的，然而從圖22的結(jié)果中可以發(fā)現(xiàn)，在無源輻射器前部測(cè)量的聲壓和無源輻射器后部測(cè)量的聲壓產(chǎn)生了不同。相應(yīng)地，如圖21所示，當(dāng)兩個(gè)無源輻射器被附連至箱體相對(duì)的表面時(shí)，依賴于收聽位置，由于路徑的緣故，在無源輻射器間聲壓水平會(huì)產(chǎn)生不同，并且還會(huì)產(chǎn)生相位的不同。因此，可以發(fā)現(xiàn)非對(duì)稱的失真并非在每種情況下都能充分相互抵消。
同時(shí)，傳統(tǒng)的無源輻射器除了振膜和邊緣外，還包括用于支持振膜中部的擋板。通過該擋板，轟鳴現(xiàn)象(rolling phenomenon)的發(fā)生得以抑制。然而，因?yàn)檎衲び蛇吘壓蛽醢鍍蓚€(gè)支持系統(tǒng)支持，所以難以使用于無源輻射器的支持系統(tǒng)的聲勁比箱體內(nèi)空氣的聲勁足夠的小。因此，難以減小無源輻射器自身的諧振頻率，這樣低頻聲音的再現(xiàn)界限將受限于該諧振頻率。
同時(shí)，在專利文件2中，從兩個(gè)揚(yáng)聲器單元的邊緣輻射的失真被相互抵消。然而，在揚(yáng)聲器單元中，如上所述作為失真產(chǎn)生原因的在于音圈中產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力中存在失真。因此，即使邊緣輻射的聲音的失真可以被消除，驅(qū)動(dòng)力失真仍然存在。
因此，本發(fā)明的目的是獲得一種具有較低失真的揚(yáng)聲器系統(tǒng)。
問題的解決方案本發(fā)明具有以下特性用以達(dá)成上述的目的。要注意到，括號(hào)中的附圖標(biāo)記和圖號(hào)表示對(duì)下面描述的附圖的對(duì)應(yīng)，只是為了易于理解，而不限制本發(fā)明。
本發(fā)明的第一方面在于揚(yáng)聲器系統(tǒng)，該揚(yáng)聲器系統(tǒng)被配置為使得從多個(gè)無源輻射器(22、25)的支持系統(tǒng)(24、27)輻射的聲壓的失真項(xiàng)可以相互抵消，而由多個(gè)無源輻射器輻射的聲音從箱體被輻射到基本上相同的方向。
在基于第一方面的本發(fā)明的第二方面中，多個(gè)無源輻射器被附連至箱體20的相同表面上(圖1)。
在基于第一方面的本發(fā)明的第三方面中，提供引導(dǎo)結(jié)構(gòu)用于引導(dǎo)由多個(gè)無源輻射器輻射的聲音從箱體被輻射到基本上相同的方向(圖6和7)。
在基于第三方面的本發(fā)明的第四方面中，作為引導(dǎo)結(jié)構(gòu)、反射器(30、41、43)通過間隙和開口(31、42)被配置在無源輻射器的前部，用于在特定的方向上輻射由無源輻射器輻射并由反射器反射的聲音。
在基于第一方面的本發(fā)明的第五方面中，包括在多個(gè)無源輻射器的兩個(gè)無源輻射器的支持系統(tǒng)中的每個(gè)邊緣都相對(duì)于無源輻射器附連至的表面具有基本對(duì)稱的截面形狀。
在基于第五方面的本發(fā)明的第六方面中，包括在兩個(gè)無源輻射器的支持系統(tǒng)中的邊緣的截面形狀是卷形，該卷形相對(duì)于無源輻射器附連至的表面分別凸起和凹陷。
本發(fā)明的第七方面在于揚(yáng)聲器系統(tǒng)，在該揚(yáng)聲器系統(tǒng)中，支持系統(tǒng)被配置為使得由無源輻射器(60、70、80)的支持系統(tǒng)的一部分輻射的聲壓的失真項(xiàng)與由無源輻射器的支持系統(tǒng)的另一部分輻射的聲壓的失真項(xiàng)抵消(圖8、10、17)。
在基于第七方面的本發(fā)明的第八方面中，包括在無源輻射器的支持系統(tǒng)中的邊緣(62)沿外圓周方向被分為多個(gè)邊緣段(62a、62b、62c)，且多個(gè)邊緣段中的兩個(gè)邊緣段(62a、62b)相對(duì)于無源輻射器附連至的表面具有基本對(duì)稱的截面形狀。
在基于第八方面的本發(fā)明的第九方面中，在振膜的振動(dòng)方向上振膜的重心位置與在振膜的振動(dòng)方向上邊緣的高度的中心位置重合(圖11、12)。
在基于第九方面的本發(fā)明的第十方面中，無源輻射器具有這樣的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，邊緣的內(nèi)圓周部與要被固定的振膜的外圓周部相連，振膜具有這樣的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，與邊緣的內(nèi)圓周部相連的振膜部分的厚度小于振膜中部的厚度(圖12)。
在基于第八方面的本發(fā)明的第十一方面中，無源輻射器具有這樣的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，邊緣的內(nèi)圓周部被夾在要被固定的振膜的外圓周部中(圖11)。
在基于第八方面的本發(fā)明的第十二方面中，振膜的中部的單位面積質(zhì)量大于振膜的外圓周部。
在基于第十二方面的本發(fā)明的第十三方面中，在振膜的振動(dòng)方向上振膜的重心位置與在振膜的振動(dòng)方向上邊緣的高度方向的中心位置重合。
在基于第十二方面的本發(fā)明的第十四方面中，振膜的中部的厚度大于振膜的外圓周部(圖13和16)。
在基于第十四方面的本發(fā)明的第十五方面中，振膜為圓形，且振膜的厚度從振膜的中點(diǎn)向振膜的外圓周減小。
在基于第十四方面的本發(fā)明的第十六方面中，振膜為方形，且振膜的厚度從振膜的中點(diǎn)向振膜的外側(cè)減小。
在基于第十四方面的本發(fā)明的第十七方面中，振膜為矩形，且振膜的厚度從振膜在振膜的長邊方向的中線向振膜的兩長邊減小。
在基于第十四方面的本發(fā)明的第十八方面中，振膜為帶形，且振膜的厚度從振膜在振膜的縱向的中線向振膜的兩側(cè)減小(圖16)。
在基于第八方面的本發(fā)明的第十九方面中，無源驅(qū)動(dòng)器進(jìn)一步具有比重比振膜比重大的重物，且該重物被固定在振膜中部的至少一個(gè)表面上(圖15)。
在基于第十九方面的本發(fā)明的第二十方面中，在振膜的振動(dòng)方向上振膜的重心位置與在振膜的振動(dòng)方向上邊緣的高度維度的中部位置相重合。
在基于第十九方面的本發(fā)明的第二十一方面中，振膜為圓形，重物為直徑比振膜的直徑小的圓形，并使其中心點(diǎn)與振膜的中心點(diǎn)重合而被固定(圖15)。
在基于第十九方面的本發(fā)明的第二十二方面中，振膜為方形，重物為邊長比振膜的邊長小的方形，并使其中心點(diǎn)與振膜的中心點(diǎn)重合而被固定，且重物的每邊與振膜的相應(yīng)邊相對(duì)。
在基于第十九方面的本發(fā)明的第二十三方面中，振膜為矩形，重物為外形比振膜小的矩形，并使其長邊方向的中心線與振膜長邊的中心線重合而被固定。
在基于第十九方面的本發(fā)明的第二十四方面中，振膜為帶形，重物為外形比振膜小的矩形，并使其長邊方向的中心線與振膜縱向的中心線重合而被固定。
在基于第八方面的本發(fā)明的第二十五方面中，兩個(gè)邊緣的截面形狀是卷形，這些卷形在無源輻射器附連至的表面上分別凸起和凹陷。
在基于第七方面的本發(fā)明的第二十六方面中，無源輻射器具有環(huán)形振膜(81)、內(nèi)邊緣(82a)支持振膜的內(nèi)圓周，且外邊緣(82b)支持振膜的外圓周，內(nèi)邊緣和外邊緣具有這樣的截面形狀，通過此截面形狀由有內(nèi)邊緣和外邊緣輻射的聲壓的失真項(xiàng)可以相互抵消。
在基于第二十六方面的本發(fā)明的第二十七方面中，內(nèi)邊緣和外邊緣中的一個(gè)在無源輻射器附連至的表面上為凸起的卷形的截面形狀，而另一個(gè)在無源輻射器附連至的表面上為凹陷的卷形的截面形狀。
本發(fā)明的第二十八方面在于影音裝置(90)，其包括如權(quán)利要求1至27中任一條所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，以及引導(dǎo)結(jié)構(gòu)，該引導(dǎo)結(jié)構(gòu)用于通過間隙配置在無源輻射器前部的反射器將由揚(yáng)聲器系統(tǒng)的無源輻射器輻射的聲音引導(dǎo)向顯示裝置的屏幕(91)。
