本發(fā)明涉及具有腔體的聲學(xué)結(jié)構(gòu)，在所述腔體中傳播聲波。

背景技術(shù)：

聲學(xué)結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子是揚(yáng)聲器的后腔室。在具有特定頻率的聲波在這種聲學(xué)結(jié)構(gòu)的腔體中傳播的情況下，通過(guò)聲波和限定腔體的壁表面上的反射波的重合產(chǎn)生駐波，由此造成對(duì)聲學(xué)結(jié)構(gòu)的頻率特性干擾的風(fēng)險(xiǎn)。在駐波的頻率落入揚(yáng)聲器的重現(xiàn)范圍中(即通過(guò)輸入揚(yáng)聲器的音頻信號(hào)所代表的聲音的頻率下限和上限限定的頻率范圍)的情況下，與駐波頻率相適應(yīng)的波峰和波谷出現(xiàn)在本應(yīng)是平坦的揚(yáng)聲器的頻率特性中。有鑒于此，已經(jīng)提出各種技術(shù)來(lái)抑制駐波引起的頻率特性的干擾。例如，以下的非專(zhuān)利文獻(xiàn)1和2，US專(zhuān)利No.4,127,751，和JP-56-140799A提出了這種技術(shù)。

非專(zhuān)利文獻(xiàn)1和2公開(kāi)了一種聲學(xué)結(jié)構(gòu)(具有作為揚(yáng)聲器的后腔室)，其是圓錐形管的形式，用于抑制聲波的反射且因此抑制駐波的產(chǎn)生。聲學(xué)結(jié)構(gòu)形成為錐形管，以用于避免腔體中產(chǎn)生造成聲阻抗突然改變的部分的目的，因?yàn)槁暡ǖ姆瓷鋾?huì)在聲阻抗突然改變的那些部分處發(fā)生。US專(zhuān)利No.4,127,751和JP-56-140799A提出通過(guò)在聲學(xué)結(jié)構(gòu)的腔體中提供聲音吸收裝置而抑制駐波產(chǎn)生的技術(shù)。

非專(zhuān)利文獻(xiàn)1：Bowers-Wilkins,于2015年4月21日訪問(wèn),[在線],<URL:http://www.bowers-wilkins.jp/Discover/Discover/Technologies/nautilus-ta pering-tubes.html>

非專(zhuān)利文獻(xiàn)2：:Norh,于2015年5月6日訪問(wèn),[在線],<URL:http://www.norh.com/Norh_Loudspeakers/Technlogy.html>

專(zhuān)利文獻(xiàn)US專(zhuān)利No.4,127,751

專(zhuān)利文獻(xiàn)2：JP-56-140799A

專(zhuān)利文獻(xiàn)3：JP-2014-175807A

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在非專(zhuān)利文獻(xiàn)1和2、US專(zhuān)利No.4,127,751和JP-56-140799A中公開(kāi)的技術(shù)中，存在的風(fēng)險(xiǎn)是，在寬的頻率范圍內(nèi)，聲學(xué)結(jié)構(gòu)或包括聲學(xué)結(jié)構(gòu)的聲學(xué)設(shè)備的頻率特性受到影響。進(jìn)一步地，在非專(zhuān)利文獻(xiàn)1和2、US專(zhuān)利No.4,127,751、和JP-56-140799A公開(kāi)的技術(shù)中，難以?xún)H控制具有特定頻率的聲波的傳播，因?yàn)樵诼晫W(xué)結(jié)構(gòu)的腔體中傳播的所有頻率的聲波都受到影響。此外，非專(zhuān)利文獻(xiàn)1和2中公開(kāi)的技術(shù)不能抑制因壁表面上的反射波引起的駐波，因此懷疑是否能獲得充分的效果。US專(zhuān)利No.4,127,751和JP-56-140799A公開(kāi)的技術(shù)由于設(shè)置聲音吸收裝置而造成聲學(xué)結(jié)構(gòu)(或包括聲學(xué)結(jié)構(gòu)的聲學(xué)設(shè)備)的制造成本增加。

本發(fā)明的一個(gè)方面涉及控制具有傳播聲波腔體的聲學(xué)結(jié)構(gòu)中駐波的產(chǎn)生的技術(shù)。

在本發(fā)明的一個(gè)方面中，聲學(xué)結(jié)構(gòu)限定傳播聲波的腔體，其中基本上與腔體中產(chǎn)生的駐波的波節(jié)或波腹位置對(duì)應(yīng)的腔體第一部分具有的面積與除第一部分以外的腔體第二部分的面積不同，所述面積在與聲波傳播方向正交的平面上上。

在基本上與駐波(在腔體面積均勻時(shí)在腔體中產(chǎn)生)的波節(jié)位置對(duì)應(yīng)的第一部分在所述平面上具有的面積比基本上與其他位置對(duì)應(yīng)的腔體第二部分在所述平面上的面積小的情況下，即在聲學(xué)結(jié)構(gòu)具有在波節(jié)位置處直徑減小的管狀形狀的情況下，對(duì)應(yīng)于駐波的共振頻率朝向低頻側(cè)移動(dòng)。相反，在基本上與駐波波腹位置對(duì)應(yīng)的腔體第一部分在所述平面具有的面積比基本上與其他位置對(duì)應(yīng)的腔體第二部分在所述平面上的面積小的情況下，即在聲學(xué)結(jié)構(gòu)具有在波腹位置處直徑減小的管狀形狀的情況下，對(duì)應(yīng)于駐波的共振頻率略微朝向高頻側(cè)移動(dòng)。進(jìn)一步地，在基本上與駐波波腹位置對(duì)應(yīng)的腔體第一部分在所述平面上具有的面積比基本上與其他位置對(duì)應(yīng)的腔體第二部分在所述平面上的面積大的情況下，即在聲學(xué)結(jié)構(gòu)具有在波腹位置處直徑增加的管狀形狀的情況下，對(duì)應(yīng)于駐波的共振頻率略微朝向低頻側(cè)移動(dòng)。換句話(huà)說(shuō)，基本上與駐波(在腔體面積均勻時(shí)在腔體中產(chǎn)生)的波節(jié)或波腹的位置對(duì)應(yīng)的腔體第一部分在所述平面上具有的面積不同于基本上與駐波的其他位置對(duì)應(yīng)的第二部分在所述平面上的面積，使得腔體中產(chǎn)生的駐波的頻率可被控制。

如上所述構(gòu)造的聲學(xué)結(jié)構(gòu)可以形狀如同管，且與聲波傳播方向正交的平面可以是與管軸線所延伸方向(即聲學(xué)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度方向)正交的平面。這是考慮了沿管軸線延伸方向(其可以被稱(chēng)為“管軸線方向”)產(chǎn)生的駐波主要影響由此構(gòu)造的聲學(xué)結(jié)構(gòu)的頻率特性這一情況。

在如上所述構(gòu)造的聲學(xué)結(jié)構(gòu)中，基本上與駐波的波節(jié)位置對(duì)應(yīng)的腔體第一部分在該平面上的面積可以比腔體第二部分在該平面上的面積更小。

