專利名稱：機(jī)動(dòng)車中的揚(yáng)聲器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)動(dòng)車中的揚(yáng)聲器裝置。
機(jī)動(dòng)車中的揚(yáng)聲器裝置長(zhǎng)期以來(lái)是公知的，其主要用于發(fā)射音頻信號(hào)。音頻信號(hào)源例如是收音機(jī)、CD播放器、MP3播放器或DVD播放器。另外，采用揚(yáng)聲器放大地發(fā)射例如導(dǎo)航系統(tǒng)和/或泊入輔助系統(tǒng)的聲信號(hào)。
機(jī)動(dòng)車中的常規(guī)揚(yáng)聲器被構(gòu)造為電動(dòng)的具有永磁體的揚(yáng)聲器。這種永磁體的體積較大且重，由于機(jī)動(dòng)車內(nèi)的構(gòu)造空間有限，這經(jīng)常導(dǎo)致在安裝位置和發(fā)射特性之間的折衷。
JP 2004056564A1公開(kāi)了一種扁平揚(yáng)聲器，其被布置在頂篷之后，使得在尺寸和形狀方面存在較大的自由度。
DE 19958836A1公開(kāi)了一種用于在車輛中改善通信的方法，其中車輛乘客的語(yǔ)音信號(hào)對(duì)于每個(gè)乘客單獨(dú)地通過(guò)為其裝配在其座位范圍內(nèi)的麥克風(fēng)進(jìn)行接收，其中被接收的每個(gè)乘客的語(yǔ)音信號(hào)分開(kāi)地在輸入級(jí)中進(jìn)行放大，并被濾波以進(jìn)行初始電平最小化和頻率匹配，其中，為了把每個(gè)單個(gè)乘客的被放大和濾波的信號(hào)劃分到輸出信道上并由此劃分到由揚(yáng)聲器組成的語(yǔ)音輸出裝置的各個(gè)組件上，根據(jù)用于接收語(yǔ)音信號(hào)的麥克風(fēng)在車輛內(nèi)的位置裝配，以及根據(jù)用于輸出語(yǔ)音信號(hào)的語(yǔ)音輸出裝置的每個(gè)單個(gè)揚(yáng)聲器在車輛內(nèi)的位置裝配，通過(guò)加法級(jí)和分配級(jí)對(duì)所述被放大和濾波的信號(hào)進(jìn)行專用于每個(gè)輸出信道的信號(hào)處理(該信號(hào)處理為傳播時(shí)間校正和電平求差的形式)，而且針對(duì)每個(gè)輸出信道專門(mén)被處理的語(yǔ)音信號(hào)到各個(gè)輸出信道和從而到語(yǔ)音輸出裝置的各個(gè)揚(yáng)聲器的分配關(guān)系通過(guò)匹配級(jí)來(lái)實(shí)現(xiàn)，在該匹配級(jí)中，通過(guò)電平匹配和頻率匹配，與每個(gè)輸出信號(hào)并從而與語(yǔ)音輸出裝置的每個(gè)揚(yáng)聲器相協(xié)調(diào)地將各個(gè)語(yǔ)音信號(hào)同車輛的空間條件并從而同所需要的音量相匹配。這里麥克風(fēng)可以作為定向麥克風(fēng)構(gòu)造。另外建議了一種作為電話裝置的使用，其在車輛內(nèi)具有用戶的自由分配。在電話處理范疇內(nèi)使用時(shí)，根據(jù)裝置的結(jié)構(gòu)譬如給每個(gè)位置并從而給每個(gè)乘客分配一個(gè)通話。這里，播放可以可控地通過(guò)所選的揚(yáng)聲器來(lái)進(jìn)行，使得車輛的被選擇的乘客也可參與電話通話。同時(shí)限制某些位置處的共同收聽(tīng)。這通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)到達(dá)的信號(hào)被切換到相應(yīng)選擇的揚(yáng)聲器，并作為虛構(gòu)的或虛擬的語(yǔ)音源被處理。輸出的信號(hào)經(jīng)歷的處理與被用于內(nèi)部通信的信號(hào)相同。將某些位置或區(qū)域與接收面和播放面分離開(kāi)同樣可以通過(guò)控制單元的操作單元來(lái)調(diào)節(jié)。
