本發(fā)明涉及一種用于被配置為通過(guò)振動(dòng)縱向分裂管狀表面而再現(xiàn)聲音的揚(yáng)聲器和被配置為拾取聲音的麥克風(fēng)的電聲換能器。
背景技術(shù):
典型的電動(dòng)式揚(yáng)聲器包括振膜和引起用于往復(fù)振膜的活塞運(yùn)動(dòng)以產(chǎn)生聲音的音圈馬達(dá)。典型的電動(dòng)式揚(yáng)聲器基本上作為點(diǎn)聲源來(lái)發(fā)揮功能,并且在低頻下呈現(xiàn)寬方向性,但是在等于或者高于振膜的孔隙(bore)的直徑在此處基本等于所再現(xiàn)的聲音的半波長(zhǎng)的頻率的頻率范圍上呈現(xiàn)尖銳的方向性。因此,在高頻下使用小的揚(yáng)聲器來(lái)再現(xiàn)聲音,該小的揚(yáng)聲器使用具有小的孔隙的振膜。
這還適用于其操作原理與電動(dòng)式揚(yáng)聲器的操作原理相反的電動(dòng)式麥克風(fēng)。即,使用小的麥克風(fēng)來(lái)拾取具有寬的方向性的高頻,該小的麥克風(fēng)使用具有小的孔隙的振膜。
在Riffell揚(yáng)聲器中,作為對(duì)照,振膜由一對(duì)矩形彎曲板構(gòu)成,并且在中高頻下方向性是寬的。而且,由Riffell揚(yáng)聲器產(chǎn)生的聲音沿著振膜的彎曲方向在橫向方向上被輻射并且?guī)缀醪辉谪Q直方向上被輻射。因此,能夠考慮可以通過(guò)在豎直方向上將Riffell揚(yáng)聲器布置成行以作為線陣列揚(yáng)聲器而提供理想的聲音空間。
專利文獻(xiàn)1和2公開(kāi)了傳統(tǒng)的Riffell揚(yáng)聲器。
專利文獻(xiàn)1公開(kāi)了一種揚(yáng)聲器,其中在聚合樹(shù)脂膜的中央部分上印刷有作為音圈的導(dǎo)體圖案,并且中央部分被折疊并且被結(jié)合以形成包括第一和第二彎曲振動(dòng)部分和具有導(dǎo)體圖案的平板部分的振膜,平板部分與第一和第二彎曲振動(dòng)部分是相互一體地形成的。振膜的平板部分被置于在磁路中形成的磁隙中,并且第一和第二彎曲振動(dòng)部分的遠(yuǎn)邊緣被緊固到支撐件。
專利文獻(xiàn)2公開(kāi)了一種揚(yáng)聲器,其中振膜的中央部分被折疊從而形成凹進(jìn)部分,在該凹進(jìn)部分中,以橢圓環(huán)形形狀纏繞的扁平音圈被置于在上下方向上相互隔開(kāi)的兩個(gè)磁隙中。同樣在這個(gè)揚(yáng)聲器中,振膜的外周邊部分被緊固到環(huán)形框架。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本專利申請(qǐng)公布No.2002-78079
專利文獻(xiàn)2:日本專利申請(qǐng)公布No.2007-174233
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題
然而,這種類型的Riffell揚(yáng)聲器不適合于在低頻下再現(xiàn)聲音。Riffell揚(yáng)聲器需要另外地被配置成使用用于低頻的揚(yáng)聲器(即,低音揚(yáng)聲器)的多揚(yáng)聲器系統(tǒng)以在可聽(tīng)頻率的整個(gè)范圍上再現(xiàn)聲音。
例如,被稱為書架揚(yáng)聲器系統(tǒng)的、放置在例如擱架上的揚(yáng)聲器系統(tǒng)以豎直方向和水平方向中的任何一個(gè)定向。在書架揚(yáng)聲器系統(tǒng)中使用Riffell揚(yáng)聲器的情形中,因?yàn)槿缟纤?,由Riffell揚(yáng)聲器產(chǎn)生的聲音沿著振膜的彎曲方向在水平方向上被輻射并且?guī)缀醪辉谂c水平方向正交的豎直方向上被輻射,所以方向性非常依賴于放置在例如擱架上的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的定向而改變。
已經(jīng)鑒于上述情況實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明,并且本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種低成本電聲換能器,該低成本電聲換能器使用一個(gè)揚(yáng)聲器單元以在從低頻延伸到高頻的寬的頻率范圍上呈現(xiàn)寬的方向性并且即使當(dāng)以諸如豎直定向或者水平定向的任何定向來(lái)置放該揚(yáng)聲器單元時(shí)仍然具有基本上相同的方向性。
問(wèn)題解決方案
本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)分析了類似Riffell揚(yáng)聲器地、具有一對(duì)彎曲振動(dòng)表面的揚(yáng)聲器的操作原理,并且發(fā)現(xiàn)方向性的寬度并非依賴于在高頻范圍上的振動(dòng)區(qū)域以線聲源為中心的特征,而是依賴于振膜自身的形狀。因此,本發(fā)明人已經(jīng)總結(jié)出,在利用這個(gè)形狀的振膜執(zhí)行活塞運(yùn)動(dòng)的揚(yáng)聲器被應(yīng)用于揚(yáng)聲器單元的情形中,這個(gè)揚(yáng)聲器單元能夠在高頻范圍上具有寬的方向性,還在低頻范圍上再現(xiàn)聲音。本發(fā)明人已經(jīng)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),具有不同定向的振動(dòng)表面的組合解決了揚(yáng)聲器在豎直方向和水平方向之間的方向性差異的問(wèn)題。以下是用于解決該問(wèn)題的方案。
根據(jù)本發(fā)明的一種電聲換能器包括:具有兩對(duì)縱向分裂管狀表面的振膜;執(zhí)行在振膜的振動(dòng)和對(duì)應(yīng)于該振動(dòng)的電信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換器;和支撐振膜使得振膜能夠在振動(dòng)方向上移動(dòng)的支撐件。振膜被配置為,使得該兩對(duì)縱向分裂管狀表面形成凹谷和脊部。在該兩對(duì)縱向分裂管狀表面中的每一對(duì)中,各個(gè)縱向分裂管狀表面的一方的側(cè)部形成凹谷。該兩對(duì)中的每一對(duì)的分裂管狀表面的另一方的側(cè)部和該兩對(duì)中的另一對(duì)的分裂管狀表面的另一方的側(cè)部形成脊部。該兩對(duì)縱向分裂管狀表面被布置在凹谷相互正交的狀態(tài)和脊部相互正交的狀態(tài)中的至少一個(gè)狀態(tài)中。
在這個(gè)電聲換能器中,縱向分裂管狀表面用作振動(dòng)表面。因此,在本發(fā)明被應(yīng)用于揚(yáng)聲器的情形中,類似Riffell揚(yáng)聲器,該揚(yáng)聲器在中高頻范圍上具有寬的方向性。而且,通過(guò)轉(zhuǎn)換器執(zhí)行活塞運(yùn)動(dòng),整個(gè)振膜被振動(dòng)。相應(yīng)地,類似電動(dòng)式揚(yáng)聲器,振膜還在低頻范圍上產(chǎn)生高聲壓。這個(gè)構(gòu)造使得單一揚(yáng)聲器單元能夠作為全范圍揚(yáng)聲器單元來(lái)發(fā)揮功能,該全范圍揚(yáng)聲器單元能夠在包括低頻和中高頻的可聽(tīng)頻率的整個(gè)范圍上再現(xiàn)具有寬的方向性的聲音。
