專利名稱：帶有成形聲場的揚聲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及音頻揚聲器。
背景技術(shù)：
在所有的方向傳送聲音的揚聲器是眾所周知的。一般這種揚聲器具有一個軸，沿該軸至少裝有一個驅(qū)動器，驅(qū)動器的圓錐體在軸向運動。軸向一般在使用揚聲器區(qū)域的地板或地面的法向。驅(qū)動器產(chǎn)生聲波，它們離開地板或地面向上或者向下傳播。聲音反射器的配置與驅(qū)動器共軸，以便反射聲波而產(chǎn)生反射波，反射波離開揚聲器以等強度向所有方向傳播。這種全向揚聲器理想地提供了寬廣的聲場，允許位于揚聲器周圍任何方向的人聽到由揚聲器產(chǎn)生的寬的帶寬的聲音。
包括所謂家庭影院系統(tǒng)的現(xiàn)代聲音系統(tǒng)，常常裝有5個或更多的揚聲器，它們位于聽音室的各個位置。最好使揚聲器的構(gòu)成和配置在收聽區(qū)提供平衡的聲場。為了增加達(dá)到平坦的頻率響應(yīng)的收聽區(qū)的大小，希望使用有相對寬的聲場的揚聲器。為了提高在收聽位置聲場的平衡，希望控制由任何特定的揚聲器產(chǎn)生的聲場的形狀。為了實現(xiàn)發(fā)自揚聲器的寬的聲場，希望獲得在整個寬的音頻范圍部分寬的散布模式。
于是，希望提供一種揚聲器允許全向揚聲器的聲場特性成形。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一個方式的目的是要提供一種改進(jìn)的揚聲器。
根據(jù)本發(fā)明的這一方式，提供了一種揚聲器，包括(a)相對于外部支撐支撐揚聲器的基座，其中外部支撐在一外部支撐面提供支撐；(b)安裝在基座上的驅(qū)動器，驅(qū)動器可平行于一個運動方向以產(chǎn)生聲波；以及(c)安裝在驅(qū)動器隔膜前方的反射器，用于反射來自驅(qū)動器的聲波。運動的方向相對于外部支撐面成非零銳角。
本發(fā)明第二方式的目的是要提供一種改進(jìn)的揚聲器。
根據(jù)本發(fā)明的這一第二方式，提供了一種揚聲器，包括(a)相對于外部支撐支撐揚聲器的基座，其中外部支撐在一外部支撐面提供支撐，基座具有用于接收音頻信號的一個輸入端，及連接到輸入端的一分頻器，用于把音頻信號劃分為多個分量信號；(b)安裝在基座上并鏈接到分頻器的第一驅(qū)動器，以便接收多個信號中的第一分量信號，第一驅(qū)動器可由第一分量信號驅(qū)動，以便平行于一個運動方向移動產(chǎn)生聲波，其中第一運動方向?qū)ν獠恐蚊娉傻谝环橇沅J角；(c)安裝在第一驅(qū)動器第一隔膜前方的第一反射器，用于反射來自第一驅(qū)動器的聲波；以及(d)至少一個第二驅(qū)動器，用于產(chǎn)生比由第一驅(qū)動器產(chǎn)生的聲波較高頻率的聲波，以及一個第三驅(qū)動器，用于產(chǎn)生比由第一驅(qū)動器產(chǎn)生的聲波較低頻率的聲波，第二驅(qū)動器與第三驅(qū)動器的至少之一安裝到基座并鏈接到分頻器，以便從分頻器接收多個信號的至少一個分量信號。
本發(fā)明的第三方式的目的是要提供一種改進(jìn)的揚聲器。
根據(jù)本發(fā)明的這一第三方式，提供了一種導(dǎo)引來自揚聲器驅(qū)動器的聲波的方法。該方法包括(a)向驅(qū)動器提供一音頻信號，驅(qū)動器可平行于運動方向移動，以產(chǎn)生基于音頻信號的聲波；(b)使驅(qū)動器定向，使其運動方向相對于水平面處于一個選擇的傾角，該選擇的傾角為非零銳角；以及(c)從驅(qū)動器反射聲波。


現(xiàn)在將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的揚聲器的透視圖；圖2是圖1揚聲器的側(cè)剖視圖；圖3是圖1揚聲器的聲音反射器與驅(qū)動器的詳細(xì)剖視圖；圖4是圖1揚聲器的頂視圖；