WO 99/56498公開(kāi)了一種包括至少兩個(gè)多孔層的聲元件，所述多孔層是導(dǎo)電的或在一面被金屬化。在所述兩個(gè)多孔層之間布置一個(gè)最好是兩層構(gòu)成的絕緣塑料層，其中在兩個(gè)層之間有一個(gè)金屬敷層，通過(guò)該金屬敷層所述塑料層可以被充電到某個(gè)電平。塑料層在某些位置與所述多孔層相連。在兩個(gè)這種結(jié)合處之間，在多孔層和塑料層之間有一個(gè)氣隙。通過(guò)給至少一個(gè)多孔層施加一個(gè)信號(hào)，然后可以使塑料層振蕩，其中最好也給另一個(gè)多孔層施加反相的信號(hào)。該裝置表現(xiàn)為一種靜電的扁平揚(yáng)聲器。
本發(fā)明基于的技術(shù)問(wèn)題在于創(chuàng)造一種機(jī)動(dòng)車中的揚(yáng)聲器裝置，其更好地同機(jī)動(dòng)車內(nèi)的構(gòu)造情況相匹配。
該技術(shù)問(wèn)題的解決方案由具有權(quán)利要求1的特征的主題得出。本發(fā)明的其它優(yōu)選改進(jìn)由從屬權(quán)利要求得出。
為此，所述至少一個(gè)揚(yáng)聲器被構(gòu)造為靜電的扁平揚(yáng)聲器。該扁平揚(yáng)聲器相對(duì)于常規(guī)的電動(dòng)揚(yáng)聲器具有的優(yōu)點(diǎn)是，該扁平揚(yáng)聲器非常平，因此而且還由于所使用的材料而可良好地彎曲，由此容易地被納入到機(jī)動(dòng)車形狀部件中。另一優(yōu)點(diǎn)是，非主動(dòng)控制的扁平揚(yáng)聲器對(duì)于例如高于1kHz的高頻自動(dòng)地作用為衰減器，并由此衰減干擾噪聲。
在另一個(gè)實(shí)施形式中，所述揚(yáng)聲器裝置由至少兩個(gè)相鄰的扁平揚(yáng)聲器構(gòu)成，所述扁平揚(yáng)聲器可以借助于不同的復(fù)傳遞函數(shù)被控制以調(diào)節(jié)發(fā)射特性。由此尤其可以在低頻時(shí)大大改善發(fā)射特性，因?yàn)榉駝t在低頻時(shí)會(huì)導(dǎo)致旁瓣，而該旁瓣會(huì)給相鄰的車座帶來(lái)串?dāng)_。相反，借助于復(fù)傳遞函數(shù)，可以在整個(gè)音頻頻率上調(diào)節(jié)定向揚(yáng)聲器。當(dāng)有針對(duì)性地只為某人發(fā)射信息時(shí)，例如導(dǎo)航系統(tǒng)的聲音式的行車方向指示，這是非常有利的。這里，復(fù)傳遞函數(shù)可以固定地被設(shè)定，或者適應(yīng)性地被改變，以便就開(kāi)角和/或方向調(diào)定與相應(yīng)情況相匹配的發(fā)射特性。這里，定向揚(yáng)聲器被理解為一種聲源，其以不同的空間方向不同地發(fā)射，其中具有最強(qiáng)發(fā)射(主瓣)的對(duì)準(zhǔn)被標(biāo)以角度0°。定向輻射器或定向揚(yáng)聲器的品質(zhì)通常由輻射器的面延伸比以所考慮的頻率波長(zhǎng)來(lái)決定。本發(fā)明的定向揚(yáng)聲器的一種可能的限定是，對(duì)于其波長(zhǎng)小于輻射器在垂直于輻射器對(duì)準(zhǔn)的方向上的延伸的頻率，超過(guò)45°的定向特性的所有旁瓣以至少-10dB小于輻射器的對(duì)準(zhǔn)。