在這個(gè)電聲換能器中,每一個(gè)縱向分裂管狀表面在沿著它的周向方向的方向上呈現(xiàn)寬的聲音方向性,并且在與該方向正交的方向上呈現(xiàn)窄的方向性。在本發(fā)明中,該兩對(duì)縱向分裂管狀表面的凹谷或者脊部被相互正交地布置。因此,由每一對(duì)縱向分裂管狀表面的振動(dòng)產(chǎn)生的聲音在傾聽(tīng)位置處均勻地傳播,該傾聽(tīng)位置沿著延伸通過(guò)凹谷或者脊部的交叉部的法線的方向(在向前方向上)而被定位。在偏離于該法線方向的傾聽(tīng)位置處,從其周向方向最靠近該偏離方向的一對(duì)縱向分裂管狀表面產(chǎn)生相對(duì)大音量的聲音,并且從另一對(duì)產(chǎn)生相對(duì)小音量的聲音。該兩對(duì)縱向分裂管狀表面被布置在不同的角度處。因此,從成對(duì)的縱向分裂管狀表面產(chǎn)生的聲音互補(bǔ)性地相互組合,從而導(dǎo)致在任何方向上的寬的方向性。相應(yīng)地,與諸如豎直方向或者水平方向的定向安裝無(wú)關(guān)地,這個(gè)電聲換能器呈現(xiàn)良好的方向性。
還在本發(fā)明被應(yīng)用于麥克風(fēng)的情形中,縱向分裂管狀表面用作振動(dòng)表面,并且整個(gè)振膜均勻地被振動(dòng),由此提供具有可靠的敏感性的良好的方向性,借此麥克風(fēng)能夠在從低頻到高頻的寬頻率范圍上拾取具有寬的方向性的聲音。進(jìn)而,如在揚(yáng)聲器的情形中,與麥克風(fēng)是豎直地還是水平地被定向無(wú)關(guān)地,麥克風(fēng)具有良好的方向性。
根據(jù)本發(fā)明的電聲換能器可以被配置為,使得振膜包括:具有該兩對(duì)縱向分裂管狀表面的翼狀部分;和具有錐形形狀并且被設(shè)置成包圍翼狀部分的外周向部分的錐形部分,使得翼狀部分被置于錐形部分的小直徑側(cè)端部和大直徑側(cè)端部之間,并且使得轉(zhuǎn)換器被緊固到縱向分裂管狀表面的凹谷。
在振膜由具有縱向分裂管狀表面的翼狀部分構(gòu)成的情形中,由于凹谷沿直線延伸,外周向邊緣具有復(fù)雜形狀,從而導(dǎo)致復(fù)雜的支撐件的構(gòu)造。然而,在上述電聲換能器中,具有諸如圓錐形或者橢圓錐形形狀的錐形形狀、并且從縱向分裂管狀表面延伸的錐形部分被設(shè)置在翼狀部分和支撐件之間,從而使得支撐件能夠具有諸如圓環(huán)或者橢圓環(huán)形狀的簡(jiǎn)單形狀,從而導(dǎo)致低的制造成本。
在這個(gè)電聲換能器中,錐形部分不僅被設(shè)置成包圍翼狀部分的外周向部分而且還被設(shè)置成使得翼狀部分被設(shè)置在錐形部分的小直徑側(cè)端部和大直徑側(cè)端部之間。這個(gè)構(gòu)造使得易于為支撐件和轉(zhuǎn)換器這兩者使用類似于在通常的電動(dòng)式揚(yáng)聲器中使用的構(gòu)造的構(gòu)造,從而導(dǎo)致進(jìn)一步更低的制造成本。
在根據(jù)本發(fā)明的電聲換能器中,翼狀部分優(yōu)選地被設(shè)置在錐形部分的前表面上。
除了翼狀部分之外,對(duì)電聲換能器能夠使用在通常的電動(dòng)式揚(yáng)聲器中使用的構(gòu)件,并且翼狀部分被設(shè)置在錐形部分上以便具有簡(jiǎn)單的構(gòu)造,從而導(dǎo)致進(jìn)一步更低的制造成本。
在這個(gè)構(gòu)造中,錐形部分優(yōu)選地具有向形成在錐形部分和翼狀部分之間的空間敞開(kāi)的通孔。
在形成在錐形部分和翼狀部分之間的空間是封閉的情形中,多穴(cavernous)共振可能發(fā)生。進(jìn)而,兩個(gè)振膜相互交迭,這可以引起從振膜輻射的聲音的干涉,從而導(dǎo)致劣化的特性。為了解決這個(gè)問(wèn)題,在相互交迭的振膜的錐形部分中形成通孔,使得在錐形部分和翼狀部分之間形成的空間是敞開(kāi)的,由此防止多穴共振。而且,通過(guò)通孔使得錐形部分的面積更小,由此降低作為振膜的功能以減輕干涉。只要錐形部分具有用于支撐翼狀部分的足夠的強(qiáng)度,便可以形成一個(gè)或者多個(gè)通孔。
根據(jù)本發(fā)明的電聲換能器可以被配置為,使得錐形部分具有收容翼狀部分的凹谷的相對(duì)的端部的切口。
在翼狀部分的縱向分裂管狀表面中凹谷被置于錐形部分的小直徑部分中。因此,在錐形部分僅僅具有諸如圓錐形表面形狀或者橢圓錐形表面形狀的錐形形狀的情形中,除非翼狀部分的每一個(gè)凹谷的長(zhǎng)度被縮短,否則不能置放凹谷。然而,在本電聲換能器中,切口在錐形部分的小直徑部分中被形成,并且凹谷的相對(duì)的端部被裝配在切口中,從而導(dǎo)致每一個(gè)凹谷的長(zhǎng)度更長(zhǎng)并且作為縱向分裂管狀表面的輻射表面更大。
根據(jù)本發(fā)明的電聲換能器優(yōu)選地被配置為,使得翼狀部分的外周向邊緣和錐形部分的內(nèi)周向邊緣被相互一體地連續(xù)地模制。
例如,能夠通過(guò)例如真空成形樹(shù)脂膜而相互一體地形成翼狀部分和錐形部分,由此易于制造具有穩(wěn)定質(zhì)量的揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是一種根據(jù)本發(fā)明的電聲換能器,該電聲換能器包括:振膜;執(zhí)行在振膜振動(dòng)和對(duì)應(yīng)于該振動(dòng)的電信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換器;和支撐振膜使得振膜能夠在第一方向上移動(dòng)的支撐件。振膜包括四個(gè)山形部分,每一個(gè)山形部分具有分別在相互交叉的方向上突出的兩個(gè)彎曲表面。該四個(gè)山形部分包括作為該四個(gè)山形部分的每一個(gè)的第一山形部分。第一山形部分具有作為該兩個(gè)彎曲表面的第一彎曲表面和第二彎曲表面。該四個(gè)山形部分被布置為,使得在第一山形部分的第一彎曲表面和該四個(gè)山形部分中的、鄰近于第一山形部分的第二山形部分的彎曲表面之間形成第一凹谷,并且使得在第一山形部分的第二彎曲表面和該四個(gè)山形部分中的、鄰近于第一山形部分的第三山形部分的彎曲表面之間形成第二凹谷。第一凹谷延伸的方向與第二凹谷延伸的方向相交叉。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是一種電聲換能器,該電聲換能器包括:振膜;執(zhí)行在振膜振動(dòng)和對(duì)應(yīng)于該振動(dòng)的電信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換器;和支撐振膜使得振膜能夠在第一方向上移動(dòng)的支撐件。振膜包括四個(gè)山形部分,每一個(gè)山形部分具有分別在相互交叉的方向上突出的兩個(gè)彎曲表面。該四個(gè)山形部分包括作為該四個(gè)山形部分的每一個(gè)的第一山形部分。第一山形部分具有作為該兩個(gè)彎曲表面的第一彎曲表面和第二彎曲表面。該四個(gè)山形部分被布置為,使得在第一山形部分的第一彎曲表面和該四個(gè)山形部分中的、鄰近于第一山形部分的第二山形部分的彎曲表面之間形成第一凹谷,并且使得在第一山形部分的第二彎曲表面和該四個(gè)山形部分中的、鄰近于第一山形部分的第三山形部分的彎曲表面之間形成第二凹谷。該四個(gè)山形部分中的每一個(gè)包括通過(guò)將該兩個(gè)彎曲表面相互聯(lián)接而形成的脊部。
該四個(gè)山形部分中的每一個(gè)的該兩個(gè)彎曲表面被形成為,使得第一山形部分的脊部延伸的方向與第二山形部分的脊部延伸的方向相交叉,并且使得第一山形部分的脊部延伸的方向與第三山形部分的脊部延伸的方向相交叉。
本發(fā)明的效果