圖5是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的揚聲器的透視圖；圖6是圖5揚聲器的側(cè)剖視圖；圖7是表示聲場的圖5揚聲器的側(cè)視圖；圖8表示根據(jù)本發(fā)明的多個揚聲器的使用；圖9是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的揚聲器的側(cè)剖視圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明第四實施例的揚聲器的透視圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明第五實施例的揚聲器的側(cè)剖視圖。
具體實施例方式
人類的聽力對在一個2kHz到5kHz之間一個相當(dāng)狹窄區(qū)域的聲音最敏感。這一區(qū)域也是我們大腦為定位或確定聲音位置或來源進(jìn)行所需的大量處理的區(qū)域。
在音頻系統(tǒng)中，使用多個揚聲器以再現(xiàn)三維記錄的事件。就是說，提供兩個或多個通道之間的位置、強度和時間延遲生成三維效果。我們的大腦能夠因此再現(xiàn)空間和尺寸的感覺，以及在一般室內(nèi)發(fā)生的反射的感覺。例如，在很好的音樂廳中聽交響樂，聽到有很高比例的反射信息的聲音。一般70％的音頻信息將被反射，只有30％是來自舞臺上演奏的直接聲音。
如果我們收聽典型的帶有垂直面上的驅(qū)動器的揚聲器，大部分聲音，特別是在高頻，將直接指向收聽者，而反射內(nèi)容很小。這與在實際中發(fā)生的情形相比缺乏反射信息，這將降低聲音的感知的尺寸-“聲音舞臺”(soundstage)。然而，因為大量的直接信號在2kHz到5kHz之間，帶有垂直面上的驅(qū)動器的揚聲器將產(chǎn)生牢固定義聲學(xué)圖象。在極端的情形下，在以上帶有水平面上驅(qū)動器的反射器的現(xiàn)有技術(shù)的全向揚聲器中，反射信息與來自揚聲器直接信息的比例將是很高的。結(jié)果是，在大腦中生成諸如在音樂廳中很大空間感。然而，由于很小的直接信號到達(dá)收聽者，特別是在2kHz到5kHz區(qū)域，將在大腦中生成與實際不相符的不良定義的圖象。
本發(fā)明的實施例允許直接信號對反射信號的比例可變，特別是在低音揚聲器的高工作范圍的2kHz到5kHz之間的頻率。通過這樣作，能夠保持產(chǎn)生大聲音舞臺所需的反射信息。同時，通過保持足夠量的反射信號，由聲音生成的圖象能夠被聚焦以便更好地復(fù)制現(xiàn)場表演的聲音。
首先參見圖1，該圖表示根據(jù)本發(fā)明第一實施例的揚聲器20。揚聲器20具有一殼體22，一驅(qū)動器24，殼體擋板26，輸入端子28，30(圖2)及聲音反射器32。
殼體22具有一基座40，其還確定了揚聲器20的基座42。擋板26使用幾個螺栓46安裝在殼體22的頂部44(圖2)。另外，擋板26可使用摩擦裝配、其他類型的緊固件或任何其他的方法安裝到殼體22。驅(qū)動器24安裝在擋板26的開口48中。驅(qū)動器24這樣安裝，使其錐體50面向擋板26頂部之外。聲音反射器32與擋板26一體形成，并與擋板26由支架54間隔開，該支架也與擋板26一體形成。在本發(fā)明的另一實施例中，聲音反射器32和支架54可與擋板26分開形成，并可使用一個或多個緊固件和/或粘合劑與擋板26結(jié)合在一起。
使用反射器32位于驅(qū)動器24之上，并具有面向驅(qū)動器錐體50的聲音反射面58。
端子28，30安裝在殼體22的后側(cè)。端子28，30可以是任何適于連接音頻電纜(未示出)的安裝端子。端子28，30通過導(dǎo)線60，62連接到驅(qū)動器24。