在一種優(yōu)選實(shí)施形式中，不同的扁平揚(yáng)聲器被同心地相互布置，使得調(diào)定一種圍繞發(fā)射方向呈對(duì)稱的發(fā)射特性，該發(fā)射特性可以具有非常小的開(kāi)角。為此，所述扁平揚(yáng)聲器可以被構(gòu)造為環(huán)，或被構(gòu)造為相互圍繞布置的長(zhǎng)方形或正方形。
替代地，所述扁平揚(yáng)聲器可以被條狀地并排布置，使得避免至少一個(gè)側(cè)面串?dāng)_。該布置的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
在另一優(yōu)選實(shí)施形式中，至少兩個(gè)并排布置的扁平揚(yáng)聲器可選擇性地工作為立體聲揚(yáng)聲器或定向揚(yáng)聲器。這里用戶可以選擇用戶是例如在音樂(lè)播放時(shí)更喜歡立體聲，還是喜歡良好的定向特性以不打擾其他乘客。
在另一優(yōu)選實(shí)施形式中，所述揚(yáng)聲器裝置具有至少一個(gè)第二揚(yáng)聲器，其中從第一揚(yáng)聲器到所述第二揚(yáng)聲器的串?dāng)_可以被確定或測(cè)定，其中利用與該串?dāng)_反相的信號(hào)可以控制所述第二揚(yáng)聲器。這相當(dāng)于主動(dòng)噪聲消除(ANC)基本原理，其在理論和實(shí)際中是眾所周知的。這里，所述第一揚(yáng)聲器例如被裝配給駕駛員，所述第二揚(yáng)聲器例如被裝配給副駕駛員，其中所述第一和/或第二揚(yáng)聲器可以分別通過(guò)多個(gè)扁平揚(yáng)聲器構(gòu)成，使得尤其可以結(jié)合發(fā)射特性的改善和ANC。
串?dāng)_可以預(yù)先被確定或估測(cè)。如果已知發(fā)射特性或傳遞函數(shù)，則可以根據(jù)第一揚(yáng)聲器的發(fā)射信號(hào)計(jì)算對(duì)第二揚(yáng)聲器的串?dāng)_。但在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式中測(cè)定串?dāng)_。至少一個(gè)麥克風(fēng)用于此。這里可以進(jìn)一步優(yōu)選地使用靜電揚(yáng)聲器的另一個(gè)有利特性，也即這些靜電揚(yáng)聲器也可以相對(duì)簡(jiǎn)單地工作為麥克風(fēng)。如果在多孔層上未有效地施加信號(hào)電壓，則聲波會(huì)導(dǎo)致塑料層的偏轉(zhuǎn)，該偏轉(zhuǎn)在多孔層的電極上導(dǎo)致一個(gè)電壓變化，該電壓變化可以作為信號(hào)電壓被提取。因此可以交替地使揚(yáng)聲器也工作為麥克風(fēng)。
在另一優(yōu)選實(shí)施形式中，所述扁平揚(yáng)聲器被集成在頂篷中，因?yàn)槟抢镉休^多的構(gòu)造空間供扁平揚(yáng)聲器用。
在另一優(yōu)選實(shí)施形式中，所述定向麥克風(fēng)和/或定向揚(yáng)聲器借助于更換框被集成在頂篷內(nèi)，其中定向麥克風(fēng)和/或定向揚(yáng)聲器的兩個(gè)面板側(cè)有時(shí)可以具有不同的動(dòng)機(jī)。這里利用了靜電面板是對(duì)稱構(gòu)造的。根據(jù)不同的動(dòng)機(jī)，例如一種動(dòng)機(jī)可以與頂篷相匹配，而另一種動(dòng)機(jī)是兒童裝飾。
在另一優(yōu)選實(shí)施形式中，所述頂篷自身由所述扁平揚(yáng)聲器的面板材料構(gòu)成。通過(guò)相應(yīng)的構(gòu)造，于是所述面板的區(qū)域可以被限定為揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)或引線。頂篷由此變成一種多功能元件。優(yōu)選地，所述多孔層于是被構(gòu)造為隔離體，其在面向塑料層的那一面被金屬化。由此在頂篷的面向乘客室的那一側(cè)沒(méi)有施加電壓。