本發(fā)明的第二十九方面在于包括如權(quán)利要求1至27中任一條所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的汽車，以及用于在其中放置揚(yáng)聲器系統(tǒng)的車體(圖19、20)。
本發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，可以獲得一種揚(yáng)聲器系統(tǒng)和影音裝置，在其中由無源輻射器的支持系統(tǒng)產(chǎn)生的失真可以被充分抵消，而與收聽位置無關(guān)，這樣具有低失真的低頻聲音可以被再現(xiàn)。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的配置的示意圖。
圖2是無源輻射器揚(yáng)聲器系統(tǒng)的聲音壓頻特性的示意圖。
圖3是卷形邊緣的振動(dòng)狀態(tài)的示意圖。
圖4是本發(fā)明實(shí)施例1的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的聲音壓頻特性的示意圖。
圖5是本發(fā)明實(shí)施例2的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的配置的示意圖。
圖6是本發(fā)明實(shí)施例2的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的外部視圖。
圖7是本發(fā)明實(shí)施例3的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的外部視圖。
圖8是本發(fā)明實(shí)施例4的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的前視圖。
圖9是本發(fā)明實(shí)施例4的無源輻射器的邊緣部分的外部視圖。
圖10是采用帶形無源輻射器的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的前視圖。
圖11是用于在圖10的無源輻射器70中抑制轟鳴現(xiàn)象發(fā)生的示例結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖12是在圖11的無源輻射器70中振膜71的另一示例結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖13是在圖8的無源輻射器60中考慮重量平衡的振膜61的示例結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖14是振膜的重量平衡對(duì)轟鳴現(xiàn)象的影響的研究結(jié)果的示意圖。
圖15是具有在振膜中部增加重量的重量平衡的振膜61的另一示例結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖16是具有在振膜中部增加重量的重量平衡的振膜71的示例結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖17是本發(fā)明的實(shí)施例6的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的前視圖。
圖18是本發(fā)明的實(shí)施例6的影音裝置的前視圖。
圖19是本發(fā)明的揚(yáng)聲器系統(tǒng)被配置在車門處的實(shí)例的示意圖。
圖20是配置在汽車中的示例揚(yáng)聲器系統(tǒng)的示意圖。
圖21是傳統(tǒng)揚(yáng)聲器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的截面視圖。
圖22是傳統(tǒng)揚(yáng)聲器系統(tǒng)的聲音的壓頻特性的示意圖。
參考標(biāo)號(hào)簡(jiǎn)述20，152箱體21揚(yáng)聲器單元22，25，60，70，81，103無源輻射器23，26，61，71，150振膜24，151凸起邊緣27凸起28容積30反射器31，42，44，93，94開口40表面41，43反射器62，67邊緣62a，72a凸起卷邊部分62b，72b凹陷卷邊部分62c，72c連接部分611，713重物部分612，613重物711凹槽81環(huán)形振膜82a內(nèi)邊緣82b外邊緣83邊框84空氣孔90 PDP主體
91屏幕部分92外殼95，96高頻揚(yáng)聲器具體實(shí)施過程下文中，將參考附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。
<實(shí)施例1>
圖1示意了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的配置。具體而言，(a)是揚(yáng)聲器系統(tǒng)的前視圖，(b)是沿線A-B的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的截面圖。同時(shí)，20指箱體，21指揚(yáng)聲器單元，22指第一無源輻射器，23指作為第一無源輻射器22部件的振膜，24指作為第一無源輻射器22部件的卷形凸起邊緣，25指第二無源輻射器，26指作為第二無源輻射器25部件的振膜，27指作為第二無源輻射器25部件的卷形凹陷邊緣，以及28指箱體20的容積。要注意到，圖1的第一和第二無源輻射器22和25例如是圓形無源輻射器。
將對(duì)如此配置的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的工作進(jìn)行說明。
作為電動(dòng)揚(yáng)聲器的揚(yáng)聲器單元21的工作是眾所周知的，因而在此將不再作具體的說明。例如，當(dāng)音樂信號(hào)加到揚(yáng)聲器單元21上，在音圈中產(chǎn)生作用力用于振動(dòng)錐形振膜，從而產(chǎn)生聲音。由錐形振膜產(chǎn)生的聲壓在箱體20的容積中被輻射。聲壓振動(dòng)第一無源輻射器22和第二無源輻射器25，從而產(chǎn)生聲音。
這樣無源輻射揚(yáng)器聲器系統(tǒng)輻射頻帶具有如圖2所示的聲音壓頻特性的聲音。在圖2中，水平軸線指示頻率，垂直軸線指示聲壓級(jí)別，a指示整個(gè)揚(yáng)聲器系統(tǒng)的特性，b指示僅由揚(yáng)聲器單元輻射的聲音特性，c指示僅由無源輻射器單元輻射的聲音特性。整個(gè)揚(yáng)聲器系統(tǒng)的特性a是僅由揚(yáng)聲器單元輻射的聲音特性b和僅由無源輻射器單元輻射的聲音特性c的結(jié)合(疊加)。根據(jù)圖2的特性，可以發(fā)現(xiàn)無源輻射器揚(yáng)聲器系統(tǒng)具有這樣的低頻音域，在該低頻音域內(nèi)，揚(yáng)聲器單元的振膜被無源輻射器的振動(dòng)系統(tǒng)的重物和箱體的容積中的空氣的聲勁間的反共振所阻塞，這樣聲音主要由無源輻射器輻射。因此，在低頻音域內(nèi)，發(fā)生在揚(yáng)聲器單元的失真不會(huì)成為問題，這樣整個(gè)揚(yáng)聲器系統(tǒng)在低頻音域內(nèi)的失真主要由發(fā)生在無源輻射器中的失真決定。
接著，將參考圖3說明卷形邊緣中的失真發(fā)生機(jī)制。在圖3中，150指振膜，151指凸起邊緣，152指凸起邊緣151固定在其上的箱體。這里假定振膜150是線性振動(dòng)的即向后向前振動(dòng)相等的距離(Xmm)。當(dāng)振膜150向前Xmm時(shí)，排出的空氣量由U1表示，而當(dāng)振膜150向后Xmm時(shí)，排出的空氣量由U2表示。在這種情況下，如圖3所示，由于凸起邊緣151的形變，空氣量U1和空氣量U2相互不同。由邊緣排出的空氣量的不對(duì)稱導(dǎo)致聲壓的失真。