在根據(jù)本發(fā)明的電聲換能器被應(yīng)用于揚(yáng)聲器的情形中,這個(gè)揚(yáng)聲器通過(guò)活塞運(yùn)動(dòng)在低頻下提供更高的聲壓,并且由于從縱向分裂管狀表面輻射所再現(xiàn)的聲音而在中高頻下具有寬的方向性。結(jié)果,能夠通過(guò)單一揚(yáng)聲器單元實(shí)現(xiàn)在從低頻延伸到中高頻的寬范圍上具有寬的方向性的全范圍揚(yáng)聲器單元。該兩對(duì)縱向分裂管狀表面的凹谷或者脊部相互正交,由此與揚(yáng)聲器例如是豎直地還是水平地被定向無(wú)關(guān)而呈現(xiàn)良好的方向性。進(jìn)而,對(duì)該揚(yáng)聲器能夠使用用于通常的電動(dòng)式揚(yáng)聲器的構(gòu)件,從而導(dǎo)致更低的制造成本。同樣在根據(jù)本發(fā)明的電聲換能器被應(yīng)用于麥克風(fēng)的情形中,這個(gè)麥克風(fēng)能夠在從低頻延伸到高頻的頻率范圍上拾取具有寬的方向性的聲音。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明
圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的揚(yáng)聲器的分解透視圖。
圖2是圖1中的揚(yáng)聲器在其組裝狀態(tài)中的透視圖。
圖3是圖2中的揚(yáng)聲器的前立視圖。
圖4是沿著圖3中的線A-A截取的截面視圖。
圖5是圖2中的揚(yáng)聲器的一半部分的、示意其截面的透視圖。
圖6是沿著圖3中的線B-B截取的振膜的放大截面視圖。
圖7是沿著圖3中的線C-C截取的振膜的放大截面視圖。
圖8是沿著圖3中的線D-D截取的振膜的放大截面視圖。
圖9是概略地示出兩對(duì)縱向分裂管狀表面的組合的構(gòu)造的分解透視圖。
圖10是本發(fā)明第二實(shí)施例中的振膜的分解透視圖。
圖11是圖10中的振膜在其組裝狀態(tài)中的透視圖。
圖12是圖11中的振膜的前立視圖。
圖13是沿著圖12中的線E-E截取的截面視圖。
圖14是本發(fā)明第三實(shí)施例中的振膜的分解透視圖。
圖15是本發(fā)明第四實(shí)施例中的振膜的分解透視圖。
圖16是圖15中的振膜在其組裝狀態(tài)中的透視圖。
圖17是本發(fā)明第五實(shí)施例中的振膜的透視圖。
圖18是圖17中的振膜的前立視圖。
圖19是沿著圖18中的線F-F截取的截面視圖。
圖20是沿著圖18中的線G-G截取的截面視圖。
圖21是本發(fā)明第六實(shí)施例中的振膜的透視圖。
圖22是圖21中的振膜的前立視圖。
圖23是沿著圖22中的線H-H截取的截面視圖。
圖24是本發(fā)明第七實(shí)施例中的振膜的透視圖。
圖25是圖24中的振膜的前立視圖。
圖26是沿著圖25中的線J-J截取的截面視圖。
圖27是沿著圖25中的線K-K截取的截面視圖。
圖28是本發(fā)明第八實(shí)施例的振膜的透視圖。
圖29是圖28中的振膜的前立視圖。
圖30是沿著圖29中的線L-L截取的截面視圖。
圖31是沿著圖29中的線M-M截取的截面視圖。
具體實(shí)施方式
在下文中,將參考繪圖描述,其中根據(jù)本發(fā)明的電聲學(xué)裝置被應(yīng)用于揚(yáng)聲器的實(shí)施例。
圖1-9示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的揚(yáng)聲器(電聲學(xué)裝置)。
1.總體構(gòu)造
根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的揚(yáng)聲器包括:振膜1;用于引起振膜1的往復(fù)的致動(dòng)器2(作為轉(zhuǎn)換器的一個(gè)實(shí)例);用于支撐振膜1和致動(dòng)器2的支撐框架3;和用于支撐振膜1使得振膜1能夠相對(duì)于支撐框架3往復(fù)的邊緣部件4。
在圖2中所示的狀態(tài)中,上下方向被定義為,使得上側(cè)是其上設(shè)置有邊緣部件4的一側(cè),并且下側(cè)是其上設(shè)置有致動(dòng)器2的一側(cè)。垂直于上下方向并且將在下面描述的振膜1的凹谷6之一沿其延伸的方向被定義為x方向。注意凹谷6以90度相互交叉。與這個(gè)x方向正交的方向被定義為y方向。上下方向可以在下文中被稱作關(guān)于x方向和y方向的z方向。面向上的表面可以被稱作前表面,并且面向下的表面可以被稱作后表面。前表面可以在下文中被稱作前升高表面(front elevation surface)。
2.構(gòu)件的構(gòu)造
(1)振膜的構(gòu)造
如在例如,圖2和3中所示地,振膜1包括翼狀部分7和以圓錐形表面形狀延伸從而包圍翼狀部分7的外周向部分的錐形部分8。翼狀部分7具有在xy平面上相互正交地布置并且相互聯(lián)結(jié)的兩對(duì)縱向分裂管狀表面5。
具體地,如概略地在其中該兩對(duì)縱向分裂管狀表面5被分離的圖9(a)中所示地,每一對(duì)中的縱向分裂管狀表面5被彼此緊鄰地布置,并且在彼此緊鄰的縱向分裂管狀表面5之一的一方的側(cè)部和另一個(gè)的一方的側(cè)部之間形成凹谷6。
注意,每一個(gè)縱向分裂管狀表面5是通過(guò)在管子的縱向方向上(沿著管子的軸向方向)切割管子表面的一個(gè)部分而成形的??v向分裂管狀表面5的上述側(cè)部是在管狀表面沿其彎曲的方向上的側(cè)部。如在圖9(b)中所示地,振膜1被成形為,使得該兩對(duì)縱向分裂管狀表面5在xy平面上被相互正交地布置并且被相互聯(lián)結(jié)。隨后將詳細(xì)地描述這些聯(lián)結(jié)的成對(duì)縱向分裂管狀表面的形狀。
每一個(gè)縱向分裂管狀表面5可以不是單一弧形表面并且可以具有一系列連續(xù)的曲率。每一個(gè)縱向分裂管狀表面5可以被構(gòu)造為,使得其沿著縱向分裂管狀表面5的周向方向(橫向方向)的截面具有類似拋物線和樣條曲線地恒定地或者連續(xù)地改變的曲率。而且,每一個(gè)縱向分裂管狀表面5被成形為類似多邊形管子的表面并且例如可以是成階梯形的從而具有多個(gè)臺(tái)階。每一個(gè)縱向分裂管狀表面5在一個(gè)方向(與縱向分裂管狀表面5的周向方向相一致的橫向方向)上彎曲并且在與該一個(gè)方向正交的方向(縱向分裂管狀表面5的縱向方向)上筆直地延伸。
為了實(shí)現(xiàn)均勻的聲學(xué)特性(頻率特性和方向性),縱向分裂管狀表面5優(yōu)選地關(guān)于平面M是對(duì)稱的,該平面M與凹谷6平行并且位于在凹谷6的底部處的切線L1、L2之間的中點(diǎn)處。注意,在本發(fā)明中縱向分裂管狀表面5可以不是對(duì)稱的。
在所示的實(shí)例中,每一個(gè)縱向分裂管狀表面5在橫向方向上的截面被形成為包括:具有弧形表面形狀并且從凹谷6延伸到在高度方向上的位置的部分;和從在高度方向上的該位置起具有更高曲率半徑或者基本平坦形狀的部分。第一部分將被稱作弧形表面部分5a,并且后一部分將被稱作傾斜表面部分5b(例如見(jiàn)圖2和5)。
如在圖4和6中所示地,在每一對(duì)中的縱向分裂管狀表面5在它們相應(yīng)的凸出部分向前凸出的狀態(tài)中,被彼此緊鄰地布置,并且相應(yīng)的縱向分裂管狀表面5的相鄰的側(cè)部在沿著相應(yīng)的縱向分裂管狀表面5的周向方向延伸的截面中的各個(gè)切向基本相互平行的狀態(tài)中,被相互聯(lián)結(jié)。在聯(lián)結(jié)部分13處,縱向分裂管狀表面5被聯(lián)結(jié)以便稍微地相互隔開(kāi),并且切線L1、L2在聯(lián)結(jié)部分13處相互平行(見(jiàn)圖6)。以沿著縱向分裂管狀表面5的縱長(zhǎng)方向(即,管子的軸向方向)延伸的直線,沿著聯(lián)結(jié)部分13在縱向分裂管狀表面5之間形成凹谷6。