在如上所述構(gòu)造的聲學(xué)結(jié)構(gòu)中，聲學(xué)結(jié)構(gòu)可以包括開(kāi)口管，所述開(kāi)口管經(jīng)由開(kāi)口管的開(kāi)口端部與腔體連通，且開(kāi)口管可以具有基本上等于駐波半個(gè)波長(zhǎng)整數(shù)倍的管長(zhǎng)度，且開(kāi)口管的開(kāi)口端部可以位于基本上與駐波的波腹位置對(duì)應(yīng)的腔體部分和基本上與駐波的波節(jié)位置對(duì)應(yīng)的腔體部分中的至少一個(gè)處。這里，基本上與駐波的波節(jié)位置對(duì)應(yīng)的腔體第一部分是如下限定的腔體部分。在駐波聲壓的一個(gè)波節(jié)位置被限定為參考位置的情況下，如上所述的第一部分是對(duì)應(yīng)于以下位置之間的范圍的腔體部分，所述位置是：從參考位置向前離開(kāi)相對(duì)于駐波波長(zhǎng)八分之一(1/8)的長(zhǎng)度的位置；和從參考位置向后離開(kāi)相對(duì)于駐波波長(zhǎng)八分之一(1/8)的長(zhǎng)度的位置。即第一部分是與等于駐波波長(zhǎng)四分之一(1/4)的長(zhǎng)度范圍對(duì)應(yīng)的腔體部分，波節(jié)的位置在該范圍的中心。本申請(qǐng)人通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證，只要第一部分在該范圍中，則可以獲得與在對(duì)應(yīng)于駐波波節(jié)位置的腔體部分處所獲得的效果相同的效果。對(duì)基本上與駐波的波腹位置對(duì)應(yīng)的腔體第一部分來(lái)說(shuō)正是這種情況。進(jìn)一步地，實(shí)際上，開(kāi)口管的管長(zhǎng)度基本上等于駐波半個(gè)波長(zhǎng)的整數(shù)倍。進(jìn)一步地，在聲學(xué)結(jié)構(gòu)具有如上所述開(kāi)口管的情況下，對(duì)駐波頻率的如上所述控制效果與設(shè)置開(kāi)口管的效果結(jié)合，由此確保更好的效果。對(duì)于設(shè)置開(kāi)口管的效果，參考JP-2014-175807A。JP-2014-175807A的公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用以其全部?jī)?nèi)容并入本文。

如上所述構(gòu)造的聲學(xué)結(jié)構(gòu)可以包括每一個(gè)作為開(kāi)口管的多個(gè)開(kāi)口管，且多個(gè)開(kāi)口管可以具有互相不同的管長(zhǎng)度。根據(jù)聲學(xué)結(jié)構(gòu)，針對(duì)各種共振頻率確保設(shè)置開(kāi)口管的效果。在這方面，多個(gè)開(kāi)口管中的至少兩個(gè)可以具有互相相同的管長(zhǎng)度。在這種結(jié)構(gòu)中，共振頻率更顯著地朝向更低或更高的頻率側(cè)移動(dòng)。如上所述構(gòu)造的聲學(xué)結(jié)構(gòu)可以包括至少一個(gè)聲音吸收裝置，其填充以下空間中的至少一個(gè)，所述空間是：開(kāi)口管中的空間；和腔體中的空間，以用于確保設(shè)置開(kāi)口管的效果。在如上所述構(gòu)造的聲學(xué)結(jié)構(gòu)中，開(kāi)口管可以至少?gòu)澢淮?，用于形成尺寸緊湊的聲學(xué)結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明的另一方面中，在限定了傳播聲波的腔體的聲學(xué)結(jié)構(gòu)中，沿聲波傳播方向位于腔體相反端部之間的中間的腔體的中間部分具有的面積可以與從各自相反端部部分到中間部分范圍內(nèi)的兩個(gè)部分每一個(gè)的面積不同，所述面積在與聲波傳播方向正交的平面上。也是在由此構(gòu)造的聲學(xué)結(jié)構(gòu)中，腔體中產(chǎn)生的駐波頻率是可控制的。

在本發(fā)明的再一方面中，在包括彼此并排設(shè)置的多個(gè)聲學(xué)結(jié)構(gòu)的音響板(acoustic panel)中，聲學(xué)結(jié)構(gòu)每一個(gè)可以限定傳播聲波的腔體，沿聲波傳播方向位于腔體相反端部之間的中間的腔體的中間部分具有的面積可以與從相應(yīng)相反端部部分到中間部分范圍內(nèi)的兩個(gè)部分每一個(gè)的面積不同，所述面積在與聲波傳播方向正交的平面上，且聲學(xué)結(jié)構(gòu)每一個(gè)可以在其側(cè)表面上具有開(kāi)口，腔體通過(guò)該開(kāi)口與聲學(xué)結(jié)構(gòu)的外部連通。

在本發(fā)明的又一方面中，聲學(xué)設(shè)備包括箱體；和揚(yáng)聲器，安裝在箱體的前表面上，且包括：(a)驅(qū)動(dòng)器，其配置為產(chǎn)生基于音頻信號(hào)的聲學(xué)振動(dòng)；和(b)聲學(xué)結(jié)構(gòu)，其具有朝向驅(qū)動(dòng)器背面打開(kāi)的第一端和閉合的第二端，其中聲學(xué)結(jié)構(gòu)可以限定傳播聲波的腔體，且其中基本上與腔體中產(chǎn)生的駐波的波節(jié)或波腹位置對(duì)應(yīng)的腔體第一部分具有的面積可以與除第一部分以外的腔體第二部分的面積不同，所述面積在與聲波傳播方向正交的平面上。也是在由此構(gòu)造的聲學(xué)結(jié)構(gòu)中，腔體中產(chǎn)生的駐波頻率是可控制的。

附圖說(shuō)明

在結(jié)合附圖進(jìn)行考慮時(shí)，通過(guò)閱讀實(shí)施例的以下詳細(xì)描述，可以更好地理解本發(fā)明的目的、特征、優(yōu)點(diǎn)、技術(shù)和工業(yè)重要性，附圖中:

圖1A和1B是根據(jù)第一實(shí)施例的聲學(xué)結(jié)構(gòu)20A和包括聲學(xué)結(jié)構(gòu)20A的聲學(xué)設(shè)備1A的視圖；

圖2A和2B是用于檢查在聲學(xué)結(jié)構(gòu)20A的內(nèi)部腔體中發(fā)生的共振現(xiàn)象的模型視圖；

圖3是顯示了用于圖2的模型的模擬結(jié)果的視圖；

圖4是用于解釋以下量值之間關(guān)系的視圖：共振頻率的移位量和波峰值；和變窄部分的內(nèi)部直徑；

圖5是用于解釋以下量值之間關(guān)系的視圖：共振頻率的移位量和波峰值；和變窄部分的內(nèi)部直徑；

圖6是顯示了用于聲學(xué)結(jié)構(gòu)20A頻率特性的模擬結(jié)果的視圖；

圖7A和7B是用于解釋聲學(xué)結(jié)構(gòu)20A的一個(gè)例子的視圖；

圖8A是根據(jù)第二實(shí)施例的聲學(xué)結(jié)構(gòu)的視圖，且圖8B是顯示了用于該聲學(xué)結(jié)構(gòu)頻率特性的模擬結(jié)果的視圖；

圖9A是第二實(shí)施例聲學(xué)結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的視圖，且圖9B是顯示了用于聲學(xué)結(jié)構(gòu)頻率特性的模擬結(jié)果的視圖；

圖10是根據(jù)第三實(shí)施例的聲學(xué)結(jié)構(gòu)20C的視圖；

圖11是顯示了用于聲學(xué)結(jié)構(gòu)20C頻率特性的模擬結(jié)果的視圖；

圖12A-12C是根據(jù)第四實(shí)施例的聲學(xué)結(jié)構(gòu)20D和包括聲學(xué)結(jié)構(gòu)20D的聲學(xué)設(shè)備1D的視圖；