現(xiàn)在參見圖2，揚聲器20的基座42一般規(guī)定了一個基扳68，其在工作中靜止在例如由地板或書架提供的外部支撐面上。錐體50的頂部邊緣規(guī)定了驅(qū)動器扳70。驅(qū)動器扳70與基扳成一角度71。
在使用中，揚聲器20可這樣就位，使得基扳68在揚聲器20使用的區(qū)域基本上平行于地板或地面(未示出)。結(jié)果，驅(qū)動器板70一般不平行于地板與地面。另外，揚聲器20可從天花板懸掛，使其基座平行于地板或地面，或可使其基座或后背抵墻壁安裝。
在使用中，揚聲器20在端子28，30處從信號源(未示出)按已知方式接收音頻信號。專業(yè)人員將可理解適宜的音頻源的工作和連接，且這里不再描述。
以下參見圖3，這是驅(qū)動器24和聲音反射器32的放大視圖。驅(qū)動器24通過導(dǎo)線60，62(圖2)接收音頻信號，并引起其錐體50在軸向66運動，這一般是驅(qū)動器板70的法向。由于錐體50運動，其生成聲波74。聲波74具有與驅(qū)動器24的選擇相關(guān)的特定范圍的頻率分量范圍。較高頻率的分量，特別是波長比錐體50的直徑短的那些頻率，一般在垂直于驅(qū)動器面70的方向，在反射面58的方向傳播。在聲波74撞擊反射面58時，它們從揚聲器20作為聲波76被向外反射。雖然聲波76表示為從揚聲器向揚聲器的前和后傳播，但聲波76實際上將離開揚聲器20在所有的方向傳播。
另外參見圖4。反射器32位于驅(qū)動器24之上，使得聲波74如同聲波76那樣被不均勻地反射。聲波76的相對大部分在從揚聲器20的前方的方向77被反射。這就是說由驅(qū)動器24產(chǎn)生的聲能相對大的部分從揚聲器20在方向77上向外導(dǎo)引。
逐漸減小的聲波76(以及由揚聲器20產(chǎn)生的逐漸減小聲能)在從揚聲器20前方逐漸變大的角度的每一方向被反射。聲波76最小的部分在指向揚聲器20后方的方向78被反射。曲線79示出聲波76在離開揚聲器所有的方向被反射的相對強度。
再次參見圖3。從揚聲器20在任何方向傳播開的聲波76的相對振幅依賴于反射器32的形狀和尺寸、反射器32相對于驅(qū)動器24的位置、及驅(qū)動器24的尺寸和形狀。聲音反射器32的反射面58具有一復(fù)合面，其帶有由彎曲部分86和88分開的三個平坦部分80，82和84。彎曲部分86比彎曲部分88的直徑小。
在根據(jù)本發(fā)明的揚聲器20任何具體的實施例中反射面58的具體尺寸和形狀，將取決于驅(qū)動器24的頻率響應(yīng)，并取決于對于揚聲器20所需的頻率響應(yīng)。這一示例性揚聲器20的驅(qū)動器24是選擇為覆蓋可聽見的頻譜大部分的全范圍揚聲器。當(dāng)使用這種揚聲器時，對于揚聲器20已發(fā)現(xiàn)提供平坦的頻率響應(yīng)的反射面58的形狀。如果對于揚聲器20需要不同的頻率響應(yīng)或散射模式，可使用不同成形的反射面。例如，在另一些實施例中可使用拋物線，橢圓，雙曲線或圓形反射面。
對于本發(fā)明可使用任何形狀或尺寸的驅(qū)動器24。如果使用較大的驅(qū)動器24，將有產(chǎn)生的聲波的較大比例將是定向的。如果希望反射器32有效地重新定向大范圍的定向頻率分量，可能需要增加聲音反射器74，76的尺寸。
參見圖4。反射器32有效反射聲波74的程度還依賴于聲波74的頻率。眾所周知，低頻音頻波比高頻音頻波定向性小。這就是說，低頻聲音發(fā)散更廣并實際上在離開其聲源(一般是一揚聲器)的所有的方向(三維)傳播。另一方面，高頻聲音發(fā)散較少，并在比低頻聲音較狹窄或聚焦的方向傳播。在沒有聲音反射器32時，由驅(qū)動器24產(chǎn)生的低頻聲音將廣泛地在所有方向從揚聲器20傳播開。然而，高頻聲音將沿路線66(圖3)向上行進(jìn)，并且發(fā)散得很狹窄。