在該實(shí)施例中，凸起邊緣24被用作支持第一無源輻射器22的邊緣，凹陷邊緣27被用作支持第二無源輻射器25的邊緣。凸起邊緣24和凹陷邊緣27具有這樣的截面，類似它們相互顛倒，即，截面相對(duì)無源輻射器附連至的平面是對(duì)稱的。因此，當(dāng)振膜23和26被移到箱體20外時(shí)排出的空氣量等于振膜23和26被移到箱體20內(nèi)時(shí)排出的空氣量，這樣由第一無源輻射器22和第二無源輻射器25輻射的聲音中的失真相互抵消。
同時(shí)，在該實(shí)施例中，第一無源輻射器22和第二無源輻射器25被附連至箱體20的相同表面上，這樣無源輻射器向相同的方向輻射聲音(即揚(yáng)聲器系統(tǒng)的前方)。因此，不同于圖2傳統(tǒng)的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，抵消失真的效果不會(huì)依賴于收聽位置被減小。
圖4示意了在圖1的揚(yáng)聲器系統(tǒng)中，當(dāng)8cm直徑的揚(yáng)聲器單元被用作揚(yáng)聲器單元21，具有6.5cm直徑的無源輻射器被分別用作第一無源輻射器22和第二無源輻射器25，以及容積為1.3升的箱體被用作箱體20時(shí)，聲音壓頻特性和二次諧波失真的實(shí)際測(cè)量結(jié)果。在圖4中，d指聲音的壓頻特性，f指失真特性。要注意到，在圖4中，e指當(dāng)?shù)谝粺o源輻射器22和第二無源輻射器25的邊緣形狀在箱體20的前方都被變?yōu)橥蛊饡r(shí)的失真特性，用作比較。從圖4的e中可以看出，當(dāng)兩個(gè)無源輻射器都具有凸起形狀的邊緣時(shí)，邊緣顯示的空氣量的不對(duì)稱在80Hz附近產(chǎn)生大的二次諧波失真。另一方面，從圖4的f中可以看出，通過結(jié)合凸起邊緣24和凹陷邊緣27，空氣排出的不對(duì)稱得以減小，這樣在80Hz附近的二次諧波失真將減小至接近20dB。
揚(yáng)聲器單元21的邊緣形狀之前沒有提到。然而，假定揚(yáng)聲器單元21的邊緣形狀為通常的卷邊，當(dāng)揚(yáng)聲器單元21的振膜被振動(dòng)時(shí)，由于如圖3所述的原因?qū)a(chǎn)生失真。然而，從圖2的b中可以看出，揚(yáng)聲器單元的振膜在80Hz附近完全沒有振動(dòng)，在80Hz附近主要由無源輻射器再現(xiàn)聲音，這樣由揚(yáng)聲器單元的邊緣輻射的失真項(xiàng)相當(dāng)小。結(jié)果，對(duì)于作為揚(yáng)聲器單元和無源輻射器輻射的聲音相結(jié)合的整個(gè)揚(yáng)聲器系統(tǒng)的特性，在該實(shí)施例的配置中，低頻音域的再現(xiàn)頻帶被無源輻射器擴(kuò)大，并且進(jìn)一步，低頻音域內(nèi)的失真可以被顯著地減小。
盡管在該實(shí)施例中無源輻射器的支持系統(tǒng)只包括邊緣，然而擋板可以被進(jìn)一步作為支持系統(tǒng)。即使對(duì)于這樣的配置，邊緣失真的減小效果也不會(huì)受到影響。
同時(shí)，盡管在該實(shí)施例中如圖1所示，無源輻射器的邊緣形狀為卷形，但是本發(fā)明并不受限于此。即使采用具有能通過圖3的機(jī)制產(chǎn)生失真的任意形狀的邊緣時(shí)，本發(fā)明也能用于減小該失真。
同時(shí)，盡管在該實(shí)施例中第一無源輻射器22和第二無源輻射25具有插入二者之間的揚(yáng)聲器單元21，但本發(fā)明并限于此。第一無源輻射器22和第二無源輻射器25可以被配置在任意的位置，只要它們被配置在箱體20的相同表面上。例如，即使當(dāng)?shù)谝粺o源輻射器22和第二無源輻射器25被配置為相互鄰近時(shí)，也可以獲得該實(shí)施例相似的效果。
同時(shí)，盡管在該實(shí)施例中揚(yáng)聲器單元21被配置在第一無源輻射器22和第二無源輻射器25所附連至的相同表面上，但本發(fā)明并不限于此。揚(yáng)聲器單元21可以被配置在與第一無源輻射器22和第二無源輻射器25所附連至的表面不同的表面上。在這種情況中，也可以獲得與該實(shí)施例相似的效果。
同時(shí)，盡管在該實(shí)施例中采用了兩個(gè)無源輻射器(即第一發(fā)生器22和第二無源輻射器25)，但本發(fā)明并不限于此?？梢圆捎萌齻€(gè)或更多的無源輻射器。例如，當(dāng)采用了四個(gè)無源輻射器時(shí)，兩個(gè)無源輻射器具有凸起的卷形邊緣，而其它的兩個(gè)具有凹陷的卷形邊緣，這樣在邊緣產(chǎn)生的失真項(xiàng)可以被有效地相互抵消。
同時(shí)，盡管在該實(shí)施例中第一實(shí)施例22和第二實(shí)施例25為圓形，但本發(fā)明并不限于此。第一和第二無源輻射器22和25例如可以是方形、矩形、其它多邊形或帶形，只要排出的空氣量相同。例如，帶形是跑道的形狀，在跑道形中矩形的兩個(gè)相對(duì)側(cè)邊被半圓代替。
<實(shí)施例2>
圖5示意了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例2的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的配置。具體而言，(a)是揚(yáng)聲器系統(tǒng)的前視圖，(b)是揚(yáng)聲器系統(tǒng)沿線C-D的截面圖。圖6是揚(yáng)聲器系統(tǒng)的外部視圖。在圖5中，與圖1相似的部件由相同的附圖標(biāo)記表示。實(shí)施例2與實(shí)施例1顯著的不同在于在第一無源輻射器22和第二無源輻射器25的前部配置有聲音反射器30。反射器30與箱體20相接，這樣如圖6中箭頭所示，由第一無源輻射器22和第二無源輻射器25輻射的聲音通過開口31輻射。
將對(duì)如此配置的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的工作進(jìn)行說明。
與在實(shí)施例1中一樣，揚(yáng)聲器單元21的振動(dòng)引起第一無源輻射器22和第二無源輻射器25振動(dòng)，以再現(xiàn)聲音。在這種情況中，與實(shí)施例1相似，第一無源輻射器22的凸起邊緣24與第二無源輻射器25的凹陷邊緣27結(jié)合在低頻音域可以減小失真。
實(shí)施例2不同于實(shí)施例1在于，如圖6的箭頭所示，從第一無源輻射器22和第二無源輻射器25輻射的低頻音域的聲音在通過開口31被輻射前由反射器30結(jié)合。從而，從第一無源輻射器22的凸起邊緣和第二無源輻射器25的凹陷邊緣輻射的聲音在被輻射到如實(shí)施例1中的收聽空間前，在由反射器30形成的空間中強(qiáng)制結(jié)合，這樣，與實(shí)施例1相比，由于凸起邊緣24和凹陷邊緣27的空氣排出的不對(duì)稱引起的失真可以被有效地減小。
盡管在該實(shí)施例中第一無源輻射器22和第二無源輻射器25具有插入二者之間的揚(yáng)聲器單元21，但本發(fā)明并不限于此。例如，第一無源輻射器22和第二無源輻射器25可以被配置為相互鄰近。
同時(shí)，盡管在該實(shí)施例中如圖6所示開口31被配置在沿反射器30的一側(cè)，但本發(fā)明并不限于此。例如，開口可以被配置載反射器30的兩側(cè)或更多側(cè)的每一側(cè)。同時(shí)，在這種情況下，從第一無源輻射器22和第二無源輻射器25輻射的聲音在通過每個(gè)開口被輻射前由反射器30一并結(jié)合，這樣，與實(shí)施例1相比，由于空氣排出的不對(duì)稱引起的失真可以被有效地減小。
<實(shí)施例3>
圖7示意了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例3的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的配置。圖7是揚(yáng)聲器系統(tǒng)被切開部分的外部視圖。在圖7中，20指箱體，21指附連至箱體20表面的揚(yáng)聲器單元，22指附連至揚(yáng)聲器單元21所附連至的相同表面的第一無源輻射器，24指第一無源輻射器22的凸起邊緣，40指與第一無源輻射器所附連至的表面垂直的箱體20的表面，25指附連至箱體20的表面40上的第二無源輻射器，27指第二無源輻射器25的凹陷邊緣，41指用于覆蓋揚(yáng)聲器單元21和第一無源輻射器22的第一反射器，42指由第一反射器41形成的開口，43指用于覆蓋第二無源輻射器25的第二反射器，以及44指由第二反射器43形成的開口。在圖7中，與圖1中那些相似的部件用相同的附圖標(biāo)記表示。
