專利名稱：窄開口電聲轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可安裝于墻壁上的揚聲器系統(tǒng)，更具體地涉及具有窄開口的高頻揚聲器系統(tǒng)，其中聲音能量可以通過所述窄開口發(fā)射出來。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個重要目的是提供一種改進的揚聲器系統(tǒng)，其可以很容易地與周圍環(huán)境結(jié)合起來，使得視覺上基本覺察不到。
根據(jù)本發(fā)明，一種用于安裝在聽音空間的邊界的揚聲器系統(tǒng)包括一第一聲音激勵器，用于發(fā)射對應(yīng)于音頻信號的聲音能量。該揚聲器系統(tǒng)被構(gòu)造和設(shè)置成安裝于由位于所述邊界中的開口限定的邊緣內(nèi)的孔洞中。該聲音能量具有頻率響應(yīng)模式。大體上平的隔音頂蓋部件具有邊部并設(shè)置在聲音激勵器和聽音空間之間。該頂蓋部件被設(shè)置成使得該頂蓋部件的平面大體上與所述邊界平行。該頂蓋部件在該頂蓋部件和所述邊界之間限定了一縫隙。該縫隙在聲學(xué)上與聲音激勵器和聽音空間耦合。
本發(fā)明的另一方面，一種揚聲器系統(tǒng)包括用于發(fā)射高頻聲音能量的聲音激勵器，所述聲音能量具有頻率響應(yīng)模式。該揚聲器系統(tǒng)還包括一殼體，用于包圍該聲音激勵器。該殼體包括一開口，該開口在聲學(xué)上與該聲音激勵器和該聽音空間耦合。該開口具有一長度和一寬度，且其寬度小于一英寸。該開口在聲學(xué)上與該聲音激勵器和該聽音空間耦合。所述聲音能量與所述邊界和開口相互作用，以調(diào)整所述聲音能量的頻率響應(yīng)模式以便提供一經(jīng)過調(diào)整的頻率響應(yīng)模式。該揚聲器系統(tǒng)還包括一均衡器，用于施加一均衡模式以調(diào)整所述音頻信號，使得所述經(jīng)過調(diào)整的頻率響應(yīng)模式與理想的頻率響應(yīng)模式相吻合。


通過以下詳細(xì)描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明的其他特征、目的和優(yōu)點將變得顯而易見，其中
圖1A至1C分別為根據(jù)本發(fā)明的一揚聲器系統(tǒng)的簡化側(cè)剖圖、簡化俯視圖和簡化正視圖；圖2A至2E為根據(jù)本發(fā)明的一揚聲器系統(tǒng)的側(cè)剖圖；圖3A至3D為根據(jù)本發(fā)明的一揚聲器系統(tǒng)的頂蓋部件的替換實施例的簡化正視圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明的一揚聲器系統(tǒng)的頂蓋部件的替換實施例的正視圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明的一頂蓋部件的另一任選機構(gòu)的側(cè)剖圖；圖6為本發(fā)明的替換實施例的側(cè)剖圖；圖7B至7C為本發(fā)明實際實施過程的視圖；以及圖8為采用本發(fā)明的音頻系統(tǒng)的框圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在請參照附圖，具體為圖1A、1B和1C，其中分別顯示了根據(jù)本發(fā)明的揚聲器系統(tǒng)10的簡化側(cè)剖圖、簡化俯視圖和簡化正視圖。揚聲器系統(tǒng)10包括安裝在殼體14中的聲音激勵器12。頂蓋部件16被安裝成使得在頂蓋部件16和殼體14之間形成窄縫18或縫隙，通過該窄縫來自聲音激勵器12的聲音能量可以被發(fā)射至聽音空間。在頂蓋部件16上，可以安裝任選的壓電發(fā)射器20。殼體14可以包括從殼體14的邊緣垂直延伸的法蘭部分22。頂蓋部件16可以通過接合件(未示出)機械地連接到殼體14，并且利用支座(未示出)與殼體14間隔一定距離以形成窄縫18。