高頻聲波在其通路中更容易由障礙物反射，特別當(dāng)障礙物大于聲波的波長時。反之，低頻聲波在它們的通路中受到障礙物影響的程度較小。這就是說，聲波74的高頻分量(圖3)比低頻分量更多地受到聲音反射器32的反射。聲音反射器32的大小是這樣的，使其直徑90大于聲音反射器32要反射的頻率分量的波長。
如上所述，選擇驅(qū)動器24產(chǎn)生有寬范圍的頻率分量的聲波74。曲線79對于相對高的音頻頻率示出由揚聲器20產(chǎn)生的聲場的形狀。曲線96對于中等范圍音頻頻率示出由揚聲器20產(chǎn)生的聲場的形狀。曲線98對于相對低音頻頻率示出由揚聲器20產(chǎn)生的聲場的形狀。曲線79，96和98只是示意性的，不是要在每一頻率范圍標(biāo)度且不是定義聲場的邊界。它們是要說明在每一頻率范圍聲波傳播的一般形狀。曲線79，96和98示出，由揚聲器20產(chǎn)生的總的聲場將具有較多的定向的較高頻率分量，以及較少的定向的低頻分量。由揚聲器20產(chǎn)生的聲場將以三維從揚聲器20輻射。聲場在頻率范圍的垂直形狀類似于其水平尺寸。這樣，曲線79，96和98表示在每一對應(yīng)的頻率范圍聲場的截面。
當(dāng)在大約揚聲器20的高度從水平位置測量時，發(fā)現(xiàn)對于揚聲器20反射面58的形狀在寬的頻率范圍給出相對平坦的頻率響應(yīng)。揚聲器20在其前側(cè)提供了大的三維聽覺區(qū)域，并在這樣作時有效利用由驅(qū)動器24產(chǎn)生的聲能。
在這一示例性揚聲器20中，基面68和驅(qū)動器面70之間的角度71為25度。在本發(fā)明的其他實施例中，這一角度為30度。選擇這一角度是要提供沿軸線66平坦的驅(qū)動器頻率響應(yīng)(圖3)。在本發(fā)明其他實施例中，這一角度可在5到85度之間，10度和80度之間，或20度與35度之間。
可對聲音反射器32穿越反射面58頂部定義聲音反射器面90?；谙Ｍ蓳P聲器20產(chǎn)生的聲音擴(kuò)散模式，選擇聲音反射器面33與驅(qū)動器面70之間的角度92?？上Ｍ械穆曇魯U(kuò)散模式將取決于揚聲器20的使用。例如，與預(yù)期要使用揚聲器的房間(或房間的類型)相關(guān)，在房間的邊界(即決定房間的墻壁)將發(fā)生不同的聲音反射。一般來說，揚聲器20將使其后面接近墻壁或書架背后放置。通過轉(zhuǎn)動聲音反射器32角度使其前側(cè)32f成向下的角度，如在示例性揚聲器20中那樣，從揚聲器20的前面指向的聲波將在一般與揚聲器20相同的高度向在揚聲器20前方的收聽者集中。同時，從揚聲器20背后反射的聲波將具有輕微向上的方向，并從墻壁或書架彈回，并在一般高于從揚聲器20前方被反射的聲波的高度，被向前方和上方反射。這對于寬廣的聲場有益。角度92影響根據(jù)本發(fā)明制成的揚聲器的垂直響應(yīng)特性。專業(yè)人員將能夠選擇一適當(dāng)?shù)慕嵌纫蕴峁┧璧穆晥鎏匦浴?br> 聲音反射器32的操作使得由揚聲器20產(chǎn)生的聲場的水平和垂直的形狀成形。以上已經(jīng)描述了聲音反射器32相對于驅(qū)動器面70的形狀和角度。在由驅(qū)動器24產(chǎn)生的聲波74遇到聲音反射器32時，某些聲波實際上將圍繞聲音反射器32環(huán)繞，并在聲音反射器32上形成衍射聲波81(圖2和3)。聲波74的波長小于聲音反射器32直徑的較高頻率的分量，將作為聲波81和聲波76同時被聲音反射器32衍射和反射。將被衍射的聲波74部分隨聲音反射器32的尺寸降低而增加。確定聲音反射器32的尺寸，以提供在收聽區(qū)域的水平和垂直兩個方向可產(chǎn)生的所需的聲場。
如上所述，揚聲器20裝有驅(qū)動器24，其被選擇為響應(yīng)音頻信號而產(chǎn)生有寬頻率范圍的聲音。可按需要使用不同的驅(qū)動器產(chǎn)生不同的音頻頻率范圍(它們可能重疊)。