在另一優(yōu)選實(shí)施形式中，在所述頂篷內(nèi)集成至少一個(gè)彎曲波揚(yáng)聲器，其可以按需要被接通或關(guān)斷。因此用戶例如可以選擇彎曲波揚(yáng)聲器來(lái)播放音樂(lè)，而在支持口頭通信時(shí)利用扁平揚(yáng)聲器的定向特性。
在另一優(yōu)選實(shí)施形式中，給所述扁平揚(yáng)聲器分配一個(gè)分頻器，其中小于250Hz、最好小于200Hz的頻率成分被同相地輸出到所有的扁平揚(yáng)聲器，其中進(jìn)一步優(yōu)選地可以接通或關(guān)斷該分頻器。于是在分頻器被接通時(shí)可以提高低頻的聲壓，這對(duì)于音樂(lè)播放可能是值得追求的。而在分頻器關(guān)斷時(shí)，可以象前面所述的那樣調(diào)節(jié)揚(yáng)聲器的定向特性，例如通過(guò)選擇不同的復(fù)傳遞函數(shù)。
下面借助于優(yōu)選實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。圖中

圖1示出多個(gè)條狀布置的扁平揚(yáng)聲器的簡(jiǎn)圖，圖2示出用于ANC的兩個(gè)扁平揚(yáng)聲器的簡(jiǎn)圖，以及圖3示出頂篷內(nèi)集成的簡(jiǎn)圖。
在圖1中簡(jiǎn)要示出了機(jī)動(dòng)車內(nèi)的揚(yáng)聲器裝置1。該揚(yáng)聲器裝置1包括多個(gè)條狀的并排布置的靜電扁平揚(yáng)聲器LS1.1-LS1.6，所述揚(yáng)聲器被裝配給機(jī)動(dòng)車的某個(gè)區(qū)域，例如駕駛員座位。在所述扁平揚(yáng)聲器LS1.1-LS1.6上分別前聯(lián)了一個(gè)濾波函數(shù)H1(f)-H6(f)，其被施加了相同的信號(hào)s。通過(guò)合適地選擇復(fù)濾波函數(shù)H1(f)-H6(f)可以實(shí)現(xiàn)射束整形，借此可以抑制某個(gè)方向上的旁瓣。這里在所示的實(shí)施例中是抑制右邊的通向副駕駛位置的旁瓣。這里，通過(guò)改變復(fù)濾波函數(shù)H1(f)-H6(f)可以擺動(dòng)主瓣，使得由此實(shí)現(xiàn)可對(duì)準(zhǔn)的定向揚(yáng)聲器。
在圖2中簡(jiǎn)要示出了如何能附加地或替代地降低串?dāng)_。該裝置包括例如被裝配給駕駛員座位的第一扁平揚(yáng)聲器1和例如被裝配給副駕駛位置的第二扁平揚(yáng)聲器2。這里假定扁平揚(yáng)聲器1發(fā)射一個(gè)有用信號(hào)，這導(dǎo)致副駕駛座位處的串?dāng)_。該串?dāng)_通過(guò)實(shí)線的正弦形波來(lái)表示。處理器3借助于已知的從駕駛員座位到副駕駛座位的傳遞函數(shù)HFB和發(fā)射的有用信號(hào)計(jì)算該串?dāng)_看起來(lái)是怎樣的，并利用反相的串?dāng)_信號(hào)(虛線所示)控制所述第二扁平揚(yáng)聲器，使得在理想情況下產(chǎn)生消除。
在圖3中現(xiàn)在簡(jiǎn)要示出了靜電揚(yáng)聲器L和麥克風(fēng)M如何被集成到頂篷4內(nèi)。頂篷4自身由面板材料組成，其中一個(gè)多孔層的外部面5形成頂篷4的可見(jiàn)部分。借助于掩?；蝾愃频墓饪绦g(shù)確定電引線，使得確定以揚(yáng)聲器或麥克風(fēng)工作的區(qū)域。這里要指出，當(dāng)下面談到機(jī)動(dòng)車時(shí)，這除了所有類型和尺寸的汽車外，還包括飛機(jī)、火車和類似物。