還可以包括一些附加元件或者采取一些附加手段以減輕頂蓋部件16的振動或“嗡嗡聲”。所添加的附加元件和所采用的附加手段的示例可以包括置于支座和頂蓋部件之間的適應(yīng)性墊子，或者將頂蓋部件剛性地固定到殼體14上或某些其他周圍結(jié)構(gòu)上。聽音空間可以是房子中的一房間，但不局限于房子中的房間；聽音區(qū)域可以是位于商業(yè)建筑中，戶外，汽車、船舶、飛機或其他交通工具的艙體內(nèi)，或者其他聽音區(qū)域。為了簡化起見，本發(fā)明將以其安裝于房間內(nèi)來加以描述。
揚聲器系統(tǒng)10可以安裝在聽音空間邊界中的一孔洞中，例如房間的墻壁、頂棚或地板，或者交通工具的艙體，使得殼體14位于由邊界表面的一開口所限定的一孔洞中，并使得頂蓋部件16大體上平行所述邊界表面。如最容易從圖1C中看到的，頂蓋部件具有比限定其中安裝有殼體14的孔洞的邊緣內(nèi)的孔更大的截面積。頂蓋部件16充分靠近所述邊界，使得頂蓋部件16遮住殼體14。如果存在法蘭部分22，則法蘭部分22可以與一結(jié)構(gòu)元件中的孔的邊緣配合，例如墻壁24的一部分。殼體14和頂蓋部件16可以被構(gòu)造和設(shè)置成使得窄縫18部分地或完整地沿著頂蓋部件16的周邊延伸。該窄縫可以在0.76cm(0.3英寸)的范圍內(nèi)。
聲音激勵器12和壓電發(fā)射器20可以是傳統(tǒng)類型的并且與一音頻信號源(未示出)相連。壓電發(fā)射器20可以激發(fā)部分或整個頂蓋部件16，使得頂蓋部件16成為揚聲器系統(tǒng)的一個有效部分。該壓電發(fā)射器的特性和位置可以視聲學(xué)考慮而定。殼體14可以包括前部空間28和后部空間26，二者通過任選接口52在聲學(xué)上相連。頂蓋部件16可以由可被傳統(tǒng)的墻壁覆蓋物，例如涂料或墻紙，或者傳統(tǒng)的地板或頂棚覆蓋物覆蓋的材料構(gòu)成。
根據(jù)圖1A至1C所示的實施例的揚聲器系統(tǒng)具有優(yōu)勢，因為其可以安裝在屋內(nèi)的表面內(nèi)并且可以以與周圍表面相同的材料覆蓋。因此該揚聲器系統(tǒng)在視覺上基本上可以察覺不到。
現(xiàn)在請參照圖2A至2D，其中顯示了殼體14的一些替換實施例。在圖2A所示的實施例中，不存在圖1A至1C所示的后部空間26。在圖2B所示的實施例中，不存在圖1A至1C所示的前部空間28。在圖2C所示的實施例中，后部空間26和前部空間28都不存在。在圖2D中，墻壁的內(nèi)部起到殼體14的作用。聲音激勵器12可以安裝在可安裝到墻壁上的擋板21內(nèi)，或者聲音激勵器12可以直接安裝到墻壁上。墻壁內(nèi)的空間起到其他實施例中后部空間26的作用。在圖2E所示的替換實施例中，殼體14的側(cè)壁在靠近開口處朝外彎曲，避免了在其他實施例中存在的直角。壓電發(fā)射器20也可以存在于這些替換實施例中，但在這些視圖中未示出。
請參照圖3A至3D，其中顯示了以上附圖中頂蓋部件16的替換實施例。在圖3A所示的實施例中，頂蓋部件16可以密封地連接到殼體14上，而圖1A至1C所示的窄縫18可以由頂蓋部件16中的窄的正面開口30取代。圖3A和3C中的窄的正面開口30呈狹長的矩形。圖3B中頂蓋部件16表面內(nèi)的窄開口30在邊緣附近圍繞頂蓋部件16延伸。該窄開口可以是均勻的或者具有變化的寬度，并且該窄開口可以共線地或者非共線地延伸，并且可以具有從大約0.76cm(0.3英寸)到大約2.54cm(1英寸)的寬度。該窄開口不必被設(shè)置成從所述聲音激勵器至所述縫隙的通路垂直于該頂蓋部件。從該聲音激勵器至該窄開口的通路不垂直的揚聲器系統(tǒng)具有優(yōu)勢，因為其隱藏了該聲音激勵器，從而防止該聲音激勵器被損壞。