將對(duì)如此配置的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的運(yùn)行工作說明。
當(dāng)音樂信號(hào)被加到揚(yáng)聲器單元21上時(shí)，在音圈中產(chǎn)生作用力，使得錐形振膜被振動(dòng)以產(chǎn)生聲音。由錐形振膜產(chǎn)生的聲壓被輻射到箱體20的容積中，聲壓引起第一無源輻射器22和第二無源輻射器25振動(dòng)以再現(xiàn)聲音。
這里，由第一無源輻射器22輻射的聲音通過第一反射器41被引向開口42，通過開口42輻射。同時(shí)，由第二無源輻射器25輻射的聲音在與由第一無源輻射器22輻射的聲音一起通過開口42被輻射前，通過第二反射器43被引向開口44。第一無源輻射器22的凸起邊緣為凸起卷形，第二無源輻射器25的凹陷邊緣為凹陷卷形。具體而言地，第一無源輻射器22的凸起邊緣24的形狀和第二無源輻射器25的凹陷邊緣27的形狀相對(duì)于所附連至的箱體20的表面是對(duì)稱的。因此，當(dāng)由第一無源輻射器22輻射的聲音和由第二無源輻射器25輻射的聲音在開口42處被融合在一起時(shí)，由無源輻射器的振動(dòng)導(dǎo)致的空氣排出的不對(duì)稱被抵消，結(jié)果使再現(xiàn)的低頻聲音具有小的失真。
根據(jù)該實(shí)施例，第一無源輻射器22和第二無源輻射器25可以被配置在箱體20的不同表面。因此，即使當(dāng)箱體的尺寸有限制時(shí)，也能獲得可以使再現(xiàn)的低頻聲音具有小的失真的揚(yáng)聲器系統(tǒng)。
<實(shí)施例4>
圖8示意了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例4的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的前部視圖。在圖8中，20指箱體，21指揚(yáng)聲器單元，60指無源輻射器，61指作為無源輻射器部件的振膜，以及62指作為無源輻射器60部件的邊緣。邊緣62包括凸起卷部62a、凹陷卷部62b以及用于連續(xù)連接凸起卷部62a和凹陷卷部62b的連接部62c。圖9是示意連接部62c的細(xì)節(jié)的透視圖。要注意到，例如圖8的無源輻射器60是圓形的。
將對(duì)如此配置的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的工作進(jìn)行說明。
當(dāng)音樂信號(hào)被加到揚(yáng)聲器單元21上，在音圈中產(chǎn)生了作用力，使得錐形振膜被振動(dòng)以產(chǎn)生聲音。由錐形振膜產(chǎn)生的聲壓被輻射到箱體20的容積中，聲壓引起無源輻射器60振動(dòng)以再現(xiàn)聲音。
實(shí)施例4不同于實(shí)施例1之處在于，在實(shí)施例1中采用了兩個(gè)無源輻射器，而在實(shí)施例4中只用了一個(gè)無源輻射器。無源輻射器60的邊緣62在圓周方向被分成多個(gè)元件，具體而言，該多個(gè)元件包括相對(duì)所附連至的箱體20表面凸起的凸起卷部62a和相對(duì)所附連至的箱體20表面凹陷的凹陷卷部62b。凸起卷部62a和凹陷卷部62b被交替配置在圓周方向上。因此，在無源輻射器60向前移動(dòng)(即向箱體20的外側(cè))時(shí)排出的空氣量等于在無源輻射器60向后移動(dòng)(即向箱體20的內(nèi)側(cè))時(shí)排出的空氣量。換句話說，由空氣排出的不對(duì)稱引起的包括在由凸起卷部62a輻射的聲音中的失真項(xiàng)和由空氣排出的不對(duì)稱引起的包括在由凹陷卷部62b輻射的聲音中的失真項(xiàng)相互抵消，這樣由空氣排出的不對(duì)稱引起的整個(gè)邊緣62輻射的失真項(xiàng)被顯著地減小。
如上所述，根據(jù)該實(shí)施例，盡管邊緣的形狀相比實(shí)施例1要復(fù)雜，但是附連至箱體的無源輻射器的數(shù)量是一個(gè)，使得揚(yáng)聲器系統(tǒng)的配置得以簡(jiǎn)化，如揚(yáng)聲器系統(tǒng)可以變得更加緊湊。
要注意到無源輻射器的形狀并不限于圖8種的圓形。例如，如圖10所示，可以采用帶形的無源輻射器10。圖10是采用帶形無源輻射器70的揚(yáng)聲器系統(tǒng)。在圖10中，振膜71是帶形。邊緣72包括凸起卷部72a、凹陷卷部72b以及用于連續(xù)連接凸起卷部72a和凹陷卷部72b的連接部72c。在圖10的無源輻射器70的配置中，邊緣72具有被分為如凸起卷部72a和凹陷卷部72b等兩部分的簡(jiǎn)單配置。然而，可以獲得與圖8的無源輻射器60相似的減小失真的效果。無源輻射器例如可以是方形、矩形和其它多邊形。
<實(shí)施例5>
在實(shí)施例5中，將對(duì)能夠抑制轟鳴現(xiàn)象的振膜的振動(dòng)平衡和重量平衡進(jìn)行說明。轟鳴現(xiàn)象指振膜不在振動(dòng)方向上移動(dòng)的現(xiàn)象，例如振膜振動(dòng)的方向與振動(dòng)方向傾斜。這里，如上所述的無源輻射器70的邊緣72在外圓周方向上被分為兩個(gè)元件(凸起卷部72a和凹陷卷部72b)。同時(shí)，邊緣72的凸起卷部72a和凹陷卷部72b相對(duì)于所附連至的箱體20表面是凸起和凹陷的。因此，凸起卷部72a和凹陷卷部72b具有不同的聲勁值。這是轟鳴現(xiàn)象產(chǎn)生的一個(gè)原因。因此，在該實(shí)施例中，需要注意振膜71的振動(dòng)平衡和重量平衡，以抑制轟鳴現(xiàn)象的發(fā)生。下文中，將對(duì)用以抑制轟鳴現(xiàn)象發(fā)生的振膜的振動(dòng)平衡和重量平衡進(jìn)行說明。
首先，將對(duì)用以抑制轟鳴現(xiàn)象發(fā)生的振膜的振動(dòng)平衡進(jìn)行說明。這里，將對(duì)圖10的無源輻射器70進(jìn)行示意討論。圖11是用以抑制圖10的無源輻射器70中轟鳴現(xiàn)象發(fā)生的示例結(jié)構(gòu)的示意圖。圖11(a)是無源輻射器70的前視圖，圖11(b)是無源輻射器70沿線E-F的截面圖。在圖11(b)中，在振膜71的厚度方向上的重心位置由點(diǎn)G表示。在圖11(b)中振膜71的厚度方向是橫向并且是振膜71的振動(dòng)方向。邊緣72的振動(dòng)方向上的高用Y表示。穿過高Y的中部位置的中心線用HI表示。如圖11(b)所示，振膜71上配置有形成在外圓周部的凹槽711。邊緣72的內(nèi)圓周部被插入凹槽711中并通過凹槽711被固定，用以與振膜71集成。換句話說，圖11的無源輻射器70具有夾層結(jié)構(gòu)，其中邊緣72的內(nèi)圓周部被振膜71的外圓周部夾住。同時(shí)，邊緣72被固定，使得振膜71的重心位置G位于中心線HI上。換句話說，邊緣72被固定，使得振膜71的重心位置G和邊緣72的高Y的中部位置被配置在振膜71的振動(dòng)方向上的相同位置。