權(quán)利要求
1.機(jī)動(dòng)車內(nèi)的揚(yáng)聲器裝置，包括至少一個(gè)可由音頻處理器控制的揚(yáng)聲器，其特征在于，所述揚(yáng)聲器被構(gòu)造為至少一個(gè)靜電的扁平揚(yáng)聲器(LS1.1-LS1.6；1；2)。
2.如權(quán)利要求1所述的揚(yáng)聲器裝置，其特征在于，所述揚(yáng)聲器裝置由至少兩個(gè)相鄰的扁平揚(yáng)聲器(LS1.1-LS1.6)構(gòu)成，所述扁平揚(yáng)聲器可以借助于不同的復(fù)傳遞函數(shù)(H1(f)-H6(f))被控制以調(diào)節(jié)發(fā)射特性。
3.如權(quán)利要求2所述的揚(yáng)聲器裝置，其特征在于，所述扁平揚(yáng)聲器(LS1.1-LS1.6)被同心地相互布置。
4.如權(quán)利要求2所述的揚(yáng)聲器裝置，其特征在于，所述扁平揚(yáng)聲器(LS1.1-LS1.6)被條狀地并排布置。
5.如上述權(quán)利要求之一所述的揚(yáng)聲器裝置，其特征在于，至少一個(gè)第二揚(yáng)聲器(2)被布置在所述機(jī)動(dòng)車中，從第一揚(yáng)聲器(1)到所述第二揚(yáng)聲器(2)的串?dāng)_可以利用與該串?dāng)_反相的信號(hào)進(jìn)行控制。
6.如權(quán)利要求5所述的揚(yáng)聲器裝置，其特征在于，所述第二揚(yáng)聲器(2)被構(gòu)造為靜電的扁平揚(yáng)聲器。
7.如權(quán)利要求6所述的揚(yáng)聲器裝置，其特征在于，所述第二扁平揚(yáng)聲器(2)可以切換為麥克風(fēng)，以便測(cè)定來(lái)自于所述第一揚(yáng)聲器(1)的串?dāng)_。
8.如上述權(quán)利要求之一所述的揚(yáng)聲器裝置，其特征在于，所述第一和/或第二揚(yáng)聲器(1，2)被集成在所述頂篷(4)中。
9.如權(quán)利要求8所述的揚(yáng)聲器裝置，其特征在于，所述頂篷(4)由所述扁平揚(yáng)聲器的面板材料構(gòu)成。
10.如權(quán)利要求9所述的揚(yáng)聲器裝置，其特征在于，所述面板材料被如此構(gòu)造，使得所述面板的區(qū)域被限定為揚(yáng)聲器(L)、麥克風(fēng)(M)或引線。
11.如上述權(quán)利要求之一所述的揚(yáng)聲器裝置，其特征在于，在所述頂篷(4)內(nèi)集成至少一個(gè)彎曲波揚(yáng)聲器。
12.如權(quán)利要求2-11之一所述的揚(yáng)聲器裝置，其特征在于，給所述扁平揚(yáng)聲器分配一個(gè)分頻器，其中小于250Hz的頻率成分被同相地輸出到所有的扁平揚(yáng)聲器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機(jī)動(dòng)車內(nèi)的揚(yáng)聲器裝置，包括至少一個(gè)可由音頻處理器控制的揚(yáng)聲器，其中所述揚(yáng)聲器被構(gòu)造為至少一個(gè)靜電的扁平揚(yáng)聲器(LS1.1－LS1.6；1；2)。
文檔編號(hào)H04R7/10GK101036415SQ200580033797
公開(kāi)日2007年9月12日 申請(qǐng)日期2005年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月4日
發(fā)明者H·奧普弗 申請(qǐng)人:大眾汽車有限公司