圖3A至3C還示出了聲音激勵器12的替換結(jié)構(gòu)。在圖3A所示的實施例中，聲音激勵器12被定位成使得聲音激勵器12的發(fā)射表面的中心正對頂蓋部件的幾何中心。在圖3B所示的實施例中，聲音激勵器12被定位成使得聲音激勵器12的發(fā)射表面的中心不與頂蓋部件的幾何中心正對。在圖3C所示的實施例中，具有不只一個聲音激勵器，兩個聲音激勵器的發(fā)射表面相對頂蓋部件的邊緣不對稱定位。在包括多個聲音激勵器的實施例中，所述激勵器可以相同，或者可以不同，如圖所示。設(shè)置多個聲音激勵器以形成一直線陣列，具有狹長的頂蓋部件或狹長的窄的正面開口，如圖3D所示。一個或多個壓電發(fā)射器例如圖1A至1C中的壓電發(fā)射器20也可以存在于這些實施例中，但在這些視圖中未示出。
窄開口30可以采用多種形式和尺寸。該窄開口的平行的側(cè)邊可以基本上呈直線形，如圖3A至3D中的實施例所示，但也可以是彎曲的，而且所述側(cè)邊可以是非平行的。可以具有不只一個開口，并且如圖3C所示一個或多個開口可以是不連續(xù)的?；旧铣手本€形的窄開口，例如圖3A所示的實施例中的開口或者根據(jù)圖1A至1C的實施例的開口只在一個邊緣上有窄開口，由于它們較少受到高頻梳齒濾波的影響而具有優(yōu)勢。該開口也可以位于側(cè)邊、頂邊、底邊、或者同時位于側(cè)邊、頂邊、底邊的一些組合情況。
請參照圖4，其中顯示了頂蓋部件16的替換形狀。所述形狀可以是非矩形的，例如圓形或橢圓形，或者可以是非規(guī)則形狀的。頂蓋部件16的形狀和聲音激勵器12的位置可以視聲學(xué)或表面考慮而定。通常，使得聲音激勵器的軸線垂直頂蓋部件并在幾何中心處與頂蓋部件相交的頂蓋部件的規(guī)則形狀(例如圓形)和聲音激勵器的位置通常導(dǎo)致同軸“集束(beaming)”和偏離揚聲器相同軸線位置處更均勻的頻率響應(yīng)模式。典型地，使得聲音激勵器的發(fā)射表面中心在除了頂蓋部件的幾何中心之外的位置處與頂蓋部件正對、或者使聲音激勵器定向成使得聲音激勵器的軸線不垂直于頂蓋部件、或者某些上述情況相結(jié)合的情形的非規(guī)則形狀的頂蓋部件和聲音激勵器位置導(dǎo)致不太嚴(yán)重的頻率響應(yīng)異常。壓電發(fā)射器20也可以存在于該替換實施例中，但在該視圖中未示出。如果存在壓電發(fā)射器，頂蓋部件16的形狀還影響壓電發(fā)射器的頻率響應(yīng)。
請參照圖5，其中顯示了頂蓋部件16的變化。與聲音激勵器相對的頂蓋部件16的表面可以具有凸角31或擋板系統(tǒng)。凸角31可以從該頂蓋部件的內(nèi)表面延伸并且可以被成形、定位和尺寸大小設(shè)定成使得該凸角的表面用作降低殼體14內(nèi)的駐波和其他聲學(xué)異常的元件。凸角31的表面可以大體上平行聲音激勵器12的發(fā)射表面或者具有使揚聲器系統(tǒng)的頻率響應(yīng)模式平穩(wěn)的其他形狀。該凸角可以起到降低殼體14內(nèi)的駐波和其他聲學(xué)異常的聲學(xué)元件(例如，波相插件(phase plug)、散射器、流動導(dǎo)向器(flow director)、或者聲負(fù)荷調(diào)節(jié)器)的作用。圖1A至1C中的壓電發(fā)射器20也可以存在于本實施例中，但在該視圖中未示出。
上述附圖中的揚聲器系統(tǒng)可以被構(gòu)造成使得所述殼體為傳統(tǒng)的獨立殼體，而不是墻內(nèi)或墻上安裝型殼體。揚聲器系統(tǒng)的前表面可以制作成徹底地或基本上無格柵并且可以被制成使得揚聲器機殼的前表面可以被制成與周圍環(huán)境相配，或者使得該前表面可以在不影響揚聲器系統(tǒng)的聲學(xué)特性的情況下用作使該揚聲器系統(tǒng)用作家具附件的元件的安裝點。根據(jù)本發(fā)明的揚聲器系統(tǒng)也可以在便攜式裝置中實施。根據(jù)本發(fā)明的揚聲器系統(tǒng)還可以被構(gòu)造成使得頂蓋部件為該揚聲器系統(tǒng)的頂部或底部。