在此，假定振膜71的重心位置G和邊緣72的高Y的中部位置未被配置在相同的位置。通常，無源輻射器70位于如圖10所示的位置。在這種情況下，如果振膜71的重心位置G不在中心線HI上，加在振膜71的重心位置的重力起到使振膜71旋轉(zhuǎn)的作用。從而，可能產(chǎn)生轟鳴現(xiàn)象。然而，如上所述，當(dāng)振膜71的重心位置G和邊緣72的高Y的中部位置被配置在相同的位置時(shí)，加在振膜71的重心位置的重力不能起到使振膜71旋轉(zhuǎn)的作用，從而不會(huì)產(chǎn)生轟鳴現(xiàn)象。所以，當(dāng)振膜71的重心位置G和邊緣72的高Y的中部位置被配置在相同的位置時(shí)，振膜71的振動(dòng)平衡可以獲得改進(jìn)。結(jié)果，在具有凸起卷部和凹陷卷部的無源輻射器中，轟鳴現(xiàn)象的產(chǎn)生也能得到抑制。假定邊緣72被固定，使得振膜71的重心位置G位于中心線HI上。然而，即使當(dāng)進(jìn)行制造步驟以試圖固定邊緣72，從而使得振膜71的重心位置G位于中心線HI上時(shí)，振膜71的重心位置G可能會(huì)偏離中心線HI。在這種情況下，如果該偏離仍能容許獲得本發(fā)明所要顯示的效果，那么假定在這種情況下的位置關(guān)系為振膜71的重心位置G位于中心線HI上。換句話說，由于制造中的差異，難以完全使振膜71的重心位置G位于中心線HI上，而制造差異產(chǎn)生的誤差能夠被容忍。
進(jìn)一步，圖21的傳統(tǒng)的無源輻射器3和4具有這樣的結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)中，振膜由邊緣和擋板在兩點(diǎn)支持。這是因?yàn)椋抢眠吘壓蛽醢鍍烧叩膭傂?，即，除非支持振膜的支持系統(tǒng)的剛性是足夠大，否則難以抑制轟鳴現(xiàn)象。與此相對(duì)，圖11的無源輻射器70具有這樣的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，轟鳴現(xiàn)象得以抑制，這樣振膜71可以僅由邊緣72支持。因此，相比于傳統(tǒng)的無源輻射器3和4，整個(gè)支持系統(tǒng)的剛性可以被充分地減小。結(jié)果，無源輻射器70自身的共振頻率可以被充分地減小。換句話說?？梢越鉀Q通過揚(yáng)聲器系統(tǒng)產(chǎn)生的低頻聲音的再現(xiàn)界限受限于無源輻射器70自身的共振頻率的問題。
要注意到，圖11的振膜71的外圓周部例如可以具有如圖12的形狀。圖12是圖11的無源輻射器70中的振膜71的另一個(gè)示例結(jié)構(gòu)的示意圖。圖12(a)示意了無源輻射器70的前視圖。圖12(b)是無源輻射器70沿線E-F的截面圖。厚度小于中部的平面部712形成在圖12(b)的振膜71的外圓周部。同時(shí)，平面部712形成在振膜71的外圓周部和邊緣72的內(nèi)圓周部連接在一起的位置周圍。邊緣72的內(nèi)圓周部被固定在具有較薄厚度的平面部712。同時(shí)在這種情況中，邊緣72被固定，使得振膜71的重心位置G位于中心線HI上。從而，可以期望獲得與圖11的無源輻射器70相似的效果。進(jìn)一步，圖12的無源輻射器70具有一種簡(jiǎn)化的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，邊緣72與振膜71的平面部712相連。圖12的無源輻射器具有可以提高生產(chǎn)率的結(jié)構(gòu)，而非圖11中的邊緣72被振膜71夾住的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。
接著，將對(duì)可以抑制轟鳴現(xiàn)象產(chǎn)生的振膜的重量平衡進(jìn)行說明。這里，將對(duì)圖8的圓形無源輻射器60進(jìn)行示意討論。圖13是在圖8的無源輻射器60中考慮了重量平衡的振膜61的示例結(jié)構(gòu)地示意圖。圖13(a)示意了無源輻射器60的前視圖。圖13(b)是無源輻射器60沿線E-F的截面圖。在圖13(b)中，在振膜61的厚度方向上的重心位置由點(diǎn)G表示。要注意到，振膜61的厚度方向是圖13(b)的垂直方向，并且也是振膜61的振動(dòng)方向。圖13的振膜61具有中部較厚的結(jié)構(gòu)。具體而言，在圖13(b)中，振膜61被配置為使得厚度從振膜的中心向外圓周減小。換句話說，振膜61被配置為使得在振膜61的中部上單位面積質(zhì)量(表面密度)大于振膜61的外圓周部。要注意到，振膜61的具有較厚厚度的中部稱為重部611。重部611是振膜61的材料較厚的部分。
這里，振膜的重量平衡對(duì)轟鳴現(xiàn)象的影響如圖14所示。圖14示意了當(dāng)整個(gè)振膜具有同樣的厚度(α)時(shí)、當(dāng)振膜的中部具有較厚的材料厚度(或材料具有較大的比重)，即具有較大的重量(β)時(shí)和當(dāng)外圓周部具有較大重量(γ)時(shí)所測(cè)量的共振頻率和轟鳴頻率。要注意到，圖14的結(jié)果是在以下的測(cè)量條件下獲得的無源輻射器60的直徑是8cm，α至γ的振膜都具有相同的重量18g，在α至γ中都采用相同的邊緣62，如剛性值是常數(shù)。
在圖14中，共振頻率是由振膜的重量和邊緣的剛性決定的頻率。α至γ的振膜重量和邊緣聲勁都具有相同的值，這樣α至γ都具有相同的共振頻率11.8Hz。
在圖14中，轟鳴頻率是轟鳴現(xiàn)象發(fā)生時(shí)的頻率。從α至γ的轟鳴頻率值可以看出，依賴于振膜的重量平衡間的不同，振膜頻率顯著地發(fā)生改變。在包括傳統(tǒng)無源輻射器3和4的通常的振膜中，振膜的材料厚度是相同的。換句話說，傳統(tǒng)振膜的重量平衡相應(yīng)于圖14的α的重量平衡。相對(duì)于此，假定振膜的重量平衡如β中的重量平衡所示，相比于當(dāng)采用了α的重量平衡時(shí)，轟鳴頻率被提高了28.8Hz/18.2Hz＝大約1.6倍。這里，通常，頻率越高，振膜的振幅越小。因此，轟鳴頻率越高，由于轟鳴現(xiàn)象導(dǎo)致的振幅越小，結(jié)果對(duì)再現(xiàn)的聲壓的干擾越小。用于參考，圖14也示意了當(dāng)采用增加振膜的外圓周部重量的重量平衡γ時(shí)的轟鳴頻率。在這種情況下，相比于具有同一材料厚度α的振膜，轟鳴頻率減小為原來的0.8倍。因此，作為用于抑制轟鳴現(xiàn)象發(fā)生的振膜的重量平衡，增加振膜的中部重量的重量平衡是優(yōu)化的。通過增加振膜中部的重量，轟鳴頻率變成具有較小振幅的高頻帶，使得轟鳴現(xiàn)象的發(fā)生可以被抑制。
要注意到，在圖13中，振膜61的重心位置G可以與在振膜61的振動(dòng)方向上邊緣62的高Y的中心位置相同或者不相同。當(dāng)振膜61的重心位置G與邊緣62的高Y的中心位置相同時(shí)，如上所述振動(dòng)平衡得以改進(jìn)，使得轟鳴現(xiàn)象的發(fā)生可以被進(jìn)一步抑制。同時(shí)，即使當(dāng)振膜61的重心位置G沒有與邊緣62的高Y的中心位置相同時(shí)，仍可以由上述的重量平衡抑制轟鳴現(xiàn)象的發(fā)生。
同時(shí)，作為具有增加中部重量的重量平衡的振膜結(jié)構(gòu)，可以采用如圖15中所示的振膜結(jié)構(gòu)。圖15是具有增加中部重量的重量平衡的振膜61的另一示例結(jié)構(gòu)的示意圖。圖15(a)示意了無源輻射器60的前視圖。圖15(b)是無源輻射器60沿線E-F的截面圖。在圖15(b)中，當(dāng)下述的重物612和613與振膜61集成時(shí)，在厚度方向上的重心位置由點(diǎn)G表示。要注意到，厚度方向是圖15(b)中的垂直方向，且是振膜61的振動(dòng)方向。圖15的振膜61是由諸如ABS等的樹脂材料制成的平面振膜。圖15的振膜61在中部的相對(duì)表面上配置具有圓形重物612和613。具體而言，重物612和613是直徑小于振膜61的圓形，且被固定以具有與振膜61相同的中心。同時(shí)，重物612和613由比重大于振膜61的材料制成，如銅、鐵等。所以，通過將由比重大于振膜61的材料制成的重物附連至振膜61的中部，振膜61中部的厚度可以比圖13的振膜61小。同時(shí)，如圖13所示，例如，在改變材料厚度以增加中部重量的振膜中，當(dāng)中部的重部611的重量需要重新改變時(shí)，需要改變模具。具體而言，一旦振膜61被定形，隨后就難以改變重部611中部的重量。相對(duì)于此，在圖15的結(jié)構(gòu)中，可以分別地改變重物612和613的重量。因此，根據(jù)圖15的結(jié)構(gòu)，可以獲得易于設(shè)計(jì)且能更有效抑制轟鳴現(xiàn)象發(fā)生的無源輻射器。這里，當(dāng)重物612和613的厚度被調(diào)整，以使當(dāng)振膜61和重物612和613被集成在一起時(shí)，在厚度方向中的重心位置位于中心線HT上時(shí)，上述的震動(dòng)平衡可以得到改進(jìn)，從而可以進(jìn)一步抑制轟鳴現(xiàn)象的發(fā)生。