圖13A-13C是用于解釋修改實(shí)施例(1)的視圖；

圖14A-14F是用于解釋修改實(shí)施例(2)的視圖；

圖15A和15B是用于解釋修改實(shí)施例(3)的視圖；

圖16是用于了修改實(shí)施例(4)的視圖；

圖17是用于了修改實(shí)施例(5)的視圖；

圖18A-18C是用于解釋修改實(shí)施例(6)的視圖；和

圖19A-19C是用于解釋修改實(shí)施例(6)的視圖。

具體實(shí)施方式

參考附圖，下文將描述實(shí)施例。

第一實(shí)施例

圖1A是聲學(xué)設(shè)備1A的透視圖，該聲學(xué)設(shè)備包括根據(jù)第一實(shí)施例的聲學(xué)結(jié)構(gòu)20A。聲學(xué)設(shè)備1A是三聲道揚(yáng)聲器(three-way speaker)，其通過(guò)安裝在箱體100的前表面上的低音揚(yáng)聲器101、中音揚(yáng)聲器102和高音揚(yáng)聲器103構(gòu)成。對(duì)于三個(gè)揚(yáng)聲器來(lái)說(shuō)獨(dú)特的頻率范圍的音頻信號(hào)分別被輸入到聲學(xué)設(shè)備1A的三個(gè)揚(yáng)聲器，即低音揚(yáng)聲器101、中音揚(yáng)聲器102、和高音揚(yáng)聲器103。就輸入到三個(gè)揚(yáng)聲器每一個(gè)的音頻信號(hào)的頻率范圍內(nèi)的中心頻率(center frequency)而言，低音揚(yáng)聲器101的中心頻率是最低的，而高音揚(yáng)聲器103的中心頻率是最高的。低音揚(yáng)聲器101的重現(xiàn)范圍和中音揚(yáng)聲器102的重現(xiàn)范圍可以部分重疊或可以不部分重疊。類(lèi)似地，高音揚(yáng)聲器103的重現(xiàn)范圍和中音揚(yáng)聲器102的重現(xiàn)范圍可以部分重疊或可以不部分重疊。在本實(shí)施例中，中音揚(yáng)聲器102包括聲學(xué)結(jié)構(gòu)20A。在后文中，將詳細(xì)描述中音揚(yáng)聲器102。

圖1B是中音揚(yáng)聲器102的視圖。如圖1B所示，中音揚(yáng)聲器102包括驅(qū)動(dòng)器10和聲學(xué)結(jié)構(gòu)20A。驅(qū)動(dòng)器10是振動(dòng)部分，其配置為基于從未示出的放大器給出的音頻信號(hào)而產(chǎn)生聲學(xué)振動(dòng)。聲學(xué)結(jié)構(gòu)20A是所謂的后腔室且是中空構(gòu)件，其具有大致管狀的形狀。聲學(xué)結(jié)構(gòu)20A的一個(gè)端部是開(kāi)口端部，即朝向驅(qū)動(dòng)器10的背面打開(kāi)，而聲學(xué)結(jié)構(gòu)20A的另一端部210是閉合端部。即，聲學(xué)結(jié)構(gòu)20A是一端閉合的管。但是，在本實(shí)施例中，聲學(xué)結(jié)構(gòu)20A設(shè)置為使得其開(kāi)口端部連接到驅(qū)動(dòng)器10的背面，使得通過(guò)驅(qū)動(dòng)器10的背面和聲學(xué)結(jié)構(gòu)20A限定兩端閉合的管。

如圖1B所示，聲學(xué)結(jié)構(gòu)20A在沿管軸線方向(即通過(guò)驅(qū)動(dòng)器10產(chǎn)生的聲波的傳播方向)的其中央部分附近變窄，以便具有比其他部分更小的內(nèi)部直徑。即，對(duì)于本實(shí)施例的聲學(xué)結(jié)構(gòu)20A的內(nèi)部腔體來(lái)說(shuō)，在沿管軸線方向的中央部分附近的腔體部分(作為腔體第一部分的一個(gè)例子)在垂直于管軸線的平面上具有的橫截面面積(即在該平面上的沿管軸線方向的中央部分附近的腔體部分的面積)比在該平面上腔體的其他部分(作為腔體第二部分的一個(gè)例子)的橫截面面積(除了中央部分附近的部分以外的，在該平面上腔體其他部分的面積)更小。在本實(shí)施例中，中央部分附近的聲學(xué)結(jié)構(gòu)20A部分(即具有更小直徑的部分)被稱(chēng)為變窄部分220。本實(shí)施例特征在于設(shè)置變窄部分220。

若沒(méi)有變窄部分220，聲學(xué)結(jié)構(gòu)20A是一端閉合的具有基本上恒定的內(nèi)部直徑的管，而通過(guò)驅(qū)動(dòng)器10的背面和聲學(xué)結(jié)構(gòu)20A限定具有基本上恒定內(nèi)部直徑的兩端閉合的管。在這種情況下，通過(guò)驅(qū)動(dòng)器10的振動(dòng)產(chǎn)生的聲波沿管軸線方向在聲學(xué)結(jié)構(gòu)20A的腔體中傳播，且以根據(jù)聲學(xué)結(jié)構(gòu)20A的管長(zhǎng)度的頻率產(chǎn)生共振(即駐波)。在以下的描述中，波長(zhǎng)為第n個(gè)最長(zhǎng)的波長(zhǎng)的駐波被稱(chēng)為“n階駐波”(其中“n”為不小于1的自然數(shù))。一階駐波為波長(zhǎng)基本上為聲學(xué)結(jié)構(gòu)20A管長(zhǎng)度的二倍的駐波。在一階駐波中，聲壓在聲學(xué)結(jié)構(gòu)20A的中央部分的附近幾乎不變化，且一階駐波成為中央部分附近的波節(jié)。在圖1B中，在沒(méi)有變窄部分220的聲學(xué)結(jié)構(gòu)20A的內(nèi)部腔體中產(chǎn)生的一階駐波通過(guò)虛線表示。在以下描述中，n階駐波的頻率被稱(chēng)為“n階共振頻率”。

本申請(qǐng)的發(fā)明人已經(jīng)考慮到，通過(guò)在形狀如同具有恒定內(nèi)部直徑的兩端閉合管的聲學(xué)結(jié)構(gòu)中設(shè)置變窄部分，發(fā)生在聲學(xué)結(jié)構(gòu)的腔體中的共振現(xiàn)象從所謂的管共振發(fā)生改變，且其工作情況與亥姆霍茲共振相似(該現(xiàn)象在下文稱(chēng)為“向亥姆霍茲共振的改變”)，使得共振頻率可被控制。進(jìn)一步地，發(fā)明人已經(jīng)通過(guò)模擬確認(rèn)共振頻率實(shí)際上是可控制的。本實(shí)施例的聲學(xué)結(jié)構(gòu)20A是基于以下的發(fā)現(xiàn)。在后文中，將詳細(xì)描述通過(guò)發(fā)明人執(zhí)行的模擬。

