專利名稱：揚聲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種揚聲器。
背景技術(shù)：
日本專利申請公開H04-313999已經(jīng)公開了一種揚聲器，其中磁致伸縮致動器用于利用振動膜(diaphragm)進(jìn)行振動，由此獲得聲學(xué)輸出聲音。磁致伸縮致動器被認(rèn)為是其中使用了可以通過向其應(yīng)用外部磁場來改變其形狀的磁力控制單元的致動器。
圖1示出了用于輸出聲學(xué)聲音的聲學(xué)輸出設(shè)備300的配置。這個聲學(xué)輸出設(shè)備300具有播放器301、放大器302、磁致伸縮致動器303、以及振動膜304。在這個設(shè)備300中，磁致伸縮致動器303和振動膜304構(gòu)成揚聲器305。
例如，播放器301從光盤(CD)、迷你盤(MD)、數(shù)字多用途盤(DVD)中再現(xiàn)聲學(xué)信號，并且輸出該信號。放大器302從播放器301中接收這個聲學(xué)信號然后放大該信號，并且將其提供給磁致伸縮致動器303。磁致伸縮致動器303具有用于傳輸任何位移輸出的驅(qū)動桿303a。驅(qū)動桿303a的末端附著到振動膜304上。
磁致伸縮致動器303基于該聲學(xué)信號驅(qū)動振動膜304。換句話說，磁致伸縮致動器303的驅(qū)動桿303a與聲學(xué)信號的波形相對應(yīng)地移動，以便可以將這個位移傳輸?shù)秸駝幽?04。這使得振動膜304能夠輸出與聲學(xué)信號相對應(yīng)的聲學(xué)聲音。
發(fā)明內(nèi)容
然而，在聲學(xué)輸出設(shè)備300中的上述揚聲器305中，難以在振動中獲得任何大的振幅(大的行程)。因此，與高頻范圍的聲學(xué)輸出聲音相比，可能難以讓揚聲器305發(fā)出令人滿意的、低頻范圍的聲學(xué)輸出聲音。
所期望的是，提供一種能夠發(fā)出令人滿意的聲學(xué)輸出聲音的揚聲器。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供了一種揚聲器，其具有聲學(xué)振動膜，基于第一聲學(xué)信號驅(qū)動的致動器，以及發(fā)聲體。致動器包含傳輸部分，其將致動器的位移輸出傳輸?shù)铰晫W(xué)振動膜。傳輸部分直接或者間接地附著到聲學(xué)振動膜上。基于與第一聲學(xué)信號相同或者不同的第二聲學(xué)信號驅(qū)動該發(fā)聲體。
在根據(jù)本發(fā)明的這個實施例的揚聲器中，基于第一聲學(xué)信號驅(qū)動該致動器，而且該致動器利用聲學(xué)振動膜進(jìn)行振動。因此，聲學(xué)振動膜基于第一聲學(xué)信號發(fā)出聲學(xué)輸出聲音?；诘诙晫W(xué)信號驅(qū)動諸如使用電動致動器的揚聲器單元之類的發(fā)聲體。因此，發(fā)聲體基于第二聲學(xué)信號發(fā)出聲學(xué)輸出聲音。
例如，當(dāng)?shù)谝宦晫W(xué)信號涉及具有高頻分量的信號時，聲學(xué)振動膜發(fā)出具有高頻分量的聲學(xué)輸出聲音。在此刻，由于因此不需要大的振幅(大的行程)，所以聲學(xué)振動膜可以發(fā)出具有高頻分量的、令人滿意的聲學(xué)輸出聲音。
例如，當(dāng)?shù)诙晫W(xué)信號涉及具有低頻分量的信號時，發(fā)聲體發(fā)出具有低頻分量的聲學(xué)輸出聲音。在此刻，因為諸如揚聲器單元之類的發(fā)聲體可以獲得大的振幅(大的行程)，所以該發(fā)聲體可以發(fā)出具有低頻分量的令人滿意的聲學(xué)輸出聲音。這使得揚聲器作為整體能夠發(fā)出具有高和低頻分量的令人滿意的聲學(xué)輸出聲音。
根據(jù)該實施例，致動器中的用于將致動器的位移輸出傳輸?shù)铰晫W(xué)振動膜的傳輸部分直接或者間接地附著到該聲學(xué)振動膜上。該致動器至少依照其沿著聲學(xué)振動膜的平面方向的振動分量、利用該聲學(xué)振動膜進(jìn)行振動。在這個實施例中，因為致動器中的傳輸部分的位移方向接近該聲學(xué)振動膜的平面方向，所以沿著該聲學(xué)振動膜的平面方向的振動分量增加了。例如，當(dāng)聲學(xué)振動膜具有端面時，致動器至少依照與該聲學(xué)振動膜的端面垂直的振動分量，利用該聲學(xué)振動膜進(jìn)行振動。