以下參照圖5和6，它們示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的揚聲器120。對應(yīng)于揚聲器20的組件的揚聲器120組件以增加了100的類似的標(biāo)號標(biāo)記。揚聲器120具有一殼體122，一驅(qū)動器124，一個殼體擋板126，輸入端子128，130，聲音反射器132，它們一般以類似于揚聲器20(圖1)對應(yīng)的組件方式構(gòu)成和操作。此外，揚聲器120具有一個第二驅(qū)動器134，第二聲音反射器136及分頻器(crossover)152。
驅(qū)動器134安裝在聲音反射器132的頂側(cè)并具有軸138。聲音反射器136具有從支架154(或從聲音反射器132的頂部)延伸的支架137。聲音反射器一般位于驅(qū)動器134之上。
驅(qū)動器134是一高頻驅(qū)動器，其選擇為產(chǎn)生比驅(qū)動器124更高頻率范圍的聲波，一般在這兩個頻率范圍之間有某些重疊。例如，在揚聲器120中，驅(qū)動器124可選擇為產(chǎn)生50Hz與2kHz之間的聲音，而驅(qū)動器134可選擇為產(chǎn)生1kHz與18kHz之間的聲音。(一般驅(qū)動器124頻率范圍的高端將低于揚聲器20中的驅(qū)動器24高端，因為揚聲器20沒有高頻驅(qū)動器)。在本發(fā)明的另一實施例中，驅(qū)動器124和134可選擇為具有任何適當(dāng)?shù)念l率范圍。
分頻器152安裝在殼體122內(nèi)部并通過導(dǎo)線160，162與端子128，130連接。驅(qū)動器124通過導(dǎo)線160l，162l連接到分頻器152。驅(qū)動器134通過導(dǎo)線160h，162h連接到分頻器152。分頻器152接收來自端子128，130的音頻信號，并按已知的方式將其分為低頻音頻信號和高頻音頻信號。低頻和高頻音頻信號具有重疊的頻率范圍。
驅(qū)動器124從分頻器152接收低頻音頻信號，并以驅(qū)動器24產(chǎn)生音頻波72類似的方式(圖4)響應(yīng)而產(chǎn)生聲波172。音頻波172由反射器132反射為聲波174。
驅(qū)動器134接收來自分頻器152的高頻音頻信號，并響應(yīng)而產(chǎn)生音頻波173。反射器136是這樣就位的，使得至少某些音頻波173入射到該反射器。反射器136的反射面159從揚聲器120向外反射作為聲波175的音頻波173。聲波175相對大的部分從揚聲器120的前方被定向。在從揚聲器120的前方逐漸增大的角度每一方向聲波175逐漸減小。
在揚聲器120中分開的驅(qū)動器124和134的使用，有幾個優(yōu)點勝過揚聲器20單個驅(qū)動器的設(shè)計。首先，兩個驅(qū)動器124和134的使用允許驅(qū)動器可被選擇，提供它們選擇的頻率范圍內(nèi)較好的聲音質(zhì)量。其次，對于分開的頻率范圍獨立的反射器132，136的使用對每一頻率范圍的聲場更為精確地成形，允許揚聲器120總的聲場成形更接近理想成形。驅(qū)動器134位于比驅(qū)動器124進(jìn)一步遠(yuǎn)離揚聲器120的前方。類似地，反射器136比反射器132更遠(yuǎn)離揚聲器120的前方。結(jié)果是，來自驅(qū)動器124和反射器132的音頻波172，比來自驅(qū)動器134和反射器136的音頻波具有到收聽者行進(jìn)較小的距離。這是更合乎需要的，因為否則來自高頻音頻信號的音頻波173，將比來自低頻音頻信號的音頻波172稍微提前到達(dá)收聽者。
以下參照圖7。聲波174和175以截面示出從揚聲器120前方和后方的傳播。聲波174和175共同提供了覆蓋兩個驅(qū)動器124和134的頻率范圍的聲場。位于點199a的收聽者將可聽到組合的全聲場。如同揚聲器20那樣，揚聲器120產(chǎn)生三維聲場。位于點199b和199c分別在揚聲器120的高度之上和之下的收聽者也將聽到該組合聲場。專業(yè)人員將能夠選擇驅(qū)動器124和126與它們的反射器132，136的角度，以提供對于本發(fā)明任何具體實施例所需高度的組合聲場。