圖2A示意性地顯示了對(duì)應(yīng)于形狀如同兩端閉合管的聲學(xué)結(jié)構(gòu)的模型(“模型A”)。圖2B示意性地顯示了對(duì)應(yīng)于具有變窄部分的聲學(xué)結(jié)構(gòu)的模型(“模型B”)。如圖2A所示，模型A是具有管長(zhǎng)度2L0的兩端閉合的管。在模型A中，在垂直于管軸線的平面上的腔體的截面是圓形的，在沿管軸線方向的任何位置處具有面積S0(作為第二面積的一個(gè)例子)。相反，模型B具有的形狀通過(guò)在距離2LH上使得模型A的中央部分附近的一部分變窄而獲得，且變窄部分(作為腔體第一部分的一個(gè)例子)為變窄部分220。即在模型B中，變窄部分設(shè)置在一階駐波(其是在不設(shè)置變窄部分的情況下，即在管的內(nèi)部直徑恒定的情況下產(chǎn)生的)的波節(jié)的位置處。波節(jié)的位置對(duì)應(yīng)于沿管軸線方向的中央部分附近。在模型B中，變窄部分處腔體的橫截面為具有面積SH(S0>SH)的圓形。面積SH是第一面積的一個(gè)例子。

用于模型A的一階共振頻率ft通過(guò)以下表達(dá)式(1)表示，其中“c”代表聲音速度。(其他表達(dá)式中也是如此。)

$f_t=\frac{c}{4L_0}\mathrm{.....}\left(1\right)$

模型B可以被認(rèn)為是通過(guò)兩個(gè)亥姆霍茲共振器形成，其在通過(guò)圖2B中的虛線表示的平面P上彼此面對(duì)，每一個(gè)亥姆霍茲共振器具有頸部長(zhǎng)度LH和容積V＝S0×(L0-LH)。在這種情況下，用于模型B的共振頻率fH通過(guò)基于亥姆霍茲共振的理論等式的以下表達(dá)式(2)表示。在表達(dá)式(2)中，“π”表示圓周率，且“LH′”意味著包括管開(kāi)口端部改正值的頸部長(zhǎng)度值LH。(其他表達(dá)式中也是如此。)

$f_H=\frac{c}{2\mathrm{\&pi;}}\sqrt{\frac{S_H}{{\mathrm{VL}}_H^{\&prime;}}}\mathrm{.....}\left(2\right)$

這里，研究了滿(mǎn)足ft>fH的條件，即通過(guò)從管共振改變到亥姆霍茲共振而將一階共振頻率朝向低頻側(cè)移動(dòng)的條件。通過(guò)將表達(dá)式(1)代入到ft>fH的左側(cè)且將表達(dá)式(2)代入到ft>fH的右側(cè)并將根號(hào)去除，獲得以下表達(dá)式(3)。這里，表達(dá)式(3)的左側(cè)的“aH”代表變窄部分220的半徑(即πaH²＝SH)，且表達(dá)式(3)左側(cè)的“a0”代表除了變窄部分220以外的其他部分的半徑(即πa0²＝S0)。

${\left(\frac{a_H}{a_0}\right)}^2\&lt;\frac{{\mathrm{\&pi;}}^2}{4}(1-\frac{L_H}{L_0})\frac{L_H^{\&prime;}}{L_0}\mathrm{.....}\left(3\right)$

在兩個(gè)亥姆霍茲共振器如圖2B所示彼此面對(duì)的情況下，不清楚值“LH′”變?yōu)楹沃?。因此，在考慮最嚴(yán)格條件的情況下進(jìn)行了以下研究，即在LH′＝LH的情況下。在aH/a0和LH/L0相等的情況下，如果在aH/a0＝LH/L0＝t時(shí)以下表達(dá)式4被滿(mǎn)足，則表達(dá)式(3)總是成立。這里，表達(dá)式(4)中的“d”為以下表達(dá)式(5)中所示的值。進(jìn)一步地，不管aH/a0和LH/L0是否相等，如果LH/L0＝1/2則在0<aH/a0<f(見(jiàn)表達(dá)式(6))時(shí)表達(dá)式(3)成立，且如果e(見(jiàn)表達(dá)式7)<LH/L0<d則在0<aH/a0<d(見(jiàn)表達(dá)式5)時(shí)表達(dá)式(3)成立。

0＜t＜d·····(4)

$d=\frac{{\mathrm{\&pi;}}^2}{{\mathrm{\&pi;}}^2+4}\mathrm{.....}\left(5\right)$

$f=\frac{\mathrm{\&pi;}}{4}\mathrm{.....}\left(6\right)$

$e=\frac{4}{{\mathrm{\&pi;}}^2+4}\mathrm{.....}\left(7\right)$

通過(guò)表達(dá)式(3)表示的條件通常被更多地研究，如下。“LH′”(其是包括開(kāi)口端部修正值的頸部長(zhǎng)度值LH)通常被以下表達(dá)式(8)表示。在存在擋板表面時(shí)，表達(dá)式(8)的右側(cè)的“x”是表示開(kāi)口端部改正值的參數(shù)且等于1.7(x＝1.7)。通過(guò)將表達(dá)式(8)代入到表達(dá)式(3)的右側(cè)且用以下等式aH/a0＝t、LH/L0＝r、和u＝x(aH/L0)代替，則表達(dá)式(3)重新寫(xiě)為以下表達(dá)式(9)：

L′_H＝L_H+xa_H·····(8)

$t^2\&lt;\frac{{\mathrm{\&pi;}}^2}{4}\{-{(r-\frac{1-u}{2})}^2+{\left(\frac{1+u}{2}\right)}^2\}\mathrm{.....}\left(9\right)$

這里，對(duì)于t≈1和r≈0的情況進(jìn)行研究，即aH≈a0和LH≈0的情況，換句話(huà)說(shuō)，通過(guò)使得直管中心部分附近的一部分變窄而形成變窄部分220的情況。通過(guò)將t＝1和r＝0代入表達(dá)式(9)且考慮u＝x(aH/L0)而重寫(xiě)表達(dá)式(9)，獲得以下表達(dá)式(10)，且如果表達(dá)式(10)成立則表達(dá)式(3)也成立。表達(dá)式(10)左側(cè)表示管半徑a0對(duì)管長(zhǎng)度L0的比。如從表達(dá)式(10)可見(jiàn)，應(yīng)理解，如果管半徑a0對(duì)管長(zhǎng)度L0的比大于特定值(即表達(dá)式(10)右側(cè)的值)，則滿(mǎn)足通過(guò)表達(dá)式(3)表示的條件，即通過(guò)將管的中央部分略微變窄以便形成變窄部分220，共振頻率可由于改變到亥姆霍茲共振而朝向低頻側(cè)移動(dòng)。

$\frac{a_0}{L_0}\&gt;\frac{4}{{\mathrm{\&pi;}}^{2}x}\mathrm{.....}\left(10\right)$

圖3是顯示了模型A和模型B的頻率特性的模擬結(jié)果的視圖，其中L0和a0被確定為使得ft＝760Hz和使得表達(dá)式(10)被滿(mǎn)足。在此模擬中，模型A和模型B具有224mm的管長(zhǎng)度(即2×L0)。在模型B中，變窄部分220具有10mm的沿管軸線方向的長(zhǎng)度(即2×LH)。在圖3中，曲線GA表示模型A的頻率特性，且曲線GB表示模型B的頻率特性。如圖3所示，在曲線GA中出現(xiàn)對(duì)應(yīng)于模型A的一階共振頻率的約760Hz的波峰PA1，對(duì)應(yīng)于模型A的二階共振頻率的約1520Hz的波峰PA2，和對(duì)應(yīng)于模型A的三階共振頻率的約2280Hz的波峰PA3。相反，在曲線GB中，對(duì)應(yīng)于波峰PA1的波峰PB1和對(duì)應(yīng)于波峰PA3的波峰PB3兩者朝向低頻側(cè)移動(dòng)，且波峰PB1和PB3兩者的波峰值降低。進(jìn)一步地，對(duì)應(yīng)于波峰PA2的波峰PB2朝向高頻側(cè)略微移動(dòng)，且波峰PB2的波峰值略微增加。