如在圖9(a)和9(b)中所示地,如上所述成形的該兩對(duì)縱向分裂管狀表面5被聯(lián)結(jié)從而相互正交。即,如在圖9(a)中所示地,每一對(duì)縱向分裂管狀表面5包括兩對(duì)扇形部分F1或者F2,其中的每一對(duì)隨著從凹谷6的中央部分起、在其縱向方向上、朝向其縱向方向上的相對(duì)的端部中的相應(yīng)的一個(gè)的距離增加,具有在周向方向上增加的長(zhǎng)度。各自位于扇形部分中的相應(yīng)的兩個(gè)之間的部分G1和G2被移除。該兩對(duì)縱向分裂管狀表面5中一對(duì)的兩對(duì)扇形部分F1和該兩對(duì)縱向分裂管狀表面5中另一對(duì)的兩對(duì)扇形部分F2被相互聯(lián)結(jié)從而在凹谷6的中央部分處相互正交并且從而填充被移除的部分G1、G2。在圖9(a)中,為了易于理解,由雙點(diǎn)鏈線示意該兩對(duì)縱向分裂管狀表面5的被移除的部分。
上述翼狀部分7被構(gòu)造為,使得具有上述形狀的每一對(duì)縱向分裂管狀表面5被布置成與相應(yīng)的凹谷6正交。因此,如在圖3中所示意,翼狀部分7包括:在翼狀部分7的中心處相互正交地布置以便當(dāng)從前表面?zhèn)扔^察時(shí)(在前立視圖中)成形為類似十字形的兩個(gè)凹谷6;和向前突出并且通過(guò)經(jīng)由凹谷6劃分翼狀部分7而形成的四個(gè)突出部分11。該四個(gè)突出部分11各自具有四個(gè)脊部12,每一個(gè)脊部12在xy平面上以45度的角度相對(duì)于凹谷6中的相應(yīng)的一個(gè)而傾斜。假設(shè)縱向分裂管狀表面5具有相對(duì)于形成凹谷6的一方的側(cè)部的另一方的側(cè)部,則每一個(gè)脊部12具有在不同對(duì)的縱向分裂管狀表面5的另一方的側(cè)部之間連接的光滑彎曲表面。換言之,光滑彎曲表面在傾斜表面部分5b之間并且在弧形表面部分5a之間連接。這些脊部12也被布置成在xy平面上相互正交。注意,對(duì)于兩個(gè)部分或者兩個(gè)部分沿其延伸的方向相互正交的情形和該兩個(gè)部分或者方向基本相互正交的情形,在每一個(gè)實(shí)施例中使用了措辭“正交”。而且,對(duì)于兩個(gè)部分或者兩個(gè)部分沿其延伸的方向相互垂直的情形和該兩個(gè)部分或者方向基本相互垂直的情形在每一個(gè)實(shí)施例中使用了措辭“垂直”。
能夠如下地解釋翼狀部分7的構(gòu)造。如在圖3中所示地,凹谷6將該兩對(duì)縱向分裂管狀表面5劃分成四個(gè)突出部分11。該四個(gè)突出部分11中的每一個(gè)具有兩個(gè)縱向分裂管狀表面5、5(作為兩個(gè)彎曲表面的一個(gè)實(shí)例)。該四個(gè)突出部分11被布置為,使得該四個(gè)突出部分11中每一個(gè)的每一個(gè)縱向分裂管狀表面5面對(duì)突出部分11中的相應(yīng)的相鄰的一個(gè)的縱向分裂管狀表面5中的相應(yīng)的一個(gè)。例如,假設(shè)圖3中的右上突出部分11被定義為作為第一山形部分的突出部分11a,在右上突出部分11a的兩個(gè)縱向分裂管狀表面5之一(作為第一彎曲表面的一個(gè)實(shí)例)和右下突出部分11b(作為第二山形部分的一個(gè)實(shí)例)的縱向分裂管狀表面5之間形成凹谷6a(作為第一凹谷的一個(gè)實(shí)例)。在右上突出部分11a的另一個(gè)縱向分裂管狀表面5(作為第二彎曲表面的一個(gè)實(shí)例)和左上突出部分11c(作為第三山形部分的一個(gè)實(shí)例)的縱向分裂管狀表面5之間形成凹谷6b(作為第二凹谷的一個(gè)實(shí)例)。該四個(gè)突出部分11被布置為,使得在圖3中的前立視圖中,凹谷6a沿其延伸的方向(即,垂直于凹谷6a的深度方向的方向)基本垂直于凹谷6b沿其延伸的方向(即,垂直于凹谷6b的深度方向的方向)。注意,凹谷6a沿其延伸的方向和凹谷6b沿其延伸的方向可以不是基本相互垂直的,并且該四個(gè)突出部分11被形成為,使得凹谷6a沿其延伸的方向與凹谷6b沿其延伸的方向相交叉。同樣例如在右下突出部分11b被定義為第一山形部分的情形中,凹谷6c和凹谷6a是基本相互垂直的。同樣在左上突出部分11c或者左下突出部分11d被定義為第一山形部分的情形中,對(duì)于凹谷沿其延伸的方向而言,上述關(guān)系成立。
該四個(gè)突出部分11被布置為,使得作為第一山形部分的右上突出部分11a的脊部12a沿其延伸的方向基本垂直于右下突出部分11b(作為第二山形部分的一個(gè)實(shí)例)的脊部12b沿其延伸的方向,并且使得右上突出部分11a的脊部12a沿其延伸的方向基本垂直于左上突出部分11c(作為第三山形部分的一個(gè)實(shí)例)的脊部12c沿其延伸的方向。注意,脊部12a沿其延伸的方向和脊部12b沿其延伸的方向可以不是基本相互垂直的,并且該四個(gè)突出部分11被形成為,使得脊部12a沿其延伸的方向與脊部12b沿其延伸的方向相交叉。同樣例如在右下突出部分11b被定義為第一山形部分的情形中,脊部12b沿其延伸的方向和脊部12d沿其延伸的方向是基本相互垂直的,并且脊部12b沿其延伸的方向和脊部12a沿其延伸的方向是基本相互垂直的。同樣在左上突出部分11c或者左下突出部分被定義為第一山形部分的情形中,對(duì)于脊部沿其延伸的方向而言,上述關(guān)系成立。
注意,該四個(gè)突出部分11的角部部分被布置為緊鄰凹谷6的交叉部分9。因此,如在圖3中所示地,交叉部分9被突出部分11的角部部分包圍,并且被成形為類似比凹谷6的筆直部分的寬度更寬的平坦面。聯(lián)結(jié)部分13是凹谷6的底部的部分,在此處縱向分裂管狀表面5相互聯(lián)結(jié)并且在此處突出部分11的角部部分相互聯(lián)結(jié)。類似凹谷6,當(dāng)從前表面?zhèn)?或者后表面?zhèn)?觀察時(shí),這個(gè)聯(lián)結(jié)部分13成形為類似十字形。聯(lián)結(jié)部分13形成翼狀部分7的下端。
錐形部分8從翼狀部分7的每一個(gè)突出部分11的外側(cè)(即,位于交叉部分9的相對(duì)側(cè)上的每一個(gè)突出部分11的相對(duì)的遠(yuǎn)端之一)延伸。錐形部分8封閉在每一對(duì)縱向分裂管狀表面5之間的該兩個(gè)凹谷6的相對(duì)端。錐形部分8其整體具有圓錐形表面形狀。
即,如在圖4和6中的截面視圖中所示地,在振膜1被置放成使得聯(lián)結(jié)部分13位于其下部中的情形中,在高度方向上從聯(lián)結(jié)部分13延伸的振膜1的大的部分用作翼狀部分7,并且錐形部分8用作在突出部分11的外側(cè)上的圓錐形表面的一個(gè)部分。振膜1的下端由成形為類似具有90度角度的交叉部的聯(lián)結(jié)部分13的下表面構(gòu)成,并且振膜1的上端由錐形部分8的上邊緣構(gòu)成以便具有圓狀形狀。
這個(gè)振膜1可以由典型用于揚(yáng)聲器的振膜的諸如合成樹(shù)脂、紙和金屬的任何材料形成。例如,能夠通過(guò)膜的真空成形來(lái)相對(duì)容易地形成振膜1,該膜是由諸如聚丙烯和聚酯的合成樹(shù)脂形成的。
在這個(gè)實(shí)施例中,振膜1由由合成樹(shù)脂形成的單一膜構(gòu)成,并且通過(guò)在截面中以U形形狀折疊該膜而形成聯(lián)結(jié)部分13。
(2)除了振膜之外的構(gòu)件的構(gòu)造
致動(dòng)器2包括固定到支撐框架3的音圈20和磁體機(jī)構(gòu)21。例如音圈馬達(dá)被用于音圈20。音圈20被設(shè)置在翼狀部分7的、聯(lián)結(jié)部分13的交叉部所位于的一個(gè)部分上。