此外，上述附圖的實施例可以使用墻壁、頂棚或地板的元件作為本發(fā)明的元件之一。例如，墻壁的孔洞可以用作后部空間，或者頂蓋部件可以直接安裝到墻壁、頂棚或地板上。
請參照圖6，其中顯示了本發(fā)明的其他實施例。圖6中的實施例包括圖1A至1C中所示的元件。頂蓋部件16被構(gòu)造成使得例如安裝的繪畫等的墻壁掛件40或裝飾性物件可以與頂蓋部件16機械地相連，以便隱藏頂蓋部件16。該機械連接可以通過使用例如螺釘或螺栓等的緊固件、通過粘接劑或者通過頂蓋部件上的圖片掛鉤并且在墻壁掛件40上具有線繩或吊架來實現(xiàn)。在其他實施例中，所述元件可以構(gòu)造成使得墻壁掛件40可以直接與殼體14機械相連，或者使得墻壁掛件可以與墻壁機械相連并間隔一定距離。在一替換的結(jié)構(gòu)中，不存在頂蓋部件，并且設(shè)置支座和連接件使得墻壁掛件40起到頂蓋部件的作用。
現(xiàn)在請參照圖7B至7C，其中顯示了根據(jù)本發(fā)明的揚聲器系統(tǒng)的具體實施。圖7B至7C中的附圖標(biāo)記表示其他附圖中相應(yīng)的數(shù)字標(biāo)記元件的實施。在該等角圖中，頂蓋部件被制成為透明的并以虛線表示以便更清楚地顯示該揚聲器系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
通過支座30保持大約0.76cm(0.3英寸)的窄縫。所述支座使得橫向可變形部件32的表面被緊固在殼體表面上以通過頂蓋部件到殼體的機械連接。
殼體14和頂蓋部件16可以是塑料的。聲音激勵器12可以是在音頻系統(tǒng)中發(fā)射高頻聲音能量的5cm(2英寸)圓錐型聲音激勵器，該音頻系統(tǒng)具有獨立的低音揚聲器或亞低音揚聲器。在其他實施例中，聲音激勵器可以為適于通過使用不同聲音激勵器、通過使用附加的聲音激勵器、通過調(diào)整殼體14的尺寸或者通過使用其他聲學(xué)技術(shù)來發(fā)射全波段聲音能量。
圖7B顯示了揚聲器系統(tǒng)局部簡化剖視圖、局部簡化俯視圖。聲音激勵器12A和12B形成向外的角度，使得聲音激勵器的活動軸42和44中的至少一個以非垂直的角度與頂蓋部件16相交，例如大約25度，并且使得從距離所述軸線等距離的所述聲音激勵器的發(fā)射表面上的點到頂蓋部件的距離不同。圖7B至7C的實施過程還包括聲學(xué)上與后部空間26和聽音空間相連并增加揚聲器系統(tǒng)輸出的聲音接口52(在該圖中未示出)。
根據(jù)本發(fā)明的揚聲器系統(tǒng)可以采用固定或變化的平衡模式由制造商加以平衡。為了使平衡電路簡化并節(jié)約成本，理想的是頻率響應(yīng)差值小于10dB。使聲音激勵器成向外的角度有助于使得頻率響應(yīng)差值保持在所需的范圍內(nèi)。圖7C中示出了可以使頻率響應(yīng)差值保持在所需的范圍內(nèi)的其他技術(shù)。頂蓋部件16可以被阻尼材料46覆蓋，或者該頂蓋部件可以被構(gòu)造成高阻尼材料，例如位于兩個薄塑料或薄金屬層50之間的阻尼材料48的三明治結(jié)構(gòu)。該聲音激勵器可以被定位成使得所述聲音激勵器中的一個或全部兩個設(shè)置成更靠近該殼體的一側(cè)而遠(yuǎn)離另一側(cè)。
所述窄開口與周圍墻壁、周圍物體或其他房間特定性質(zhì)的相互作用可能造成其他的房間相關(guān)的頻率響應(yīng)異常。對應(yīng)例如圖6和圖2D所示的實施例尤其如此，在圖6所示的實施例中墻壁掛件40的組分和尺寸在安裝前可能是未知的，在圖2D所示的實施例中殼體14的尺寸和特性在安裝前是未知的，并且可能對于不同安裝產(chǎn)生很大變化，即使對于同一安裝不同揚聲器系統(tǒng)也可能產(chǎn)生很大變化。因此根據(jù)本發(fā)明的揚聲器系統(tǒng)的頻率響應(yīng)模式可以通過適用性均衡器得到特別地改善。