在聲學(xué)設(shè)備中發(fā)生的共振現(xiàn)象中，一階共振現(xiàn)象通常對(duì)聲學(xué)設(shè)備的頻率特性有最大影響。如模擬結(jié)果所示，兩端閉合管形式的聲學(xué)結(jié)構(gòu)被形成為滿(mǎn)足表達(dá)式(10)表示的條件且變窄部分設(shè)置在一階駐波的波節(jié)位置處，換句話(huà)說(shuō)，是設(shè)置在基本上對(duì)應(yīng)于波節(jié)位置的腔體第一部分處，由此一階共振頻率可移動(dòng)到低頻側(cè)且其波峰值可降低。可知，可基于該效果而緩解因一階共振現(xiàn)象造成的頻率特性干擾。在模擬結(jié)果中，類(lèi)似于一階共振頻率的改變也發(fā)生在三階共振頻率中。這是因?yàn)橐浑A駐波的波節(jié)位置也是三階駐波的波節(jié)位置，且這種改變似乎是由于改變到亥姆霍茲共振造成的，如一階共振現(xiàn)象中那樣。

在二階共振現(xiàn)象中發(fā)生與一階共振現(xiàn)象中的改變不同的改變，因?yàn)橐浑A駐波中的波節(jié)位置是二階駐波的波腹位置。鑒于共振頻率朝向高頻側(cè)移動(dòng)，可以認(rèn)為在駐波的波腹位置(換句話(huà)說(shuō)是在基本上對(duì)應(yīng)于波腹位置的腔體第一部分處)設(shè)置變窄部分220相當(dāng)于縮短管長(zhǎng)度。因?yàn)檫@種改變是由于管長(zhǎng)度的改變?cè)斐傻模c由于改變到亥姆霍茲共振造成的移動(dòng)量相比，似乎移動(dòng)量更小。如從一階共振頻率的移動(dòng)量與二階共振頻率的移動(dòng)量之間的比較可以看到，通過(guò)在一階駐波的波節(jié)位置處設(shè)置變窄部分220而對(duì)二階共振頻率造成的影響幾乎是可以忽略的。

為了證實(shí)變窄部分220的尺寸減少對(duì)一階共振頻率的移動(dòng)量和波峰值改變量的影響程度，發(fā)明人已經(jīng)使用多個(gè)模型進(jìn)行了與頻率特性相關(guān)的模擬，所述模型具有互相不同的橫截面面積，并且檢查了以下量值之間的關(guān)系：變窄部分的橫截面面積；和一階共振頻率朝向低頻側(cè)的移動(dòng)量和一階共振頻率的波峰值。在該模擬中使用的多個(gè)模型是模型R10、R7、R5、R3和R1，它們的橫截面面積按上述順序變小。(在圖4中，顯示了模型R10、R7、R5和R1)。模擬使用的模型樣式為包括在驅(qū)動(dòng)器10中的隔膜后側(cè)的空間(即圖4所示的半圓空間)。該空間比后腔室更小，且模擬結(jié)果幾乎不根據(jù)空間是否存在而改變。圖5是顯示了通過(guò)模擬獲得的頻率特性的視圖。如圖5所示，移動(dòng)量變得更大且波峰值變得更低，變窄部分220的橫截面面積減少。

基于如上所述的模擬結(jié)果構(gòu)成根據(jù)本實(shí)施例的聲學(xué)結(jié)構(gòu)20A。圖6是顯示了在一種情況下的聲學(xué)結(jié)構(gòu)20A的頻率特性的模擬結(jié)果視圖，在該情況下聲學(xué)結(jié)構(gòu)20A不具有變窄部分220且聲學(xué)結(jié)構(gòu)20A被設(shè)計(jì)為使得一階共振頻率等于1kHz。圖6中的曲線GA′表示聲學(xué)結(jié)構(gòu)20A不具有變窄部分220的情況下的頻率特性，且曲線GB′表示聲學(xué)結(jié)構(gòu)20A的頻率特性。如圖6所示，應(yīng)理解，由于設(shè)置變窄部分220，每一階的共振頻率移動(dòng)，且每一階的共振頻率的波峰值改變，如模型B中那樣。因此，在中音揚(yáng)聲器102的頻率特性由于一階駐波而受到干擾時(shí)，通過(guò)調(diào)整變窄部分220處的腔體橫截面面積使得一階共振頻率朝向比中音揚(yáng)聲器102的頻率范圍的下限更低的低頻側(cè)移動(dòng)，而可以避免頻率特性的干擾在可聽(tīng)性方面變得明顯。

已經(jīng)針對(duì)一階共振頻率朝向低頻側(cè)移動(dòng)的情況描述了本實(shí)施例，其中一階共振頻率是在沒(méi)有變窄部分220的聲學(xué)結(jié)構(gòu)20A的腔體中產(chǎn)生的，即在聲學(xué)結(jié)構(gòu)形狀如同一端閉合管且與驅(qū)動(dòng)器10的背面構(gòu)成兩端閉合管的腔體中產(chǎn)生的。為了讓二階共振頻率隨一階共振頻率移動(dòng)，另外設(shè)置了變窄部分220′(圖7A)，使得每一個(gè)變窄部分220′位于二階駐波的波節(jié)位置處，即在與聲學(xué)結(jié)構(gòu)的相反端部中的相應(yīng)一個(gè)相距一距離的位置處，所述距離對(duì)應(yīng)于聲學(xué)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度的四分之一。在圖7A中，在不設(shè)置變窄部分220、220′的情況下的二階駐波通過(guò)虛線表示。除了變窄部分220外，通過(guò)提供變窄部分220′，二階共振頻率朝向低頻側(cè)移動(dòng)，如圖7B所示。

根據(jù)本實(shí)施例，因具有特定頻率的駐波造成的頻率特性的干擾被緩解，同時(shí)在具有聲學(xué)結(jié)構(gòu)20A的聲學(xué)設(shè)備1的所有頻率范圍內(nèi)防止頻率特性被影響。而且，本實(shí)施例不另外要求聲音吸收器等，避免增加聲學(xué)結(jié)構(gòu)20A(中音揚(yáng)聲器102)或包括聲學(xué)結(jié)構(gòu)20A的聲學(xué)設(shè)備(包括中音揚(yáng)聲器102的聲學(xué)設(shè)備1)的制造成本增加。盡管本發(fā)明的原理應(yīng)用于本實(shí)施例中的中音揚(yáng)聲器102的后腔室，但是本發(fā)明的原理適用于低音揚(yáng)聲器101或高音揚(yáng)聲器103的后腔室。以下的第二和第三實(shí)施例就是這樣的情況。