如在圖1中所示地,音圈20包括具有圓柱形形狀的線軸20a和圍繞線軸20a纏繞的線圈20b。如在圖5中所示地,翼狀部分7的交叉部分9的中心被置于音圈20的軸線上,并且音圈20的上端和聯(lián)結(jié)部分13的下邊緣利用例如粘結(jié)劑被固定到彼此。由支撐框架支撐3音圈20的外周向部分,同時(shí)阻尼器22被置于其間。音圈20能夠在音圈20的軸向方向上相對(duì)于支撐框架3往復(fù)。根據(jù)需要,阻尼器22減輕音圈20的振動(dòng)。阻尼器22可以由用于典型的電動(dòng)式揚(yáng)聲器的材料形成。磁體機(jī)構(gòu)21包括環(huán)形磁體23、緊固到磁體23的相對(duì)的磁極中的一個(gè)的環(huán)形外軛24,和緊固到磁體23的相對(duì)的磁極中的另一個(gè)的內(nèi)軛25。立于內(nèi)軛25的中心上的磁極25a的遠(yuǎn)端部被置于外軛24中,由此在外軛24和內(nèi)軛25之間形成環(huán)形磁隙26,并且在其上纏繞有線圈20b的音圈20的一個(gè)部分被置于磁隙26中。
支撐框架3例如由金屬形成。在所示的實(shí)例中,支撐框架3包括:成形為類似矩形框架的凸緣部分30;從凸緣部分30向下延伸的多個(gè)臂部分31;和在相應(yīng)的臂部分31的下端上形成的環(huán)形框架部分32。凸緣部分30的內(nèi)周向表面具有環(huán)形形狀。振膜1以聯(lián)結(jié)部分13面向下的狀態(tài)被置于凸緣部分30的內(nèi)周向表面中。由凸緣部分30的上表面支撐振膜1的錐形部分8的上邊緣,同時(shí)邊緣部件4被插入其間。因此,邊緣部件4具有對(duì)應(yīng)于振膜1的錐形部分8的形狀的圓狀形狀。這個(gè)邊緣部件4能夠由用于典型的電動(dòng)式揚(yáng)聲器的材料形成。
在本發(fā)明中支撐振膜1以便允許它在振動(dòng)方向(沿著作為凹谷6的深度方向的z方向)中振動(dòng)的支撐件35在本實(shí)施例中由支撐框架3和邊緣部件4構(gòu)成。
磁體機(jī)構(gòu)21的外軛24被安裝在支撐框架3的環(huán)形框架部分32上,磁體機(jī)構(gòu)21和支撐框架3被相互緊固到一起。
如在圖7中所意地,在振膜1被安裝在支撐框架3上的狀態(tài)中,在沿著彼此相對(duì)的縱向分裂管狀表面5的周向方向延伸的截面(沿著橫向方向的截面)上,而同時(shí)凹谷6處于其間,邊界線H是在縱向分裂管狀表面5在其相應(yīng)的彎曲方向的最外遠(yuǎn)端(在本實(shí)施例中,在距凹谷6的距離最長(zhǎng)的位置處的傾斜表面部分5b的遠(yuǎn)端)之間連接的線的情形中,每一個(gè)縱向分裂管狀表面5的截面形狀在如此方向中被彎曲,使得隨著朝向凹谷6的、距縱向分裂管狀表面5的遠(yuǎn)端的距離增加,在縱向分裂管狀表面5和邊界線H之間的距離也增加。
如上所述,縱向分裂管狀表面5不限于單一弧形表面并且可以是其截面具有連續(xù)的系列曲率的表面、其截面具有類似拋物線和樣條曲線地連續(xù)地或者恒定地改變的曲率的表面、被成形為類似多邊形管子的表面的表面,和具有多個(gè)臺(tái)階部分的表面,但是縱向分裂管狀表面5優(yōu)選地被成形為不從在相應(yīng)的縱向分裂管狀表面5的遠(yuǎn)端之間連接的邊界線H凸出。
注意,在例如圖1和2中的附圖標(biāo)記33表示用于將音圈20連接到外部裝置的端子。
3.操作
在如上所述構(gòu)造的揚(yáng)聲器中,當(dāng)基于語(yǔ)音信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電流被供應(yīng)到緊固到振膜1的致動(dòng)器2的音圈20時(shí),通過(guò)由驅(qū)動(dòng)電流和磁隙26中的磁場(chǎng)產(chǎn)生的磁通量的變化,基于驅(qū)動(dòng)電流產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力被施加到音圈20,并且音圈20在與磁場(chǎng)正交的方向(即,音圈20的軸向方向或者作為由圖4中的箭頭所示的上下方向的z方向)上振動(dòng)。這個(gè)振動(dòng)引起連接到音圈20的振膜1沿著凹谷6的深度方向振動(dòng)以從振膜1的前表面輻射所再現(xiàn)的聲音。
在這個(gè)構(gòu)造中,振膜1包括:占據(jù)振膜1的大部分區(qū)域以用作聲波輻射的主表面的翼狀部分7;和被置于翼狀部分7的上端部上以便占據(jù)振膜1的區(qū)域的一個(gè)部分的錐形部分8。
利用這種構(gòu)造,振膜1在大的頻率范圍上具有寬的方向性。
而且,由支撐框架3支撐錐形部分8的外周向部分,同時(shí)邊緣部件4被插入其間,使得振膜1能夠可往復(fù)地振動(dòng)。因此,從聯(lián)結(jié)部分13到外周向部分的整個(gè)振膜1均勻地被致動(dòng)器2振動(dòng),即,由被稱為活塞運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)引起振動(dòng)。相應(yīng)地,振膜1還類似電動(dòng)式揚(yáng)聲器,在低頻范圍上產(chǎn)生高聲壓。如果每一個(gè)凹谷6的相對(duì)端敞開(kāi),則由振膜輻射的聲波部分地通過(guò)向振膜的后表面?zhèn)鹊某ㄩ_(kāi)的空間。然而,每一個(gè)凹谷6的相對(duì)端被錐形部分8封閉,從而防止聲波傳遞到振膜的后表面?zhèn)龋瑥亩沟媚軌驈恼衲?的整個(gè)前表面有效率地發(fā)射聲音。
這個(gè)構(gòu)造使得單一揚(yáng)聲器單元能夠作為全范圍揚(yáng)聲器單元來(lái)發(fā)揮功能,該全范圍揚(yáng)聲器單元能夠在包括低頻和中高頻的可聽(tīng)頻率的全部范圍上再現(xiàn)具有寬的方向性的聲音。
振膜1的每一個(gè)縱向分裂管狀表面5在沿著周向方向的方向上具有寬的聲音方向性并且在與該方向正交的方向上具有窄的方向性。振膜具有在交叉部分9處以90度角度相互交叉的多對(duì)縱向分裂管狀表面5。通過(guò)每一對(duì)縱向分裂管狀表面5的振動(dòng)產(chǎn)生的聲音在沿著延伸通過(guò)交叉部分9的法線的方向(在向前方向上)定位的傾聽(tīng)位置處均勻地傳播。在從延伸通過(guò)交叉部分9的法線的方向偏離的傾聽(tīng)位置處,從其周向方向最靠近偏離方向的該一對(duì)縱向分裂管狀表面5產(chǎn)生相對(duì)大音量的聲音,并且從另一對(duì)產(chǎn)生相對(duì)小音量的聲音。
例如,當(dāng)傾聽(tīng)位置從交叉部分9的前側(cè)在x方向上移位時(shí),從限定沿著與x方向正交的y方向延伸的凹谷6的一對(duì)縱向分裂管狀表面5(在于圖3中所示的實(shí)例中,經(jīng)由在圖3中的上下方向上延伸的凹谷6彼此相對(duì)的縱向分裂管狀表面5)產(chǎn)生較大音量的聲音,并且從限定沿著x方向延伸的凹谷6的一對(duì)縱向分裂管狀表面5(在于圖3中所示的實(shí)例中,經(jīng)由在圖3中的左右方向上延伸的凹谷6彼此相對(duì)的縱向分裂管狀表面5)產(chǎn)生較小音量的聲音。相反,當(dāng)傾聽(tīng)位置從交叉部分9的前側(cè)在y方向上移位時(shí),從限定在x方向上延伸的凹谷6的一對(duì)縱向分裂管狀表面5產(chǎn)生較大音量的聲音,并且從限定在y方向上延伸的凹谷6的一對(duì)縱向分裂管狀表面5產(chǎn)生較小音量的聲音。
當(dāng)傾聽(tīng)位置在x方向和y方向之間的方向上從交叉部分9的前側(cè)移位時(shí),從其周向方向最靠近移位方向的一對(duì)縱向分裂管狀表面5(換言之,限定凹谷6的一對(duì)縱向分裂管狀表面5,該凹谷6的延伸方向最靠近與傾聽(tīng)位置的移位方向正交的方向)產(chǎn)生相對(duì)大音量的聲音,并且從另一對(duì)縱向分裂管狀表面5產(chǎn)生相對(duì)較小音量的聲音。