以下參照圖8，揚聲器20和120適用于多聲道系統(tǒng)?，F(xiàn)代的家庭影院系統(tǒng)通常包含五個或更多的揚聲器。一種典型的家庭影院揚聲器系統(tǒng)200可包括前左揚聲器202，前右側(cè)揚聲器204，中央揚聲器206，后左側(cè)延伸208及后右側(cè)揚聲器210。這些揚聲器每一個在2-5kHz的聲場在圖9中由曲線212(前左揚聲器202)，214(前右側(cè)揚聲器204)，216(中央揚聲器206)，218(后左側(cè)延伸208)及220(后右側(cè)揚聲器210)示意地表示。每條曲線表示相應(yīng)揚聲器的區(qū)域可被有效地收聽。五條曲線212到220重疊提供收聽區(qū)域222。位于收聽區(qū)域222中的收聽者將能夠收聽到所有五個揚聲器202到210，并在聲音信號源(未示出)的控制下，將欣賞到來自所有五個揚聲器典型的“環(huán)繞聲”音頻呈現(xiàn)。
如稍早所述，低頻聲音相對是非定向的。此外，主要的功率量常常需要產(chǎn)生這種低頻聲音。圖8的五揚聲器系統(tǒng)，在提供有寬頻范圍聲場的“5.1”揚聲器系統(tǒng)中，可按已知方式以低頻揚聲器或“副-低音揚聲器”組合。例如，低頻揚聲器可具有20Hz到80Hz的頻率范圍。揚聲器202到210的驅(qū)動器124的頻率范圍為60Hz到2kHz，而揚聲器202到210的驅(qū)動器134的頻率范圍為1kHz到18kHz。這些頻率范圍只是示例性的，且專業(yè)人員能夠選擇帶有適合本發(fā)明具體應(yīng)用的頻率范圍的驅(qū)動器。
以下參照圖9，其示出根據(jù)本發(fā)明第三實施例的揚聲器320。揚聲器320的結(jié)構(gòu)類似于揚聲器120，且對應(yīng)的組件由增加200的類似的標(biāo)號標(biāo)記。高頻驅(qū)動器334以類似于高頻驅(qū)動器134的方式工作。然而，聲音反射器332是挖空的以對高頻驅(qū)動器提供密封的后腔體335。高頻驅(qū)動器334具有一孔337，以釋放由于錐體351運動引起的空氣壓力。包含在反射器332內(nèi)這一空氣量降低了驅(qū)動器334的基本共振，從而降低了失真并改進(jìn)了在其頻率范圍底部功率處理，且使其頻率響應(yīng)平滑。
以下參照圖10，該圖表示根據(jù)本發(fā)明第四實施例的揚聲器420。以上描述的揚聲器都裝有電路驅(qū)動器(即驅(qū)動器24和134)。本發(fā)明可與具有橢圓或其他形狀的驅(qū)動器使用。揚聲器420類似于揚聲器20。揚聲器420對應(yīng)的組件由增加400的類似標(biāo)號標(biāo)識。驅(qū)動器424具有橢圓形狀，且聲音反射器432具有對應(yīng)的橢圓形狀。
在本發(fā)明其他實施例中，驅(qū)動器(或多個驅(qū)動器)可具有任何形狀。例如，它們可以是圓錐，扁平或圓頂形的。
揚聲器120和320具有兩個驅(qū)動器及兩個對應(yīng)的反射器。根據(jù)本發(fā)明其他的揚聲器可具有三個或更多的驅(qū)動器及對應(yīng)的反射器。三個或更多的揚聲器可具有不同并可能重疊的頻率范圍。這種揚聲器的驅(qū)動器可選擇為提供更寬的組合頻率響應(yīng)或更好的音質(zhì)再生，或兩者兼有。