第二實(shí)施例

圖8A顯示了根據(jù)第二實(shí)施例的聲學(xué)結(jié)構(gòu)20B。如同聲學(xué)結(jié)構(gòu)20A，聲學(xué)結(jié)構(gòu)20B為中音揚(yáng)聲器等中的后腔室。然而，聲學(xué)結(jié)構(gòu)20B與聲學(xué)結(jié)構(gòu)20A的不同之處在于，一個(gè)端部210為開(kāi)口端部，該端部與面對(duì)驅(qū)動(dòng)器10的另一端部相反。因?yàn)檫h(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)器10的端部210是開(kāi)口端部，所以如果第一實(shí)施例中的中音揚(yáng)聲器102的聲學(xué)結(jié)構(gòu)20A被該實(shí)施例的聲學(xué)結(jié)構(gòu)替換，則一端閉合管通過(guò)驅(qū)動(dòng)器10的背面和聲學(xué)結(jié)構(gòu)20B構(gòu)成。

在沒(méi)有變窄部分220的一端閉合管形式的聲學(xué)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部腔體中產(chǎn)生的一階駐波中，波節(jié)的位置在聲學(xué)結(jié)構(gòu)的開(kāi)口端部附近。在類(lèi)似地產(chǎn)生的二階駐波中，波節(jié)的位置朝向閉合端部的方向與開(kāi)口端部相距相當(dāng)于半個(gè)波長(zhǎng)的距離。發(fā)明人通過(guò)模擬已經(jīng)證實(shí)，通過(guò)在駐波的波節(jié)位置處設(shè)置變窄部分，對(duì)應(yīng)于駐波的共振頻率朝向形狀如同一端閉合管的聲學(xué)結(jié)構(gòu)中的低頻側(cè)移動(dòng)。圖8A顯示了第二實(shí)施例的聲學(xué)結(jié)構(gòu)20B，且圖8B顯示了形狀如同一端閉合管的聲學(xué)結(jié)構(gòu)20B的頻率特性的模擬結(jié)果，即顯示了變窄部分220設(shè)置在形狀如同一端閉合管的聲學(xué)結(jié)構(gòu)20B的、對(duì)應(yīng)于一階駐波波節(jié)的位置處(即聲學(xué)結(jié)構(gòu)開(kāi)口端部附近的位置處)的情況下的頻率特性結(jié)果。如圖8A和8B所示，通過(guò)在形狀如同一端閉合管的聲學(xué)結(jié)構(gòu)的位置處(對(duì)應(yīng)于一階駐波的波節(jié))設(shè)置變窄部分220，一階共振頻率朝向低頻側(cè)移動(dòng)。類(lèi)似地，為了讓二階共振頻率朝向低頻側(cè)移動(dòng)，變窄部分220設(shè)置在朝向驅(qū)動(dòng)器10的背面的方向與聲學(xué)結(jié)構(gòu)20B的端部210相距相當(dāng)于半個(gè)波長(zhǎng)的距離(即相當(dāng)于聲學(xué)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度的三分之二(2/3)的距離)的位置處，如圖9A所示。由此，二階共振頻率朝向低頻側(cè)移動(dòng)，如圖9B所示。

也是在該實(shí)施例中，因具有特定頻率的駐波造成的頻率特性的干擾被緩解，同時(shí)在具有后腔室等形式的聲學(xué)結(jié)構(gòu)的聲學(xué)設(shè)備的所有頻率范圍內(nèi)防止頻率特性被影響。而且，該實(shí)施例不另外要求聲音吸收器等，避免增加聲學(xué)結(jié)構(gòu)或包括該聲學(xué)結(jié)構(gòu)的聲學(xué)設(shè)備的制造成本。

第三實(shí)施例

圖10顯示了根據(jù)第三實(shí)施例的聲學(xué)結(jié)構(gòu)20C。聲學(xué)結(jié)構(gòu)20C也是中音揚(yáng)聲器等中的后腔室。在圖10中，與圖1B中使用的附圖標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記用于表示相應(yīng)的部件。如圖10所示，聲學(xué)結(jié)構(gòu)20C在聲學(xué)結(jié)構(gòu)20C(在如聲學(xué)結(jié)構(gòu)20A中那樣不設(shè)置變窄部分220的情況下)的內(nèi)部腔體中產(chǎn)生的一階共振頻率波節(jié)的位置處具有變窄部分220。如從圖10和圖1B之間的比較可見(jiàn)，聲學(xué)結(jié)構(gòu)20C與聲學(xué)結(jié)構(gòu)20A的不同之處在于，聲學(xué)結(jié)構(gòu)20C包括：開(kāi)口管21、22，其每一個(gè)經(jīng)由開(kāi)口管21、22的第一和第二開(kāi)口端部與聲學(xué)結(jié)構(gòu)20C的內(nèi)部腔體連通；和聲音吸收器23a-23f。

開(kāi)口管21和開(kāi)口管22具有相同的管長(zhǎng)度，即等于一階駐波的大致半個(gè)波長(zhǎng)的整數(shù)倍。開(kāi)口管21的第一開(kāi)口端部21a基本上位于駐波波腹的位置處，且開(kāi)口管21的第二開(kāi)口端部21b基本上位于駐波波節(jié)的位置處。在開(kāi)口管21中，聲音吸收裝置23a設(shè)置為填充開(kāi)口管21中的至少一部分空間。類(lèi)似地，開(kāi)口管22的第一開(kāi)口端部22a基本上位于駐波波腹的位置處，且開(kāi)口管22的第二開(kāi)口端部22b基本上位于駐波波節(jié)的位置處。在開(kāi)口管22中，聲音吸收裝置23b設(shè)置為填充開(kāi)口管22中的至少一部分空間。出于以下原因設(shè)置開(kāi)口管21、22。

JP-2014-175807A描述了以下內(nèi)容。在具有聲波傳播腔體的管狀聲學(xué)結(jié)構(gòu)中，設(shè)置一些開(kāi)口管，其每一個(gè)將腔體經(jīng)由開(kāi)口管的第一和第二開(kāi)口端部連通且其每一個(gè)具有的管長(zhǎng)度等于腔體中產(chǎn)生的駐波的半個(gè)波長(zhǎng)的整數(shù)倍。在每一個(gè)開(kāi)口管中，第一開(kāi)口端部基本上位于駐波波腹的位置處，且第二開(kāi)口端部基本上位于駐波波節(jié)的位置處。JP-2014-175807A描述了這種結(jié)構(gòu)能緩解因駐波造成聲學(xué)結(jié)構(gòu)的頻率特性中出現(xiàn)波峰和波谷。在本第三實(shí)施例中，通過(guò)將設(shè)置變窄部分220的效果和設(shè)置開(kāi)口管21、22的效果(描述于JP-2014-175807A中)相結(jié)合，將開(kāi)口管21、22設(shè)置在聲學(xué)結(jié)構(gòu)20C中以用于增強(qiáng)波峰和波谷的緩解效果。進(jìn)一步地，聲音吸收器23a、23b分別設(shè)置在開(kāi)口管21、22中，用于進(jìn)一步增強(qiáng)設(shè)置開(kāi)口管21、22的效果。

圖11顯示了在聲學(xué)結(jié)構(gòu)20C不具有變窄部分220(即形狀如同直管的聲學(xué)結(jié)構(gòu)具有開(kāi)口管21、22和聲音吸收器23a-23f)的情況下和在聲學(xué)結(jié)構(gòu)20C具有變窄部分220(即具有變窄部分220的聲學(xué)結(jié)構(gòu)具有開(kāi)口管21、22和聲音吸收器23a-23f)的情況下聲學(xué)結(jié)構(gòu)20C的頻率特性的模擬結(jié)果。如從圖11可見(jiàn)，與不設(shè)置變窄部分220的情況相比，通過(guò)設(shè)置變窄部分220，一階共振頻率朝向低頻側(cè)移動(dòng)。在該實(shí)施例中，聲音吸收器23a、23b設(shè)置在相應(yīng)開(kāi)口管21、22中，用于進(jìn)一步增強(qiáng)通過(guò)開(kāi)口管21、22獲得的緩解波峰和波谷的效果。聲音吸收裝置可以設(shè)置在開(kāi)口管21和22中的僅一個(gè)處，以便填充其中空間的至少一部分。聲音吸收裝置可以省略。類(lèi)似地，可以省略任何或所有聲音吸收器23c-23f。