要注意到，即使圖15的重物612和613中的一個(gè)沒有與振膜61相連，該結(jié)構(gòu)也能具有某種程度的抑制轟鳴現(xiàn)象的效果。換句話說，即使當(dāng)振膜61和重物612和613被集成在一起時(shí)，重心位置G不與邊緣62的高Y的中心位置相同，仍可以由上述的重量平衡抑制轟鳴現(xiàn)象的發(fā)生。
同時(shí)，在上述的帶形無源輻射器70中，具有增加中部重量的重量平衡的振膜61的示例結(jié)構(gòu)如圖16所示。圖16是具有增加中部重量的重量平衡的振膜71的示例結(jié)構(gòu)的示意圖。圖16(a)是無源輻射器70的前視圖。圖16(b)是無源輻射器70沿線E-F的截面圖。在圖16(b)中，振膜71的厚度方向上的重心由點(diǎn)G表示。要注意到振膜的厚度方向是圖16(b)中垂直方向，且也是振膜71的振動(dòng)方向。圖16的帶形振膜71具有這樣的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，在帶形的縱向(與中心線HI的方向相同)上中部的材料厚度較厚。換句話說，振膜71被配置為使得厚度從具有縱向的中心線HI向振膜的兩側(cè)減小。要注意到，振膜71的具有厚的材料厚度的部分稱為重部713。在圖16中，矩形重部713被延長并形成在振膜71上，其較長的邊在與帶形的縱向相同的方向上延伸。。
這里，當(dāng)無源輻射器為帶形時(shí)，振膜在縱向和與寬同向的方向之間具有不同的振動(dòng)模式。因此，在振膜的縱向和與寬同向的方向之間，轟鳴現(xiàn)象發(fā)生的幅度不同。特別地，在縱向上發(fā)生的幅度要小于在與寬同向的方向上。這是因?yàn)椋谥С终衲?1的邊緣72的卷部(凸起卷部72a和凹陷卷部72b)中，在縱向上擴(kuò)展的卷部的變化比在與寬度同向的方向上延伸的卷部大。因此，當(dāng)無源輻射器為帶形時(shí)，特別地，與寬度同向的方向的轟鳴現(xiàn)象會(huì)成為問題。
然而，圖16的重部713在振膜71的縱向上形成并被拉長。換句話說，重部713起到向中部集中在振膜71的與寬同向的方向上的重量平衡的作用。從而，可以增加在與寬同向的方向上的轟鳴頻率，從而可以抑制轟鳴現(xiàn)象的發(fā)生。
在圖16中，盡管通過振膜71的增厚的重部713調(diào)整振膜71的在與寬同向的方向上的重量平衡，然而也可以將由比重比振膜材料大的材料制成的重物與振膜的中部相連，如圖15所示。在這種情況下，可以獲得與圖15的無源輻射器60相似的效果。
同時(shí)，在圖16的無源輻射器70種，振膜71的重心位置G可以不與在振膜71的振動(dòng)方向上邊緣72的高Y的中心位置相同。在這種情況下，可以由上述的重量平衡抑制轟鳴現(xiàn)象的發(fā)生。
要注意到，該實(shí)施例的無源輻射器和振膜例如可以是方形、矩形或其它多邊形。這里，例如當(dāng)振膜是方形時(shí)，重物612和613例如是外部形狀小于振膜的方形。重物612和613的一側(cè)與振膜的一側(cè)相對(duì)放置，中心被放置在與振膜中心相同的位置。當(dāng)重部611形成在方形振膜61中時(shí)，振膜61被配置為使得厚度從振膜中心向外側(cè)減小。當(dāng)振膜是矩形時(shí)，重物612和613例如是外部形狀小于振膜的矩形。在這種情況下，重物612和613被放置在長邊方向與振膜中心線重合的中心線上。同時(shí)，當(dāng)重部611形成在矩形振膜中時(shí)，振膜61被配置為使得厚度從振膜61的長邊方向的中心線向振膜的兩個(gè)長邊減小。當(dāng)振膜是帶形時(shí)，重物612和613例如是小于振膜外部形狀的矩形。在這種情況下，重物612和613被放置在長邊方向與振膜縱向的中心線(在圖16中線EF)重合的中心線上。
同時(shí)，該實(shí)施例可用于上述的實(shí)施例1至3中的第一和第二無源輻射器22和25。要注意到，如上所述，第一和第二無源輻射器22和25的形狀需要被設(shè)計(jì)為使得向箱體20外排出的空氣量等于向內(nèi)排出的空氣量。
<實(shí)施例6>
圖17示意了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例6的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的配置。具體而言，圖17(a)是揚(yáng)聲器系統(tǒng)的前視圖，圖17(b)是揚(yáng)聲器系統(tǒng)沿線J-K的截面圖。在圖17中，20指箱體，21指揚(yáng)聲器單元，80指無源輻射器，81指作為無源輻射器80的部件的環(huán)形振膜，82a指作為無源輻射器80的部件的內(nèi)邊緣并用以支持環(huán)形振膜81的內(nèi)圓周，82b指作為無源輻射器80的部件的外邊緣并用以支持環(huán)形振膜81的外圓周，83指支持內(nèi)邊緣82a的支架，以及84指配置在支架83上的空氣孔用以通過在箱體20內(nèi)的空氣有效地將揚(yáng)聲器單元21的振動(dòng)傳遞到環(huán)形振膜81。
在該實(shí)施例中，采用了這樣的配置，在該配置中，環(huán)形振膜81由內(nèi)邊緣82a和外邊緣82b支持。如圖17所示，內(nèi)邊緣82a是相對(duì)箱體20的表面凸起的卷形，外邊緣82b是相對(duì)箱體20的表面凹陷的卷形。
要注意到，在圖17中的實(shí)例中，內(nèi)邊緣82a在徑向的寬度大于外邊緣82b。這是因?yàn)楫?dāng)由于振動(dòng)環(huán)形振膜81向前移動(dòng)時(shí)由內(nèi)邊緣82a排出的空氣量與當(dāng)環(huán)形振膜81向后移動(dòng)時(shí)由內(nèi)邊緣82a排出的空氣量之間的差異等于和當(dāng)環(huán)形振膜81向后移動(dòng)時(shí)由外邊緣82b排出的空氣量與當(dāng)環(huán)形振膜81向前移動(dòng)時(shí)由外邊緣82b排出的空氣量之間的差異。由邊緣排出的空氣量依賴于邊緣圓環(huán)的圓周長。因此，在具有相對(duì)較小圓周的內(nèi)邊緣82a的徑向上的寬度需要大于具有相對(duì)較大圓周的外邊緣82b的徑向上的寬度。
利用上面配置，當(dāng)由于振動(dòng)環(huán)形振膜81向前移動(dòng)時(shí)由內(nèi)邊緣82a和外邊緣82b排出的空氣總量與當(dāng)環(huán)形振膜81向后移動(dòng)時(shí)由內(nèi)邊緣82a和外邊緣82b排出的空氣總量相等。因此，由內(nèi)邊緣82a和外邊緣82b輻射的聲音中的失真被相互抵消。
盡管在該實(shí)施例中，內(nèi)邊緣82a的形狀是凸起的，而外邊緣82b的形狀是凹陷的，但本發(fā)明并不限于此。內(nèi)邊緣82a的形狀可以是凹陷的，而外邊緣82b的形狀可以是凸起的。在這種情況下，可以獲得相似的效果。
根據(jù)該實(shí)施例，與實(shí)施例1相比，附連至箱體的無源輻射器的數(shù)目可以是一個(gè)，這樣揚(yáng)聲器系統(tǒng)的配置得以簡(jiǎn)化，如揚(yáng)聲器系統(tǒng)可以變得更緊湊。同時(shí)，不需要如實(shí)施例4中具有復(fù)雜形狀的邊緣。
<實(shí)施例7>
圖18是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例7的作為影音裝置的PDP(等離子顯示面板)的前視圖。要注意到，PDP只是用作本發(fā)明的示例影音裝置，諸如液晶電視、汽車導(dǎo)航裝置等其它的影音裝置也包括在本發(fā)明的影音裝置中。在圖18中，90指PDP的主體，91指PDP主體90的屏幕部，92指PDP主體90的殼。殼92具有開口93和94。殼92也包括用于高頻范圍的揚(yáng)聲器95和96。要注意到，PDP被配置有用于再現(xiàn)影像的信號(hào)處理電路以及用于再現(xiàn)聲音的信號(hào)處理電路等，這里不再對(duì)它們進(jìn)行說明。