以下參照圖11，該圖示出根據(jù)本發(fā)明的揚聲器520第五實施例。揚聲器520有三個驅(qū)動器524，534和574。驅(qū)動器524具有對應(yīng)的反射器532，且驅(qū)動器534具有對應(yīng)的反射器536。驅(qū)動器524，534及反射器532，536以類似于揚聲器120的驅(qū)動器124，134及反射器132，136(圖6)的方式操作。揚聲器520具有輸入端子528和530，它們連接到三路分頻器552。分頻器552把在端子528，530接收的音頻信號(未示出)分為低，中范圍和高頻分量。高頻分量通過導(dǎo)線560h，562h提供給驅(qū)動器534。中-范圍頻率分量通過導(dǎo)線560m，562m提供給驅(qū)動器524。低頻分量通過導(dǎo)線560l，562l提供給驅(qū)動器574。
驅(qū)動器574選擇為具有低頻工作范圍，并與分頻器552一同響應(yīng)音頻信號的低頻分量再生音頻。由于驅(qū)動器574的低頻音頻輸出將主要是全向的，驅(qū)動器574不需要聲音反射器。
揚聲器520取決于驅(qū)動器524，534和574的選擇，能夠產(chǎn)生有很寬頻率范圍的聲音，并帶有寬的收聽區(qū)域。
本發(fā)明可以有其他的變種和修改。例如，雖然以上已涉及具有錐形的驅(qū)動器，以內(nèi)專業(yè)人員將理解，可代以其他形狀的隔膜。所有這些修改或變種認(rèn)為在如這里所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的領(lǐng)域和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種揚聲器，包括(a)相對于外部支架用于支撐揚聲器的基座，其中外部支架在一外部支撐面中提供支撐；(b)安裝在基座上的驅(qū)動器，驅(qū)動器可平行于一個運動方向運動以產(chǎn)生聲波；以及(c)安裝在驅(qū)動器隔膜前方的反射器，用于反射來自驅(qū)動器的聲波；其中運動的方向相對于外部支撐面成非零銳角。
2.如權(quán)利要求1中所述的揚聲器，其中外部支撐面是基本水平的面與基本垂直的面之一。
3.如權(quán)利要求1中所述的揚聲器，其中反射器相對于驅(qū)動器配置，以便向水平面中選擇的方向反射來自驅(qū)動器的至少某些聲波，使得反射的聲能在水平面選擇的方向最大，并隨著離開選擇方向角度逐漸增大而減小。
4.如權(quán)利要求3中所述的揚聲器，其中反射器包括相對于運動方向傾斜的一反射面，使得反射的聲能在水平面選擇的方向最大，并在水平面隨著離開選擇方向角度逐漸增大而減小。
5.如權(quán)利要求3中所述的揚聲器，其中選擇的方向基本上在平行于運動方向的平面中并與外部支撐面正交。
6.如權(quán)利要求3中所述的揚聲器，其中非零銳角在5度到85度之間。
7.如權(quán)利要求3中所述的揚聲器，其中非零銳角在10度到80度之間。
8.如權(quán)利要求3中所述的揚聲器，其中非零銳角在20度到35度之間。
9.一種揚聲器系統(tǒng)，包括(a)相對于外部支架支撐揚聲器的基座，其中外部支架在一外部支撐面提供支撐，基座具有用于接收音頻信號的一個輸入端，及連接到輸入端的一分頻器，用于把音頻信號劃分為多個分量信號；(b)安裝在基座上并鏈接到分頻器的第一驅(qū)動器，以便接收多個信號中的第一分量信號，第一驅(qū)動器可由第一分量信號驅(qū)動，以便平行于一個運動方向移動產(chǎn)生聲波，其中第一運動方向?qū)ν獠恐蚊娉傻谝环橇沅J角；(c)安裝在第一驅(qū)動器第一隔膜前方的第一反射器，用于反射來自第一驅(qū)動器的聲波；以及(d)至少一個第二驅(qū)動器，用于產(chǎn)生比由第一驅(qū)動器產(chǎn)生的聲波較高頻率的聲波，以及一個第三驅(qū)動器，用于產(chǎn)生比由第一驅(qū)動器產(chǎn)生的聲波較低頻率的聲波，第二驅(qū)動器與第三驅(qū)動器的至少之一安裝到基座并鏈接到分頻器，以便從分頻器接收多個信號的至少一個分量信號。
10.如權(quán)利要求9中所述的揚聲器系統(tǒng)，其中外部支撐面是基本上水平面與基本上垂直面之一。