現(xiàn)在參照圖8，其中顯示了包括本發(fā)明的音頻系統(tǒng)。音頻信號源110被連接到可以包括交換電路124的音頻信號處理電路。音頻信號處理電路112又與揚聲器系統(tǒng)11和10-1～10-5相連。揚聲器系統(tǒng)10-1～10-5中的一個或多個可以是根據(jù)上述附圖中的揚聲器系統(tǒng)的揚聲器系統(tǒng)。擴音器裝置116被連接到聲學(xué)測量電路119，聲學(xué)測量電路119又與平衡計算電路118和存儲器120相連。平衡計算電路118可以包括微處理器126，并可以被連接到音頻信號處理電路112且可以連接到任選的遠(yuǎn)程設(shè)備122和存儲器120。
音頻信號源110可以為任意模擬音頻信號源，例如收音機，或者最好為數(shù)字編碼音頻信號源，例如CD播放器、DVD播放器或者音頻DVD播放器，或者其他數(shù)字編碼音頻信號源，例如“網(wǎng)絡(luò)無線電(web radio)”發(fā)射或以數(shù)字形式存儲在例如高密度磁盤、隨機存取存儲器、計算機硬盤或其他存儲介質(zhì)上的音頻信號。音頻信號處理電路112可以包括傳統(tǒng)的音頻信號處理元件(其可以包括數(shù)字和模擬元件以及數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器、放大器等)，以處理編碼的音頻信號，其隨后通過揚聲器系統(tǒng)11和10-1～10-5被轉(zhuǎn)換成聲音能量。音頻信號處理電路112還可以包括用于將所述音頻信號解碼至多個通道的電路，并且還可以包括電路元件，例如低等待時間無限脈沖響應(yīng)濾波器(low latency infinite impulse response filter，IIR)，其可以通過執(zhí)行由平衡計算電路118展開的平衡模式來調(diào)整音頻系統(tǒng)的頻率響應(yīng)。音頻信號處理電路112還可以包括交換電路124，使得所述揚聲器系統(tǒng)之一，例如揚聲器系統(tǒng)11可以是亞低音揚聲器系統(tǒng)，而其他揚聲器系統(tǒng)可以為高頻揚聲器系統(tǒng)?；蛘撸瑩P聲器系統(tǒng)10-1～10-5可以為全波段揚聲器系統(tǒng)，無需低頻揚聲器系統(tǒng)11和交換電路，或者可以同時包括低頻和高頻聲音激勵器，其中交換電路可以位于揚聲器系統(tǒng)10-1～10-5中。在另一實施例中，特別是如果使用壓電發(fā)射器，則音頻信號處理電路112和揚聲器系統(tǒng)10-1～10-5都可以包括具有不只一個交換頻率的交換電路。為了解釋上的簡便起見，以帶有位于具有單個交換頻率的音頻信號處理電路112中的交換電路124的亞低音揚聲器系統(tǒng)、多個高頻揚聲器系統(tǒng)來描述本發(fā)明。擴音器裝置116可以為傳統(tǒng)的擴音器。聲學(xué)測量電路可以包括用于從擴音器116接收輸入并測量從擴音器輸入的頻率響應(yīng)模式的元件。平衡計算電路118可以包括微處理器126和其他數(shù)字信號處理元件，以接收來自擴音器116的數(shù)字化信號并開發(fā)一種頻率響應(yīng)模式，將該頻率響應(yīng)模式與所需的頻率響應(yīng)模式相比，并開發(fā)一種平衡模式，與擴音器裝置116探測的頻率響應(yīng)模式結(jié)合使揚聲器系統(tǒng)11和10-1～10-5發(fā)射所需的頻率響應(yīng)模式。該平衡模式可以利用在微處理器126上運行的軟件程序加以計算。該軟件程序可以存儲在存儲器120中，可以從在作為CD播放器執(zhí)行的數(shù)字音頻信號源110上播放的高密度磁盤加載，或者可以從遠(yuǎn)程設(shè)備122發(fā)送，其可以為網(wǎng)絡(luò)連接、計算機、遠(yuǎn)程數(shù)字存儲裝置或其他音頻裝置?；蛘?，任選的遠(yuǎn)程裝置122可以為運行軟件程序并發(fā)送信息至平衡計算電路118的計算機。存儲器120可以為傳統(tǒng)的隨機存取存儲器。圖1所示的音頻系統(tǒng)可以為包括例如電視機或投影儀和屏幕等視頻裝置的家庭影院系統(tǒng)中的一個組成部分。