將對(duì)如此配置的影音裝置的工作進(jìn)行說明。
在殼92中，實(shí)施例2(圖6)或?qū)嵤├?(圖7)的兩個(gè)揚(yáng)聲器系統(tǒng)用于右聲道和左聲道。配置在揚(yáng)聲器系統(tǒng)中用于左聲道的開口(圖6的開口31或圖7的開口42)對(duì)應(yīng)于圖18的開口93，而配置在揚(yáng)聲器系統(tǒng)中用于右聲道的開口對(duì)應(yīng)于圖18的開口94。
用于左聲道的高頻音域通過高頻聲音揚(yáng)聲器95被再現(xiàn)，用于左聲道的低頻音域由開口93輻射。因此，用于左聲道的從低頻音域到高頻音域的聲音被再現(xiàn)。右聲道的情況與此相同。
根據(jù)該實(shí)施例，可以獲得內(nèi)置有揚(yáng)聲器的影音裝置，該揚(yáng)聲器在影音裝置的前方(屏幕所在的一側(cè)的方向)可以輻射具有低失真的低頻聲音。
同時(shí)，上述的實(shí)施例1到6的揚(yáng)聲器系統(tǒng)可以是配置在車體內(nèi)的揚(yáng)聲器系統(tǒng)。首先，將參考圖19，對(duì)放置在車體中上述的實(shí)施例1到6的揚(yáng)聲器系統(tǒng)進(jìn)行說明。作為揚(yáng)聲器放置于車體中的實(shí)例，例如可以是汽車的門。圖19圖示出笨發(fā)明的揚(yáng)聲器系統(tǒng)放置在汽車門上的例子。
在圖19中，汽車門包括窗部100、門主體101、揚(yáng)聲器單元102以及無源輻射器103。這里，揚(yáng)聲器單元102與上述的實(shí)施例1至6的揚(yáng)聲器單元21相似。同時(shí)，無源輻射器103與上面的無源輻射器60或70相似。揚(yáng)聲器單元102和無源輻射器103被附連至門主體101上。在門主體101中形成了空間。因此，門主體101起箱體的作用，使得揚(yáng)聲器單元102、門主體101以及無源輻射器103構(gòu)成本發(fā)明的揚(yáng)聲器系統(tǒng)。因此，通過在汽車門中配置本發(fā)明的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，可以提供車內(nèi)的收聽環(huán)境，在該環(huán)境中，從無源輻射器的邊緣產(chǎn)生的失真得以減小。
同時(shí)，以上的實(shí)施例1至6的揚(yáng)聲器系統(tǒng)可以是配置在車體中的車內(nèi)揚(yáng)聲器系統(tǒng)。圖20是配置在車內(nèi)的示例揚(yáng)聲器系統(tǒng)的示意圖。在圖20中，例如揚(yáng)聲器系統(tǒng)106可以被配置在座位下。這里，揚(yáng)聲器系統(tǒng)106是上述的實(shí)施例1至6的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的任意一種，這里不再作具體的說明。因此，通過在車內(nèi)配置揚(yáng)聲器系統(tǒng)106，可以提供車內(nèi)的收聽環(huán)境，在該環(huán)境中，從無源輻射器的邊緣產(chǎn)生的失真得以減小。
工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明的在低頻音域具有小失真的揚(yáng)聲器系統(tǒng)優(yōu)選地被用作用于聲音裝置的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，諸如立體聲裝置、廣播和錄音裝置等。同時(shí)，本發(fā)明的揚(yáng)聲器系統(tǒng)優(yōu)選被用于包括影像顯示功能的影音裝置，諸如液晶電視、PDP(等離子顯示)、汽車導(dǎo)航裝置等。
權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)權(quán)利要求書(按照PCT第19條的修改)1、刪除。
2、刪除。
3、刪除。
4、刪除。
5、刪除。
6、刪除。
所述無源輻射器具有環(huán)形的振膜、用于支持所述振膜的內(nèi)圓周的內(nèi)邊緣以及支持所述振膜的外圓周的外邊緣，以及所述內(nèi)邊緣和外邊緣具有截面形狀，采用所述截面形狀，由所述內(nèi)邊緣和所述外邊緣輻射的聲壓的失真部分相互抵消。
27、如權(quán)利要求26所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中，所述內(nèi)邊緣和所述外邊緣的其中一個(gè)的截面形狀是相對(duì)所述無源輻射器所附連至的表面凸起的卷形，而另一個(gè)的截面形狀是相對(duì)所述無源輻射器所附連至的表面凹陷的卷形。
28、影音裝置，包括顯示裝置；如權(quán)利要求7至27中任一項(xiàng)所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)；以及引導(dǎo)結(jié)構(gòu)，用于通過反射器將由所述揚(yáng)聲器系統(tǒng)的所述無源輻射器輻射的聲音引向所述顯示裝置的屏幕，所述反射器通過間隙被配置在所述無源輻射器的前面。
29、汽車包括如權(quán)利要求7至27中任一項(xiàng)所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)；以及車體，用于在其中放置所述揚(yáng)聲器系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.揚(yáng)聲器系統(tǒng)包括箱體；附連至所述箱體的至少一個(gè)揚(yáng)聲器單元；以及附連至所述箱體的多個(gè)無源輻射器，每個(gè)無源輻射器包括振膜和用于支持所述振膜的支持系統(tǒng)；其中，所述多個(gè)無源輻射器的所述支持系統(tǒng)輻射的聲壓的失真部分被相互抵消，而由所述多個(gè)無源輻射器輻射的聲音從所述箱體以基本相同的方向被輻射。
2.如權(quán)利要求1所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中，所述多個(gè)無源輻射器被附連至所述箱體的相同表面上。
3.如權(quán)利要求1所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，包括引導(dǎo)結(jié)構(gòu)，用于引導(dǎo)通過所述多個(gè)無源輻射器輻射的聲音，使所述聲音從所述箱體以基本相同的方向被輻射。
4.如權(quán)利要求3所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中，反射器作為所述引導(dǎo)結(jié)構(gòu)通過間隙被配置在所述無源輻射器的前面；以及設(shè)置有開口，用于在特定方向上輻射由所述無源輻射器輻射并由所述反射器反射的聲音。
5.如權(quán)利要求1所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中，包括在所述多個(gè)無源輻射器的兩個(gè)無源輻射器中的所述支持系統(tǒng)中的邊緣都具有相對(duì)所述無源輻射器所附連至的表面基本對(duì)稱的截面形狀。
6.如權(quán)利要求5所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中，包括在所述兩個(gè)無源輻射器的支持系統(tǒng)中的所述邊緣的截面形狀分別是相對(duì)所述無源輻射器所附連至的表面凸起或凹陷的卷形。
7.揚(yáng)聲器系統(tǒng)，包括箱體；附連至所述箱體的至少一個(gè)揚(yáng)聲器單元；以及附連至所述箱體的多個(gè)無源輻射器，每個(gè)無源輻射器包括振膜和用于以一種允許所述振膜振動(dòng)的方式支持所述振膜的支持系統(tǒng)，；其中，所述支持系統(tǒng)配置為使得所述無源輻射器的所述支持系統(tǒng)的一部分輻射的聲壓的失真部分與由所述無源輻射器的所述支持系統(tǒng)的另一部分輻射的聲壓的失真部分抵消。