第四實(shí)施例

圖12顯示了包括根據(jù)第四實(shí)施例的聲學(xué)結(jié)構(gòu)20D的聲學(xué)設(shè)備1D。具體說(shuō)，圖12A是聲學(xué)設(shè)備1D的透視圖，圖12B是沿圖12A的線XX′截取的聲學(xué)設(shè)備1D的截面圖，即圖12B顯示了在包括線XX′且垂直于z軸線的平面上的截面，且圖12C是沿圖12A中的線YY′截取的截面圖，即圖12C顯示了在包括線YY′且垂直于y軸線的平面上的截面。聲學(xué)設(shè)備1D是音響板，其通過(guò)多個(gè)聲學(xué)結(jié)構(gòu)20D(在該實(shí)施例中是兩個(gè)聲學(xué)結(jié)構(gòu)20D)構(gòu)成，每一個(gè)聲學(xué)結(jié)構(gòu)具有中空正方形柱狀形狀和形成在其側(cè)表面中的開(kāi)口205。兩個(gè)聲學(xué)結(jié)構(gòu)20D并排設(shè)置，使得相應(yīng)兩個(gè)聲學(xué)結(jié)構(gòu)20D的開(kāi)口205朝向相同方向取向(例如沿在該實(shí)施例中的z軸線方向)。

在圖12B中，開(kāi)口205的位置通過(guò)虛線表示。每一個(gè)聲學(xué)結(jié)構(gòu)20D用作一端閉合管，該管中的開(kāi)口205對(duì)應(yīng)于開(kāi)口端部。如從圖12B和12C可見(jiàn)，每一個(gè)聲學(xué)結(jié)構(gòu)20D的內(nèi)壁在與開(kāi)口端部位置對(duì)應(yīng)的、閉合端部附近的位置處突出，即，在聲學(xué)結(jié)構(gòu)20D的腔體中產(chǎn)生的一階駐波的波腹位置處。該突出部分用作變窄部分220。因此，與不設(shè)置突出部分(即變窄部分220)的情況比較，聲學(xué)結(jié)構(gòu)20D中的一階共振頻率朝向高頻側(cè)移動(dòng)。

也是在該實(shí)施例中，因具有特定頻率的駐波造成的頻率特性的干擾被緩解，同時(shí)在具有聲學(xué)結(jié)構(gòu)20D的聲學(xué)設(shè)備1D的所有頻率范圍內(nèi)防止頻率特性受到影響。而且，該實(shí)施例不另外要求聲音吸收器等，避免增加聲學(xué)結(jié)構(gòu)20D或包括聲學(xué)結(jié)構(gòu)20D的聲學(xué)設(shè)備1D的制造成本。在該實(shí)施例的聲學(xué)設(shè)備1D中，多個(gè)聲學(xué)結(jié)構(gòu)20D設(shè)置為使得其開(kāi)口205朝向相同方向取向。聲學(xué)設(shè)備1的聲學(xué)結(jié)構(gòu)20D的開(kāi)口205不需要朝向相同方向取向。

其他實(shí)施例

應(yīng)理解，所示實(shí)施例可以如下修改。

(1)在第一實(shí)施例中，經(jīng)由變窄部分220彼此連通的空間形狀和容積是相同的?？臻g的形狀和容積可以不同，如圖13A的聲學(xué)結(jié)構(gòu)20E1和圖13B的聲學(xué)結(jié)構(gòu)20E2所示。甚至在這些結(jié)構(gòu)中，也是通過(guò)改變到亥姆霍茲共振而將共振頻率移動(dòng)。由于向亥姆霍茲共振的改變形成的共振頻率通過(guò)將聲學(xué)結(jié)構(gòu)認(rèn)為是一種彈簧-質(zhì)量系統(tǒng)來(lái)計(jì)算，其中經(jīng)由變窄部分220彼此連通的空間相當(dāng)于彈簧且變窄部分220中的空氣相當(dāng)于質(zhì)量。經(jīng)由變窄部分220彼此連通的空間的形狀并不限于圓柱形形狀，而可以是橢圓形狀，如圖13C的聲學(xué)結(jié)構(gòu)20E3所示。

(2)第一到第三實(shí)施例每一個(gè)中的變窄部分220可以修改為圖14A-14C所示的。在圖14A所示的聲學(xué)結(jié)構(gòu)20F1中，變窄部分220具有相對(duì)于管軸線方向傾斜的圓柱形形狀。在圖14B所示的聲學(xué)結(jié)構(gòu)20F2中，變窄部分220通過(guò)每一個(gè)具有小橫截面面積的多個(gè)圓柱形部分構(gòu)成。圖14C所示的聲學(xué)結(jié)構(gòu)20F3構(gòu)造為使得管的橫截面面積從管的相反端部朝向一階駐波波節(jié)位置逐漸減小。第四實(shí)施例中的變窄部分220可以如圖14D-14F所示地修改，其中開(kāi)口205的位置通過(guò)虛線表示。在圖14D-14F中，變窄部分220設(shè)置在音響板的聲學(xué)結(jié)構(gòu)的開(kāi)口205附近，即在一階駐波節(jié)點(diǎn)的位置處。應(yīng)注意，在第一到第三實(shí)施例每一個(gè)的聲學(xué)結(jié)構(gòu)中，變窄部分220可以通過(guò)設(shè)置圖14D-14F所示的突出部形成。例如，這些聲學(xué)結(jié)構(gòu)可以如下形成。要通過(guò)將聲學(xué)結(jié)構(gòu)在包括管軸線的平面上分開(kāi)而獲得的兩個(gè)分開(kāi)的構(gòu)件通過(guò)樹(shù)脂等的注射模制形成并彼此連結(jié)。對(duì)于通過(guò)設(shè)置變窄部分而移動(dòng)共振頻率來(lái)說(shuō)，變窄部分220可以具有任何形狀且可以通過(guò)任何方法形成，只要腔體的橫截面面積在與變窄部分220對(duì)應(yīng)的位置處比在其他位置處更小即可。

(3)在所示的實(shí)施例中，通過(guò)在駐波波節(jié)位置處設(shè)置變窄部分，即通過(guò)與其他位置處的橫截面面積相比將波節(jié)位置處的腔體橫截面面積減少得更小，與管狀聲學(xué)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部腔體中產(chǎn)生的駐波對(duì)應(yīng)的共振頻率朝向低頻側(cè)移動(dòng)。在朝向低頻側(cè)移動(dòng)的共振頻率為偶數(shù)階共振頻率的情況下，與其他位置相比，通過(guò)增加與共振頻率的駐波波腹對(duì)應(yīng)的位置處的腔體橫截面面積而確保相似優(yōu)勢(shì)。