在一個操作方法中，可以響應(yīng)音頻信號源110一通道內(nèi)的音頻信號發(fā)射測試音頻噪聲或音頻波形；或者，音頻信號源可以依賴于存儲在存儲器120中的信息或可以由微處理器126執(zhí)行的計算機指令產(chǎn)生。音頻信號處理電路112和揚聲器系統(tǒng)11和10-1～10-5將該測試音頻信號轉(zhuǎn)換成聲音能量，該聲音能量被發(fā)射到揚聲器系統(tǒng)11和10-1～10-5周圍的房間中，并且利用揚聲器組件的相互作用產(chǎn)生頻率響應(yīng)模式并由房間與揚聲器系統(tǒng)的相互作用造成。擴音器裝置116探測到的聲音能量以電波的形式被發(fā)送到聲學(xué)測量電路119。聲學(xué)測量電路119測量頻率響應(yīng)模式，并且將該頻率響應(yīng)模式存儲在存儲器120中。平衡計算電路118計算合適的平衡模式以獲得理想的頻率響應(yīng)模式，并將計算得到的平衡模式存儲在存儲器120中。此后，當(dāng)音頻信號處理電路112從音頻信號源110接收到一音頻信號時，其將該平衡模式施加到發(fā)送至揚聲器系統(tǒng)11和10-1～10-5的音頻信號用于轉(zhuǎn)換成聲音能量。在某些實施例中，音頻信號處理電路112可以包括某些元件，例如數(shù)字信號處理芯片，與平衡計算電路118和聲學(xué)測量電路119共用。在另一實施例中，部分的音頻信號處理電路112、平衡計算電路118和聲學(xué)測量電路119可以位于所謂“頭單元”中(也即，包括例如調(diào)諧器或CD播放器的信號源裝置、或者與外部信號源的連接的裝置，或者同時包括上述兩者的裝置)，并且例如信號源選擇和音量等控制部件位于其上，而其他部分位于揚聲器系統(tǒng)11和10-1～10-5之一中，例如亞低音裝置11，或者分布在揚聲器系統(tǒng)11和10-1～10-5中。這種實施方式有助于可以與各種揚聲器系統(tǒng)配合使用的頭單元，而對于揚聲器系統(tǒng)來說是特定的音頻信號處理電路112和平衡計算電路118位于所述揚聲器系統(tǒng)之一內(nèi)。
圖8描述了2002年3月25日提交的美國專利申請第10/105,206號中詳細(xì)描述的并作為附件A的特殊的適應(yīng)性均衡器。但是，可以使用各種適用性均衡器。
根據(jù)圖8中所示的音頻系統(tǒng)具有優(yōu)勢，因為利用否則可能由于揚聲器的結(jié)構(gòu)以及墻壁與周圍物體之間的相互作用而具有異常頻率響應(yīng)模式的揚聲器系統(tǒng)可以制作出理想的頻率響應(yīng)模式。該系統(tǒng)對于例如圖6所示的揚聲器系統(tǒng)特別有用，因為墻壁掛件有效地為該揚聲器系統(tǒng)的一部分。由于尺寸、形狀和其他物理和聲學(xué)性質(zhì)在安裝前是未知的，所以在安裝前進行的平衡可能不會導(dǎo)致理想的頻率響應(yīng)模式。根據(jù)圖8所示的系統(tǒng)對于其中不同數(shù)目和組合的揚聲器系統(tǒng)為上述附圖描述的類型時的音頻系統(tǒng)也特別有用，因為每種不同組合的揚聲器系統(tǒng)要求不同的系統(tǒng)平衡。根據(jù)圖8所示的音頻系統(tǒng)可以由消費者來加以平衡，以便糾正由于揚聲器系統(tǒng)自身導(dǎo)致的頻率響應(yīng)模式異常和由于揚聲器系統(tǒng)與它們所設(shè)置在的特定房間的相互作用而導(dǎo)致的頻率響應(yīng)模式異常。
顯而易見的是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明概念的情況下可以從這里公開的特定裝置和技術(shù)出發(fā)做出各種應(yīng)用和拓展。因此，本發(fā)明應(yīng)被理解為包括這里公開的每一具有新穎性的特征以及所述特征的各種具有新穎性的組合，并且僅由所附權(quán)利要求書的精神和范圍所限定。