因此,通過(guò)分別地被以相互相差90度的不同角度來(lái)布置,振膜1的該兩對(duì)縱向分裂管狀表面5相互正交。即使在傾聽(tīng)位置在x方向和y方向中的任何一個(gè)上從前側(cè)移位的情形中,仍然從限定沿著靠近與移位方向正交的方向的方向延伸的凹谷6的一對(duì)縱向分裂管狀表面5產(chǎn)生了較大音量的聲音,并且從限定沿著靠近移位方向的方向延伸的凹谷6的一對(duì)縱向分裂管狀表面5產(chǎn)生了較小音量的聲音。此外,從一對(duì)縱向分裂管狀表面5產(chǎn)生的聲音幾乎不相互妨礙并且互補(bǔ)性地相互組合,從而導(dǎo)致在任何方向上的寬的方向性。相應(yīng)地,與諸如豎直方向或者水平方向的的定向安裝無(wú)關(guān)地,這個(gè)電聲換能器呈現(xiàn)良好的方向性。
注意,多個(gè)揚(yáng)聲器可以被布置為,使得振膜1的任何一個(gè)凹谷6相互連續(xù),以提供線陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng),從而使得能夠通過(guò)線聲源實(shí)現(xiàn)理想的聲音空間。
在本實(shí)施例中,振膜1的外周向部分由具有圓錐形表面形狀的錐形部分8構(gòu)成,從而使得邊緣部件4能夠具有簡(jiǎn)單的圓狀形狀。進(jìn)而,致動(dòng)器2的音圈20也具有圓柱形形狀,并且音圈20的上端部被固定到振膜1。因此,用于典型的電動(dòng)式揚(yáng)聲器的致動(dòng)器能夠被用作致動(dòng)器2。相應(yīng)地,用于包括通常的錐形振膜的電動(dòng)式揚(yáng)聲器的構(gòu)件也能夠用于邊緣部件4、支撐框架3、致動(dòng)器2,和其它構(gòu)件,從而導(dǎo)致制造成本降低。
在上述實(shí)例中翼狀部分7和錐形部分8由單一膜構(gòu)成以便相互一體地形成時(shí),突出部分可以各自地被形成并且經(jīng)由聯(lián)結(jié)部分被相互聯(lián)結(jié),使得縱向分裂管狀表面中的每相鄰的兩個(gè)用作一對(duì)。諸如加固金屬絲或者成形為類似帶板的加固板的加固件可以被沿著聯(lián)結(jié)部分13被固定以例如成直線地加固聯(lián)結(jié)部分13。
在任何構(gòu)造中,縱向分裂管狀表面5優(yōu)選地被設(shè)置為凸出表面,該凸出表面不向在縱向分裂管狀表面5的遠(yuǎn)端之間連接的邊界線H突出,該遠(yuǎn)端位于縱向分裂管狀表面5距聯(lián)結(jié)部分13的相對(duì)側(cè)上。
圖10-16示出了在其它實(shí)施例中使用的振膜。在這些實(shí)施例中與在第一實(shí)施例中使用的構(gòu)件相同的構(gòu)件被用于除了振膜之外的構(gòu)件(例如致動(dòng)器、支撐部件,和邊緣部件)。因此,其圖示被省略,并且在圖10-16中附加了與在第一實(shí)施例中使用的附圖標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記來(lái)標(biāo)注相應(yīng)的元件,并且其解釋被簡(jiǎn)化。
如在圖10的分解視圖中所示地,在圖10-13中所示的第二實(shí)施例中的振膜41包括作為兩個(gè)振膜被分開(kāi)制造的翼狀部分42和錐形部分43。翼狀部分42被放置在錐形部分43的前表面上并且被附接于此。翼狀部分42被構(gòu)造為,使得四個(gè)突出部分44被成形為類似四片花瓣并且經(jīng)由凹谷6被布置,該凹谷6在前立視圖中被成形為類似十字形的??v向分裂管狀表面5的一方的側(cè)部在凹谷6的底部處被聯(lián)結(jié)部分13相互結(jié)合。在前立視圖中凹谷6的十字形的長(zhǎng)度比在第一實(shí)施例中的那個(gè)長(zhǎng)度(見(jiàn)圖3和12)更短。不象如在第一實(shí)施例中由弧形表面部分5a和傾斜表面部分5b所構(gòu)成的形狀那樣,每一個(gè)縱向分裂管狀表面5被成形為類似其整體具有基本相同的曲率的弧形表面。突出部分44分別地具有被成形為類似十字形的脊部12。每一個(gè)脊部12以45度相對(duì)于每一個(gè)凹谷6傾斜并且在相應(yīng)的相鄰的一對(duì)縱向分裂管狀表面5之間光滑地連接。因此,突出部分44被形成為,使得每一個(gè)位于被成形為類似十字形的凹谷6之間的脊部12在各自以45度相對(duì)于每一個(gè)凹谷6傾斜的方向上以十字形形狀分別延伸。
錐形部分43被成形為類似具有大直徑側(cè)端部43a和小直徑側(cè)端部43b的圓錐形表面。翼狀部分42被結(jié)合到錐形部分43在大直徑側(cè)端部43a和小直徑側(cè)端部43b之間的中央部分。多個(gè)通孔45被形成在錐形部分43的區(qū)域中,其中翼狀部分42被結(jié)合于該區(qū)域處。相應(yīng)地,翼狀部分42被結(jié)合到錐形部分43的前表面以便覆蓋錐形部分43的、通孔45被形成于此的區(qū)域。如在圖13中所示地,在錐形部分43和翼狀部分42之間形成空穴部分46??昭ú糠?6通過(guò)通孔45向錐形部分43的后側(cè)敞開(kāi)。
在如上所述構(gòu)造的振膜41中,如在圖13中所示地,翼狀部分42的聯(lián)結(jié)部分13被置于在錐形部分43的小直徑側(cè)端部43b的下端處。由圖13中的雙點(diǎn)鏈線所示的致動(dòng)器的音圈20被聯(lián)結(jié)到翼狀部分42的聯(lián)結(jié)部分13而不被聯(lián)結(jié)到錐形部分43的小直徑側(cè)端部43b。
包括振膜41的揚(yáng)聲器在翼狀部分42的凹谷6的深度方向上被致動(dòng)器振動(dòng),由此由于振膜41的活塞運(yùn)動(dòng),整個(gè)振膜41被振動(dòng)。這個(gè)振動(dòng)從翼狀部分42的縱向分裂管狀表面5輻射聲音。如果在錐形部分43和翼狀部分42之間形成的空穴部分46是封閉的空間,則可以在空穴部分46中發(fā)生共振,并且從相互交迭的該兩個(gè)振膜輻射的聲音可以相互妨礙。然而,在本實(shí)施例中的振膜41中,通孔45被形成,以限定作為非封閉空間的空穴部分46。進(jìn)而,錐形部分43的與翼狀部分42交迭的部分具有作為振膜的小的區(qū)域。
相應(yīng)地,所再現(xiàn)的聲音被有效地從縱向分裂管狀表面5輻射而不受到位于翼狀部分42的后表面?zhèn)壬系腻F形部分43影響。
注意,通孔45的數(shù)目可以是一個(gè)或者多個(gè),只要錐形部分43具有使得錐形部分43能夠支撐翼狀部分42的強(qiáng)度。每一個(gè)通孔45的形狀不限于在圖10中所示的圓狀形狀。
在第二實(shí)施例中的振膜41中,與翼狀部分42交迭的錐形部分43的部分具有向錐形部分43的后側(cè)暴露空穴部分46的通孔45。然而,在本發(fā)明中可以不形成通孔45。作為這種振膜,圖14中的分解透視圖示出了第三實(shí)施例中的振膜。這個(gè)振膜47被構(gòu)造為,使得以構(gòu)造類似于第二實(shí)施例中的翼狀部分的翼狀部分42被附接到不具有通孔的錐形部分48的大直徑側(cè)端部48a和小直徑側(cè)端部48b。在翼狀部分42和錐形部分48相互聯(lián)結(jié)以增加剛度的情形中,這個(gè)第三實(shí)施例是有效的。注意,在翼狀部分42被附接到錐形部分48的前表面時(shí),可以使用其它緊固裝置,只要翼狀部分42被設(shè)置在錐形部分48的前表面上。