8.如權(quán)利要求7所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中，包括在所述無源輻射器的所述支持系統(tǒng)中的邊緣沿外圓周方向被分成多個(gè)邊緣段，所述多個(gè)邊緣段的兩個(gè)邊緣段都具有相對(duì)所述無源輻射器所附連至的表面基本對(duì)稱的截面形狀。
9.如權(quán)利要求8所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中，在所述振膜的振動(dòng)方向上所述振膜的重心位置與在所述振膜的振動(dòng)方向上所述邊緣的高度的中心位置重合。
10.如權(quán)利要求8所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中所述無源輻射器具有所述邊緣的內(nèi)圓周部與要被固定的所述振膜的外圓周部相連的結(jié)構(gòu)，以及所述振膜具有與所述邊緣的內(nèi)圓周相連的部分的厚度小于所述振膜的中心部厚度的結(jié)構(gòu)。
11.如權(quán)利要求8所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中，所述無源輻射器具有所述邊緣的內(nèi)圓周部被要被固定的所述振膜的外圓周部夾住的結(jié)構(gòu)。
12.如權(quán)利要求8所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中，所述振膜中部的單位面積質(zhì)量大于所述振膜的外圓周部的單位面積質(zhì)量。
13.如權(quán)利要求12所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中，在所述振膜振動(dòng)方向上所述振膜的重心位置與在所述振膜振動(dòng)方向上所述振膜的邊緣的高度的中心位置重合。
14.如權(quán)利要求12所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中，所述振膜中部的厚度大于所述振膜的外圓周部的厚度。
15.如權(quán)利要求14所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中所述振膜為圓形，以及所述振膜的厚度從所述振膜的中心點(diǎn)向所述振膜的外圓周減小。
16.如權(quán)利要求14所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中所述振膜為方形，以及所述振膜的厚度從所述振膜的中心點(diǎn)向所述振膜的外側(cè)減小。
17.如權(quán)利要求14所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中所述振膜為矩形，以及所述振膜的厚度從所述振膜的長邊方向的中心線向所述振膜的兩個(gè)長邊減小。
18.如權(quán)利要求14所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中所述振膜為帶形，以及所述振膜的厚度從所述振膜縱向上的中心線向所述振膜的兩側(cè)減小。
19.如權(quán)利要求8所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中所述無源輻射器進(jìn)一步包括具有比所述振膜比重大的比重的重物，所述重物被固定在所述振膜中心部的至少一個(gè)表面上。
20.如權(quán)利要求19所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中，在所述振膜振動(dòng)方向上所述振膜的重心位置與在所述振膜振動(dòng)方向上所述邊緣的高度的中心位置重合。
21.如權(quán)利要求19所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中所述振膜為圓形，以及所述重物為直徑比所述振膜的直徑小的圓形，并使其中心點(diǎn)與所述振膜的中心點(diǎn)重合而被固定。
22.如權(quán)利要求19所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中所述振膜為方形，以及所述重物為邊長比所述振膜的邊長小的方形，并使其中心點(diǎn)與所述振膜的中心點(diǎn)重合而被固定，且所述重物的每邊與所述振膜的相應(yīng)邊相對(duì)。
23.如權(quán)利要求19所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中所述振膜為矩形，以及所述重物為外形比所述振膜小的矩形，并使其長邊方向的中心線與所述振膜長邊的中心線重合而被固定。
24.如權(quán)利要求19所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中所述振膜為帶形，以及所述重物為外形比所述振膜小的矩形，并使其長邊方向的中心線與所述振膜縱向的中心線重合而被固定。
25.如權(quán)利要求8所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中，所述的兩個(gè)邊緣的截面形狀分別是相對(duì)所述無源輻射器所附連至的表面凸起或凹陷的卷形。
26.如權(quán)利要求7所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中所述無源輻射器具有環(huán)形的振膜、用于支持所述振膜的內(nèi)圓周的內(nèi)邊緣以及支持所述振膜的外圓周的外邊緣，以及所述內(nèi)邊緣和外邊緣具有截面形狀，采用所述截面形狀，由所述內(nèi)邊緣和所述外邊緣輻射的聲壓的失真部分相互抵消。
27.如權(quán)利要求26所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中，所述內(nèi)邊緣和所述外邊緣的其中一個(gè)的截面形狀是相對(duì)所述無源輻射器所附連至的表面凸起的卷形，而另一個(gè)的截面形狀是相對(duì)所述無源輻射器所附連至的表面凹陷的卷形。
28.影音裝置，包括顯示裝置；如權(quán)利要求1至27中任一項(xiàng)所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)；以及引導(dǎo)結(jié)構(gòu)，用于通過反射器將由所述揚(yáng)聲器系統(tǒng)的所述無源輻射器輻射的聲音引向所述顯示裝置的屏幕，所述反射器通過間隙被配置在所述無源輻射器的前面。
29.汽車包括如權(quán)利要求1至27中任一項(xiàng)所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)；以及車體，用于在其中放置所述揚(yáng)聲器系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明的揚(yáng)聲器系統(tǒng)包括箱體、附連至箱體的至少一個(gè)揚(yáng)聲器單元以及附連至箱體的多個(gè)無源輻射器，每個(gè)無源輻射器包括振膜和用于支持振膜的支持系統(tǒng)。本發(fā)明的揚(yáng)聲器系統(tǒng)被配置為使得由多個(gè)無源輻射器的支持系統(tǒng)輻射的聲壓的失真項(xiàng)被相互抵消，而由多個(gè)無源輻射器輻射的聲音從箱體被輻射到基本相同的方向。
文檔編號(hào)H04R7/20GK101023703SQ20058003045
公開日2007年8月22日 申請(qǐng)日期2005年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月13日
發(fā)明者佐伯周二 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社