權(quán)利要求
1.一種揚聲器系統(tǒng)，用于安裝在聽音空間的邊界處，包括一第一聲音激勵器，用于響應(yīng)音頻信號發(fā)射聲音能量，該第一聲音激勵器被構(gòu)造和設(shè)置成安裝在由所述邊界中的一開口限定的邊界孔洞內(nèi)，所述聲音能量具有一頻率響應(yīng)模式；一大體上平的隔音頂蓋部件，其具有邊緣并定位在所述聲音激勵器和所述聽音空間之間，并且進一步定位成使得所述頂蓋部件的平面大體上平行所述邊界；所述頂蓋部件在所述頂蓋部件和所述邊界之間限定一縫隙，所述縫隙在聲學(xué)上連接所述聲音激勵器和所述聽音空間。
2.如權(quán)利要求1所述的揚聲器系統(tǒng)，還包括一聲學(xué)殼體，用于包圍所述聲音激勵器，其中所述聲學(xué)殼體被設(shè)計和構(gòu)造成與所述頂蓋部件機械相連并被安裝在所述孔洞內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的揚聲器系統(tǒng)，還包括機械支座，用于使所述頂蓋部件與所述殼體隔離。
4.如權(quán)利要求2所述的揚聲器系統(tǒng)，所述頂蓋部件的面積大于所述邊界開口的面積。
5.如權(quán)利要求2所述的揚聲器系統(tǒng)，其中所述殼體包括一擋板，用于安裝所述聲音激勵器并用于限定一第一聲學(xué)空間和一第二聲學(xué)空間。
6.如權(quán)利要求5所述的揚聲器系統(tǒng)，還包括一聲學(xué)接口，用于使所述第一聲學(xué)空間在聲學(xué)上與所述第二聲學(xué)空間和所述聽音空間之一相連。
7.如權(quán)利要求1所述的揚聲器系統(tǒng)，其中所述頂蓋部件被構(gòu)造和設(shè)置成與所述邊界相連以限定所述縫隙。
8.如權(quán)利要求1所述的揚聲器系統(tǒng)，其中一墻壁掛件包括所述頂蓋部件。
9.如權(quán)利要求8所述的揚聲器系統(tǒng)，其中所述頂蓋部件可由用戶選擇，使得在制造所述揚聲器時所述頂蓋部件的尺寸是未知的。
10.如權(quán)利要求1所述的揚聲器系統(tǒng)，所述邊界具有一覆蓋物，其中所述頂蓋部件被構(gòu)造和設(shè)置成可被所述覆蓋物覆蓋。
11.如權(quán)利要求10所述的揚聲器系統(tǒng)，其中所述覆蓋物為繪畫、木材染料和墻紙構(gòu)成的組中的一種。
12.如權(quán)利要求1所述的揚聲器系統(tǒng)，其中所述開口的寬度小于1英寸。
13.如權(quán)利要求1所述的揚聲器系統(tǒng)，其中所述孔洞由所述邊界和支撐所述邊界的元件限定。
14.如權(quán)利要求1所述的揚聲器系統(tǒng)，其中所述聲音能量與所述邊界和所述開口相互作用，以調(diào)整所述聲音能量的所述頻率響應(yīng)模式以便提供一經(jīng)過調(diào)整的頻率響應(yīng)模式；一均衡器，用于施加一平衡模式以調(diào)整所述音頻信號，使得所述經(jīng)過調(diào)整的頻率響應(yīng)模式與一理想的頻率響應(yīng)模式相吻合。
15.如權(quán)利要求14所述的揚聲器系統(tǒng)，所述均衡器包括用于測量所述經(jīng)過調(diào)整的頻率響應(yīng)模式的電路和用于提供所述平衡模式的平衡計算電路以及用于應(yīng)用所述平衡電路的信號處理電路。
16.如權(quán)利要求1所述的揚聲器系統(tǒng)，還包括一第二聲音激勵器。
17.如權(quán)利要求1所述的揚聲器系統(tǒng)，所述第一和第二聲音激勵器包括一活動軸，其中所述活動軸中的至少一個以一非垂直的角度與所述頂蓋部件相交。
18.如權(quán)利要求1所述的揚聲器系統(tǒng)，其中所述頂蓋部件為非規(guī)則形狀。