圖15和16示出了第四實(shí)施例中的振膜。類似第二實(shí)施例中的振膜,這個(gè)振膜51包括被分開(kāi)制造的翼狀部分52和錐形部分53,并且兩個(gè)振膜(翼狀部分52和錐形部分53)被相互聯(lián)結(jié)。具體地,翼狀部分52被附接到錐形部分53的在大直徑側(cè)端部53a和小直徑側(cè)端部53b之間的部分。翼狀部分52包括四個(gè)突出部分54,該四個(gè)突出部分54被布置成使得縱向分裂管狀表面5經(jīng)由以十字形形狀相互正交的凹谷6而彼此相對(duì)。在這個(gè)實(shí)施例中,錐形部分53具有四個(gè)切口55,該四個(gè)切口55分別收容聯(lián)結(jié)部分13的四個(gè)相對(duì)的端部的。在聯(lián)結(jié)部分13的相對(duì)的端部被裝配在相應(yīng)的切口55中的狀態(tài)中,翼狀部分52被附接并且被緊固到錐形部分53。
在這個(gè)構(gòu)造中,如在圖15中所示地,通過(guò)在錐形部分53的部分中切割V形狹縫以形成三角形舌片55a并且向下推動(dòng)舌片55a來(lái)形成切口55。如在圖16中所示地,當(dāng)聯(lián)結(jié)部分13的相對(duì)的端部被裝配在相應(yīng)的切口55中時(shí),由相應(yīng)的舌片55a封閉在翼狀部分52的凹谷6的端部中形成的開(kāi)口,由此防止從振膜51輻射的聲波傳遞到錐形部分53的后側(cè),從而使得能夠從振膜51的整個(gè)前表面發(fā)射聲音。
翼狀部分52的聯(lián)結(jié)部分13在前立視圖中具有十字形形狀。聯(lián)結(jié)部分13的長(zhǎng)度比第二實(shí)施例中的聯(lián)結(jié)部分13的長(zhǎng)度更長(zhǎng)。每一個(gè)凹谷6的端部被成形為基本類似從作為頂點(diǎn)的聯(lián)結(jié)部分13逐漸地加寬的三角形。在如在第二實(shí)施例中翼狀部分52被附接到具有圓錐形表面形狀的錐形部分的前表面的情形中,翼狀部分需要被形成為使得其朝向聯(lián)結(jié)部分逐漸地變小以匹配錐形部分的圓錐形表面,從而導(dǎo)致聯(lián)結(jié)部分的長(zhǎng)度是短的。然而,在本實(shí)施例中,錐形部分53具有聯(lián)結(jié)部分13的相對(duì)的端部被裝配在其中的切口55。這個(gè)構(gòu)造使得聯(lián)結(jié)部分13能夠以長(zhǎng)的長(zhǎng)度的聯(lián)結(jié)部分13被附接到錐形部分53。相應(yīng)地,由于錐形部分53的圓錐形表面形狀,其中具有圓錐形表面形狀的錐形部分53和具有縱向分裂管狀表面5的翼狀部分42被相互聯(lián)結(jié)的振膜具有帶有極少約束的聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu),從而使得能夠?qū)崿F(xiàn)具有帶有大的振動(dòng)區(qū)域的縱向分裂管狀表面5的振膜。
雖然在所示的實(shí)例中錐形部分53不具有通孔,但是可以如在第二實(shí)施例中在與翼狀部分52交迭的錐形部分53的部分中形成通孔。
在每一個(gè)上述實(shí)施例中,在xy平面上,音圈的中央軸線與振膜的錐形部分的中央部分一致,并且振膜的翼狀部分的凹谷的交叉部分與錐形部分的中央部分(即,音圈的中央軸線)一致。然而,如在以下描述的第五和第六實(shí)施例中,凹谷的交叉部分可以被置于在xy平面上不與錐形部分的中央部分交迭的位置處。
在圖17-20中示出的第五實(shí)施例中的振膜61被構(gòu)造為,使得該兩對(duì)縱向分裂管狀表面5由以下構(gòu)成:限定被置于延伸通過(guò)錐形部分8的中央部分的位置(即,在錐形部分8的直徑上的位置)處的(在x軸線的方向上延伸)凹谷6的一對(duì)縱向分裂管狀表面5;和限定被置于在圖18中的x方向上位于錐形部分8的中央部分右側(cè)的位置(即,在不延伸通過(guò)錐形部分8的中央部分的弦上的位置)處的(在y方向上延伸)凹谷6的另一對(duì)縱向分裂管狀表面5。因此,翼狀部分62的凹谷6的交叉部分9的位置不與錐形部分8的中央部分一致并且在xy平面上的x軸線的方向上位于該中央部分右側(cè)。設(shè)置了兩對(duì)突出部分63A、63B。每一個(gè)突出部分63A由具有大的面積的縱向分裂管狀表面5構(gòu)成,并且每一個(gè)突出部分63B由具有小的面積的縱向分裂管狀表面5構(gòu)成。在這個(gè)構(gòu)造中,在凹谷6的交叉部分9的偏心距離小的情形中,轉(zhuǎn)換器的音圈20可以被置于錐形部分8的中央部分上。在另一方面,在偏心距離大的情形中,如在圖18-20中所示地,音圈20可以被置于凹谷6的偏心交叉部分9上。
在圖21-23中所示的第六實(shí)施例中,振膜65被構(gòu)造為,使得構(gòu)成翼狀部分66的該兩對(duì)縱向分裂管狀表面5這兩者的凹谷6在xy平面上均位于不同于錐形部分8的中央部分的位置處。在x方向和y方向上,凹谷6的交叉部分9的位置不同于錐形部分8的中央部分。因此,設(shè)置了三種的四個(gè)突出部分67A-67C。突出部分67A-67C包括由在縱向分裂管狀表面5中具有最大面積的縱向分裂管狀表面5構(gòu)成的一個(gè)突出部分67A;和由在縱向分裂管狀表面5中具有最小面積的縱向分裂管狀表面5構(gòu)成的一個(gè)突出部分67B。突出部分67A、67B分別位于凹谷6的交叉部分9的相對(duì)側(cè)上,即,突出部分67A、67B位于180度處。突出部分67A-67C進(jìn)一步包括相對(duì)于突出部分67A、67B各自以90度傾斜并且由縱向分裂管狀表面5構(gòu)成的兩個(gè)突出部分67C,該縱向分裂管狀表面5具有不同于分別構(gòu)成突出部分67A、67B的每一個(gè)縱向分裂管狀表面5的面積的面積。
在此情形中,轉(zhuǎn)換器的音圈20優(yōu)選地被置于每一個(gè)凹谷6在其縱向方向上的中心處。因此,設(shè)置了兩個(gè)換能器。
第五和第六實(shí)施例中的振膜61、65實(shí)現(xiàn)了以下操作和效果。
在如在第一到第四實(shí)施例中凹谷6的交叉部分9的偏心距離是短的并且翼狀部分62、66中的每一個(gè)的方向性的主軸線不遠(yuǎn)離錐形部分8的中央部分的情形中,在振膜61、62中的每一個(gè)整體的方向性不發(fā)生高度改變的情況下,振膜61、65(特別地,翼狀部分62、66)中的每一個(gè)的振動(dòng)模式能夠適當(dāng)?shù)胤稚?。因此,振?1、65的形狀提供了光滑和平坦的頻率特性。
在另一方面,在凹谷6的交叉部分9的偏心距離是長(zhǎng)的,并且縱向分裂管狀表面5的面積在長(zhǎng)度方向或者橫向方向上高度地相互不同的情形中,能夠在由具有較大面積的縱向分裂管狀表面5所指的方向上加強(qiáng)方向性。因此,振膜61、65的形狀提供了其中方向性的主軸線相對(duì)于法線方向傾斜的特性。
相應(yīng)地,適當(dāng)?shù)卦O(shè)定偏心距離和偏心方向使得能夠控制振膜61、65的頻率特性或者控制在任何方向上的方向性,由此實(shí)現(xiàn)具有適當(dāng)聲學(xué)特性的揚(yáng)聲器。
注意,在第五和第六實(shí)施例中,錐形部分可以被成形為類似從其大直徑側(cè)到其小直徑側(cè)偏心的偏心圓錐形表面,以便匹配翼狀部分62、66中的每一個(gè)的偏心形狀,使得小直徑部分的中心與翼狀部分62、66中的每一個(gè)的凹谷6的交叉部分9對(duì)準(zhǔn)。
圖24和27示出了第七實(shí)施例中的振膜。