11.如權(quán)利要求9中所述的揚聲器系統(tǒng)，其中第一反射器相對于驅(qū)動器配置，以便從驅(qū)動器向水平面中第一選擇的方向反射至少某些聲波，使得反射的聲能在第一選擇方向最大，并在水平面中從第一選擇方向逐漸變大的角度上減小。
12.如權(quán)利要求11中所述的揚聲器系統(tǒng)，其中第一反射器包括相對于第一運動方向傾斜的第一反射面，使得反射的聲能在水平面中選擇的方向最大，并在水平面中隨著離開選擇方向角度逐漸增大而減小。
13.如權(quán)利要求11中所述的揚聲器系統(tǒng)，其中至少一個分量信號包括低頻信號；以及第三驅(qū)動器鏈接到分頻器以便接收低頻信號，第三驅(qū)動器可由低頻信號驅(qū)動以產(chǎn)生較低頻率的聲波。
14.如權(quán)利要求11中所述的揚聲器系統(tǒng)，其中至少一個分量信號包括高頻信號；第二驅(qū)動器鏈接到分頻器以便接收高頻信號，第二驅(qū)動器可由高頻信號驅(qū)動，以便平行于第二運動方向移動，以產(chǎn)生較高頻率的聲波；以及該揚聲器系統(tǒng)還包括安裝在第二驅(qū)動器的第二隔膜前方的第二反射器，用于反射來自第二驅(qū)動器較高頻率的聲波。
15.如權(quán)利要求14中所述的揚聲器系統(tǒng)，其中第二運動方向?qū)ν獠恐蚊娉梢坏诙橇沅J角。
16.如權(quán)利要求14中所述的揚聲器系統(tǒng)，其中第二反射器相對于驅(qū)動器配置，以便從驅(qū)動器向第二水平面中第二選擇的方向反射至少某些高頻聲波，使得從第二反射器反射的聲能在第二選擇方向最大，并在第二水平面中從第二選擇方向逐漸變大的角度而減小。
17.如權(quán)利要求16中所述的揚聲器系統(tǒng)，其中第二驅(qū)動器安裝到第一反射器。
18.如權(quán)利要求17中所述的揚聲器系統(tǒng)，其中第一反射器包括用于第二驅(qū)動器的一共振腔。
19.如權(quán)利要求16中所述的揚聲器系統(tǒng)，其中第二選擇的方向基本上平行于第一選擇的方向。
20.如權(quán)利要求9中所述的揚聲器系統(tǒng)，其中至少一個分量信號包括低頻信號；以及第三驅(qū)動器鏈接到分頻器以便接收低頻信號，第三驅(qū)動器可由低頻信號驅(qū)動以產(chǎn)生較低頻率的聲波。
21.一種導(dǎo)引來自揚聲器驅(qū)動器的聲波的方法，包括(a)向驅(qū)動器提供一音頻信號，驅(qū)動器可平行于運動方向移動，以產(chǎn)生基于音頻信號的聲波；(b)使驅(qū)動器定向，使其運動方向相對于水平面處于一個選擇的傾角，該選擇的傾角為非零銳角；以及(c)從驅(qū)動器反射聲波。
22.如權(quán)利要求21中定義的方法，其中步驟(c)包括向水平面中選擇的方向反射至少一些聲波，使得反射的聲能在水平面選擇的方向最大，并隨著離開選擇方向角度逐漸增大而減小。
23.如權(quán)利要求22中定義的方法，其中步驟(c)包括在來自驅(qū)動器的聲波通路中提供一反射面，該反射面相對于運動方向傾斜，使得反射的聲能在水平面選擇的方向最大，并隨著離開選擇方向角度逐漸增大而減小。
24.如權(quán)利要求21中定義的方法，其中選擇的方向基本上在平行于運動方向的平面中，并與水平面正交。
全文摘要
該揚聲器和方法提供了揚聲器驅(qū)動器，該驅(qū)動器平行于一運動方向運動，以產(chǎn)生聲波。在驅(qū)動器隔膜的前端裝有一反射器，用于從驅(qū)動器反射聲波。運動的方向與水平或與支撐揚聲器的外部支撐面成一非零銳角。
文檔編號H04R25/00GK1647579SQ03808392
公開日2005年7月27日 申請日期2003年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月5日
發(fā)明者安德魯·C.·韋爾克, 約翰·塔奇令圭利安 申請人:音響制品國際公司