19.如權(quán)利要求1所述的揚聲器系統(tǒng)，還包括一從所述頂蓋部件向所述聲音激勵器延伸的凸角，以調(diào)整從所述聲音激勵器至所述開口的聲學(xué)通路。
20.如權(quán)利要求1所述的揚聲器系統(tǒng)，還包括多個呈直線設(shè)置的聲音激勵器，并且其中所述開口在平行所述直線的延伸方向上為狹長的。
21.如權(quán)利要求1所述的揚聲器系統(tǒng)，其中所述縫隙沿所述頂蓋部件的周邊部分延伸。
22.如權(quán)利要求1所述的揚聲器系統(tǒng)，其中所述縫隙大體上沿所述頂蓋部件的整個周邊延伸。
23.如權(quán)利要求1所述的揚聲器系統(tǒng)，所述頂蓋部件限定多個開口。
24.一種揚聲器系統(tǒng)，包括一聲音激勵器，用于發(fā)射高頻聲音能量，所述聲音能量具有一頻率響應(yīng)模式；一殼體，用于包圍所述聲音激勵器；所述殼體包括一在聲學(xué)上連接所述聲音激勵器和所述聽音空間的開口，所述開口具有小于1英寸的寬度，所述開口在聲學(xué)上連接所述聲音激勵器和一聽音空間，其中所述聲音能量與所述邊界和所述開口相互作用以調(diào)整所述聲音能量的所述頻率響應(yīng)模式，以便提供一經(jīng)過調(diào)整的頻率響應(yīng)模式；一均衡器，用于施加一平衡模式以調(diào)整所述音頻信號使得所述經(jīng)過調(diào)整的頻率響應(yīng)模式與一理想的頻率響應(yīng)模式相吻合。
25.如權(quán)利要求24所述的揚聲器系統(tǒng)，所述均衡器包括用于提供所述平衡模式的平衡計算電路。
26.如權(quán)利要求24所述的揚聲器系統(tǒng)，所述殼體還包括一頂蓋部件，該頂蓋部件具有與所述殼體內(nèi)部相對的大體上平的表面，其中所述平的表面被構(gòu)造和設(shè)置成限定所述窄開口，所述開口限定所述聲音能量的聲學(xué)通路以發(fā)射到所述房間中，其中所述通路大體上平行所述平的表面。
27.如權(quán)利要求26所述的揚聲器系統(tǒng)，所述均衡器包括測量所述經(jīng)過調(diào)整的頻率響應(yīng)模式的電路和用于提供所述平衡模式的平衡計算電路以及用于應(yīng)用所述平衡電路的信號處理電路。
28.如權(quán)利要求24所述的揚聲器系統(tǒng)，其中所述殼體被設(shè)計和構(gòu)造成可安裝于墻壁或房間內(nèi)的孔洞中。
29.如權(quán)利要求24所述的揚聲器系統(tǒng)，其中所述頂蓋部件為非規(guī)則形狀。
30.如權(quán)利要求24所述的揚聲器系統(tǒng)，還包括一從所述頂蓋部件向所述聲音激勵器延伸的凸角，以調(diào)整從所述聲音激勵器至所述開口的聲學(xué)通路。
31.如權(quán)利要求24所述的揚聲器系統(tǒng)，還包括多個呈直線設(shè)置的聲音激勵器，并且其中所述開口在平行所述直線的延伸方向上為狹長的。
32.如權(quán)利要求24所述的揚聲器系統(tǒng)，所述頂蓋部件包括多個開口。
全文摘要
一種具有殼體的揚聲器系統(tǒng)，該殼體具有用于發(fā)射高頻聲音能量的窄開口或縫隙。該揚聲器系統(tǒng)具有一頂蓋部件，其在該頂蓋部件和一聽音空間的邊界之間限定一縫隙。該揚聲器系統(tǒng)還可以包括一固定的或適用性的均衡器，用于調(diào)整聲音能量、在開口以及所述邊界的相互作用造成的頻率響應(yīng)異常。
文檔編號H04R1/00GK1551678SQ200410031988
公開日2004年12月1日 申請日期2004年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月31日
發(fā)明者杰拉爾德·F·卡倫, 喬治·E·P·丘特, 阿倫·S·科普蘭, 埃里克·J·弗里曼, 道格·克里默, J 弗里曼, E P 丘特, S 科普蘭, 克里默, 杰拉爾德 F 卡倫 申請人:伯斯有限公司