在第一實(shí)施例中,翼狀部分7的凹谷6被相互正交地布置,并且每一個(gè)突出部分11中的縱向分裂管狀表面5的脊部12以45度相對(duì)于每一個(gè)凹谷6傾斜。因此,縱向分裂管狀表面5的脊部12也相互正交。在第七實(shí)施例中的振膜71中,作為對(duì)照,翼狀部分72的凹谷6被相互正交地布置,但是突出部分73中的縱向分裂管狀表面5的脊部12不相互正交并且以不同于90度的角度相互交叉。因此,該兩對(duì)縱向分裂管狀表面5中的一對(duì)的面積大于另一對(duì)的面積。而且,在每一個(gè)突出部分73中,脊部12由面積相互不同的兩個(gè)縱向分裂管狀表面5形成。
相應(yīng)地,在x方向和y方向之間所再現(xiàn)的聲波的貢獻(xiàn)是不均勻的。即,在具有大面積的一對(duì)縱向分裂管狀表面5的方向上,方向性是寬的,并且在具有小面積的一對(duì)縱向分裂管狀表面5的方向上,方向性是窄的。在圖25中所示的實(shí)例中,周向方向與x方向一致的一對(duì)縱向分裂管狀表面5的面積大于周向方向與y方向一致的一對(duì)縱向分裂管狀表面5的面積。利用振膜71的這種構(gòu)造,具有大面積的縱向分裂管狀表面5的周向方向(x方向)的方向性是寬的,而具有小面積的縱向分裂管狀表面5的周向方向(y方向)的方向性是窄的。
圖28-31示出了第八實(shí)施例中的振膜。
在第一到第七實(shí)施例中的振膜中,翼狀部分被構(gòu)造為,使得縱向分裂管狀表面5經(jīng)由相互正交的凹谷6被布置成兩對(duì)。在第八實(shí)施例中的振膜75的翼狀部分76中,每一對(duì)縱向分裂管狀表面5被置放為,使得脊部12(通過(guò)在相鄰對(duì)的縱向分裂管狀表面5的側(cè)部之間連接形成的最高脊部)相互正交。作為對(duì)照,凹谷6不相互正交并且以不同于90度的角度相互交叉。
因此,在每一對(duì)縱向分裂管狀表面5中,具有不同面積的縱向分裂管狀表面5被布置成一對(duì),同時(shí)凹谷6被插入其間。在每一個(gè)突出部分77中,脊部12由各自具有大面積的縱向分裂管狀表面5的側(cè)部或者由各自具有小面積的縱向分裂管狀表面5的側(cè)部形成。
注意,x方向和y方向是沿著圖28和29中的脊部12定義的。
同樣在第八實(shí)施例中的振膜75的情形中,在x方向和y方向之間所再現(xiàn)的聲波的貢獻(xiàn)是不均勻的。即,在具有大面積的一對(duì)縱向分裂管狀表面5的方向上,方向性是寬的,并且在具有小面積的一對(duì)縱向分裂管狀表面5的方向上,方向性是窄的。在圖29中所示的實(shí)例中,周向方向與x方向一致的突出部分77的面積大于周向方向與y方向一致的突出部分77的面積。利用振膜75的這種構(gòu)造,具有大面積的突出部分77的周向方向(x方向)的方向性是寬的,而具有小面積的突出部分77的周向方向(y方向)的方向性是窄的。
第二到第六實(shí)施例中的每一個(gè)中的構(gòu)造均能夠被應(yīng)用于第七和第八實(shí)施例。
這種構(gòu)造的實(shí)例包括:(1)其中翼狀部分被獨(dú)立于錐形部分地制造并且被緊固到錐形部分的前表面的構(gòu)造(第三實(shí)施例),而圖24-31示出了其中翼狀部分和錐形部分被相互一體地形成的實(shí)例;(2)其中在上述構(gòu)造(1)中在錐形部分中形成通孔的構(gòu)造(第二實(shí)施例);(3)其中錐形部分具有凹谷的相對(duì)的端部的切口將被裝配在其中,并且對(duì)應(yīng)于相應(yīng)切口的舌片分別封閉凹谷的相對(duì)端的構(gòu)造(第四實(shí)施例);和(4)其中在x方向和y方向中的任何一個(gè)上或者在x方向和y方向這兩者上脊部的交叉部分不位于錐形部分的軸線上的構(gòu)造(第五實(shí)施例或者第六實(shí)施例)。
雖然以上已經(jīng)描述了實(shí)施例,但是應(yīng)該理解,本公開(kāi)不限于所示的實(shí)施例的細(xì)節(jié),而是可以在不偏離本公開(kāi)的精神和范圍的情況下以本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的各種改變和修改來(lái)實(shí)施本公開(kāi)。
例如,雖然在上述實(shí)施例中錐形部分具有圓錐形表面形狀,并且邊緣部件具有圓狀環(huán)形狀,但是錐形部分和邊緣部件可以分別具有橢圓錐形表面形狀和橢圓環(huán)形狀。錐形部分可以具有不同于圓錐形表面形狀和橢圓錐形表面形狀的形狀,只要錐形部分用作用于典型的電動(dòng)式揚(yáng)聲器的振膜。例如,錐形部分可以在前立視圖中具有圓形形狀或者多邊形形狀,或者通過(guò)組合圓形形狀與多邊形形狀而形成的形狀。即,錐形部分可以具有任何形狀,只要錐形部分整體上是錐形的。根據(jù)需要改變翼狀部分的形狀,以便匹配錐形部分的形狀。
可以將諸如肋條和塊體的加固件固定到振膜的后表面。各自被成形為類似板或者桿的肋條可以沿著周向方向被固定到作為振膜的輻射表面的縱向分裂管狀表面。在這個(gè)揚(yáng)聲器中,如上所述,縱向分裂管狀表面用作從其輻射所再現(xiàn)的聲音的輻射表面。因此,沿著每一個(gè)縱向分裂管狀表面的周向方向方向性是寬的,但是在垂直于周向方向的方向上方向性是窄的。相應(yīng)地,沿著周向方向被設(shè)置在縱向分裂管狀表面的輻射表面上的、各自被成形為類似板或者桿的肋條產(chǎn)生極小的聲響效果。
音圈馬達(dá)被用作用于前后移動(dòng)振膜的轉(zhuǎn)換器,但是例如壓電元件可以被用來(lái)替代音圈馬達(dá)。
雖然在上述實(shí)施例中本發(fā)明被應(yīng)用于揚(yáng)聲器,但是本發(fā)明還可以被應(yīng)用于麥克風(fēng)。在本發(fā)明被應(yīng)用于揚(yáng)聲器的情形中,諸如音圈馬達(dá)的轉(zhuǎn)換器將基于語(yǔ)音信號(hào)的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成振膜的振動(dòng)。還在本發(fā)明被應(yīng)用于麥克風(fēng)的情形中,音圈馬達(dá)可以例如被用作轉(zhuǎn)換器,并且這個(gè)轉(zhuǎn)換器將由聲波振動(dòng)的振膜的振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。在本發(fā)明所應(yīng)用的麥克風(fēng)中,縱向分裂管狀表面用作振動(dòng)表面,并且整個(gè)振膜均勻地被振動(dòng),由此提供具有可靠的敏感性的良好方向性,由此麥克風(fēng)能夠在從低頻到高頻的寬的頻率范圍上拾取具有寬的方向性的聲音。
附圖標(biāo)記的解釋
1:振膜;2:致動(dòng)器(轉(zhuǎn)換器);3:支撐框架;4:邊緣部件;5:縱向分裂管狀表面;5a:弧形表面部分;5b:傾斜表面部分;6:凹谷;7:翼狀部分;8:錐形部分;9:交叉部分;11:突出部分;12:脊部;13:聯(lián)結(jié)部分;20:音圈;21:磁體機(jī)構(gòu);22:阻尼器;23:磁體;24:外軛;25:內(nèi)軛;25a:磁極;26:磁隙;30:凸緣部分;31:臂部分;32:環(huán)形框架部分;33:端子;41:振膜;42:翼狀部分;43:錐形部分;43a:大直徑側(cè)端部;43b:小直徑側(cè)端部;44:突出部分;45:通孔;46:空穴部分;47:振膜;48:錐形部分;48a:大直徑側(cè)端部;48b:小直徑側(cè)端部;51:振膜;52:翼狀部分;53:錐形部分;53a:大直徑側(cè)端部;53b:小直徑側(cè)端部;54:突出部分;55:切口;55a:舌片;61:振膜;62:翼狀部分;63A;63B:突出部分;65:振膜;66:翼狀部分;67A-67C:突出部分;71:振膜;72:翼狀部分;73:突出部分;75:振膜;76:翼狀部分;77:突出部分。