圖15A顯示了兩端閉合管形式的聲學(xué)結(jié)構(gòu)20G，所述聲學(xué)結(jié)構(gòu)20G具有突出部分230，所述突出部分設(shè)置在二階駐波的波腹位置處，即在一階駐波的波節(jié)位置。聲學(xué)結(jié)構(gòu)20G的腔體的橫截面面積在突出部分230處比在其他位置處更大。圖15B顯示了聲學(xué)結(jié)構(gòu)20G的頻率特性的模擬結(jié)果。如從圖15B可見(jiàn)的，通過(guò)將突出部分230設(shè)置在如上所述的位置處，二階共振頻率略微朝向低頻側(cè)移動(dòng)，而一階共振頻率幾乎不移動(dòng)。所示實(shí)施例和該修改實(shí)施例的模擬結(jié)果總結(jié)如下。在具有傳播聲波的腔體的管狀聲學(xué)結(jié)構(gòu)中，通過(guò)與其他位置橫截面面積相比減少在基本上對(duì)應(yīng)于腔體中產(chǎn)生的駐波波節(jié)位置處的腔體的橫截面面積，對(duì)應(yīng)于駐波的共振頻率可大程度地朝向低頻側(cè)移動(dòng)。所述橫截面面積在與聲波傳播路徑相交的平面上。在聲學(xué)結(jié)構(gòu)中，通過(guò)與其他位置的橫截面面積相比減少在基本上與腔體中產(chǎn)生的駐波波腹對(duì)應(yīng)的位置處的在該平面上的腔體橫截面面積，對(duì)應(yīng)于駐波的共振頻率可小程度地朝向高頻側(cè)移動(dòng)。相反，通過(guò)與其他位置的橫截面面積相比增加在基本上與駐波波腹對(duì)應(yīng)的位置處的在該平面上的腔體橫截面面積，共振頻率可小程度地朝向低頻側(cè)移動(dòng)。

在所示實(shí)施例中，本發(fā)明的原理應(yīng)用于管狀聲學(xué)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的原理適用于箱型聲學(xué)結(jié)構(gòu)，例如揚(yáng)聲器封殼，而不是管狀聲學(xué)結(jié)構(gòu)。簡(jiǎn)要地說(shuō)，只要聲學(xué)結(jié)構(gòu)具有傳播聲波的腔體即可，即只要聲學(xué)結(jié)構(gòu)具有通過(guò)構(gòu)成聲學(xué)結(jié)構(gòu)的壁表面限定的空間即可，且只要通過(guò)振動(dòng)構(gòu)件等的振動(dòng)產(chǎn)生的聲波在聲學(xué)結(jié)構(gòu)的腔體中傳播即可，通過(guò)將聲學(xué)結(jié)構(gòu)形成為使得在與聲波傳播方向正交的平面上的腔體橫截面形狀制造為在以下位置之間不同，則對(duì)應(yīng)于駐波的共振頻率可移動(dòng)，所述位置是：基本上與駐波的波節(jié)或波腹位置對(duì)應(yīng)的腔體位置；和腔體的其他位置。在所示實(shí)施例中，對(duì)應(yīng)于沿管狀聲學(xué)結(jié)構(gòu)的管軸線方向產(chǎn)生的駐波的共振頻率移動(dòng)。通過(guò)將聲學(xué)結(jié)構(gòu)形成為使得腔體的橫截面面積制造為在以下位置之間不同，則對(duì)應(yīng)于沿另一方向(例如與管軸線正交的方向)產(chǎn)生的駐波的共振頻率可移動(dòng)，所述位置是：基本上與駐波的波節(jié)或波腹的位置對(duì)應(yīng)的腔體位置；和腔體的其他位置。簡(jiǎn)要地說(shuō)，至少需要的是，在與產(chǎn)生要被控制的駐波的聲波傳播方向正交的平面上的腔體橫截面面積制造為在以下位置之間不同：基本上與駐波的波節(jié)或波腹位置對(duì)應(yīng)的腔體位置；和腔體的其他位置。

(4)在所示的第三實(shí)施例中，聲學(xué)結(jié)構(gòu)20C包括經(jīng)由開(kāi)口管21、22的第一和第二開(kāi)口端部與聲學(xué)結(jié)構(gòu)20C的內(nèi)部腔體連通的開(kāi)口管21、22。聲學(xué)結(jié)構(gòu)20C可以?xún)H包括一個(gè)開(kāi)口管或可以包括三個(gè)或更多開(kāi)口管。在所示的第三實(shí)施例中，開(kāi)口管21和開(kāi)口管22具有互相相同的管長(zhǎng)度。開(kāi)口管21和開(kāi)口管22可以具有互相不同的管長(zhǎng)度，如圖16所示。即在聲學(xué)結(jié)構(gòu)20C包括多個(gè)開(kāi)口管的情況下，開(kāi)口管可以具有互相不同的管長(zhǎng)度，但是每一個(gè)管長(zhǎng)度等于腔體中產(chǎn)生的駐波的半個(gè)波長(zhǎng)的整數(shù)倍。多個(gè)開(kāi)口管中的至少兩個(gè)可以具有互相相同的管長(zhǎng)度。在聲學(xué)結(jié)構(gòu)20C的所有多個(gè)開(kāi)口管具有互相相同的管長(zhǎng)度情況下，可以進(jìn)一步提高對(duì)聲學(xué)結(jié)構(gòu)20C的頻率特性中出現(xiàn)的波峰和波谷(由于具有與開(kāi)口管的管長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的頻率的駐波造成)進(jìn)行緩解的效果。在聲學(xué)結(jié)構(gòu)20C的開(kāi)口管具有互相不同管長(zhǎng)度情況的下，可以緩解由于具有與開(kāi)口管的不同管長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的各種頻率的駐波造成的波峰和波谷。

(5)在所示的第三實(shí)施例中，每一個(gè)開(kāi)口管21、22彎曲兩次，如圖10所示。開(kāi)口管21和開(kāi)口管22中的至少一個(gè)可以彎曲三次或更多次，或可以?xún)H彎曲一次。在圖17所示聲學(xué)結(jié)構(gòu)20C的中，開(kāi)口管21、22每一個(gè)彎曲五次。在開(kāi)口管21、22彎曲至少一次的情況下，聲學(xué)結(jié)構(gòu)尺寸緊湊，使得聲學(xué)結(jié)構(gòu)可以以高效率安裝在聲學(xué)設(shè)備中。開(kāi)口管21和開(kāi)口管22以互相相同或不同的次數(shù)彎曲。

開(kāi)口管21、22不是必須彎曲。在這種情況下，開(kāi)口管21、22經(jīng)由開(kāi)口管21、22的第一開(kāi)口端部和第二開(kāi)口端部中的僅一個(gè)與內(nèi)部腔體連通。也是在這種情況下，可以緩解因內(nèi)部腔體中產(chǎn)生的駐波造成的聲學(xué)結(jié)構(gòu)20C的頻率特性中出現(xiàn)的波峰和波谷。開(kāi)口管21和開(kāi)口管22中的僅一個(gè)可以經(jīng)由第一開(kāi)口端部或第二開(kāi)口端部中的僅一個(gè)與內(nèi)部腔體連通。

(6)所示第三實(shí)施例可以與所示第二實(shí)施例或所示第四實(shí)施例組合。在第三實(shí)施例和第四實(shí)施例組合的結(jié)構(gòu)中，開(kāi)口管21、22可以嵌入在聲學(xué)結(jié)構(gòu)20D的壁表面中，如圖18A-18C所示，或開(kāi)口管21、22可以如圖19A-19C所示設(shè)置。