致動器依照其沿著該聲學(xué)振動膜的平面的振動分量、利用該聲學(xué)振動膜進(jìn)行振動，該沿著聲學(xué)振動膜的平面的振動分量是與該聲學(xué)振動膜的平面平行的振動分量，從而使基于聲學(xué)信號的彈性波沿該聲學(xué)振動膜的平面方向傳播。當(dāng)該彈性波在聲學(xué)振動膜中傳播時，這個彈性波重復(fù)從縱波到橫波以及從橫波到縱波的模式交換，從而使縱波和橫波可以混合在其中。橫波沿著聲學(xué)振動膜的平面方向(即，與聲學(xué)振動膜的端面垂直的方向)激勵振動。這使得該振動膜能夠?qū)⒙暡òl(fā)射到外部，由此獲得聲學(xué)輸出信號。
因此，致動器依照其沿著聲學(xué)振動膜的平面的振動分量利用該聲學(xué)振動膜進(jìn)行振動，由此防止了在振動點處出現(xiàn)大的橫波。因此，與來自其它位置的聲波相比，聽眾聽不到發(fā)出非常大聲音的、來自該振動點處的聲波，從而使得聲像可以擴(kuò)散及整個聲學(xué)振動膜。這使得可以獲得全局聲像。
在根據(jù)本發(fā)明的揚聲器的一個實施例中，可以提供多個致動器。多個致動器的傳輸部分分別在其不同的位置上附著于該聲學(xué)振動膜。例如，當(dāng)基于相同的聲學(xué)信號驅(qū)動多個致動器時，揚聲器可以獲得全方向性(omni-directionality)。當(dāng)基于孤立的聲學(xué)信號，例如通過單獨地調(diào)整同一聲學(xué)信號的電平、延遲時間、頻率特性而獲取的多聲道聲學(xué)信號或者多個聲學(xué)信號，分別驅(qū)動多個致動器時，有可能執(zhí)行任何聲場處理，以便將其聲像擴(kuò)散到整個管道構(gòu)件(pipe member)，以給予聽眾在該揚聲器上的全局聲像。
在根據(jù)本發(fā)明的揚聲器的一個實施例中，可以提供多個發(fā)聲體。多個發(fā)聲體分別布置在彼此不同的位置處。多個發(fā)聲體可以彼此相隔預(yù)定角度而分別布置在基座外殼的周邊。每個發(fā)聲體再現(xiàn)其低頻分量，以便可以從中給出有關(guān)聲像定位(localization)的較少信息。因此，如果聲學(xué)振動膜再現(xiàn)其高頻分量的話，則揚聲器可以獲得揚聲器系統(tǒng)整體的全方向性，并且在該聲學(xué)振動膜上創(chuàng)建聲像。
在根據(jù)本發(fā)明的揚聲器的一個實施例中，具有管狀形狀的聲學(xué)振動膜可以被用作聲學(xué)振動膜。發(fā)聲體布置在該管狀聲學(xué)振動膜的一端側(cè)。從發(fā)聲體發(fā)出的聲波通過該管狀聲學(xué)振動膜的內(nèi)部發(fā)射到外面。在此刻，可以相對于管狀聲學(xué)振動膜的中心軸的方向隨意地設(shè)置該發(fā)聲體的中心軸的方向。例如，這樣設(shè)置發(fā)聲體的中心軸的方向，以便使該發(fā)聲體的中心軸的方向可以與聲學(xué)振動膜的中心軸的方向相同，或者垂直于該聲學(xué)振動膜的中心軸的方向。管狀聲學(xué)振動膜起到用于來自發(fā)聲體的聲波的諧振器的作用，以便使得低頻范圍的任何大量聲音能被再現(xiàn)。
在這個實施例中，從發(fā)聲體發(fā)出的聲波從該管狀聲學(xué)振動膜的一端和另一端中發(fā)出。因此，這樣的從發(fā)聲體的相對端發(fā)出的聲波的發(fā)射使得聽眾能夠感覺到來自該管狀聲學(xué)振動膜的、沿其縱向方向的每個位置的任何均衡聲壓，由此將其聲像擴(kuò)散到整個管狀聲學(xué)振動膜，以給予聽眾在該揚聲器上的全局聲像。
在根據(jù)本發(fā)明的揚聲器的一個實施例中，管狀聲學(xué)振動膜被這樣配置，以便其具有不同的圓截面直徑，該圓截面直徑朝向來自發(fā)聲體的聲波的傳播方向而逐漸變大。這使得電感分量增加以獲得平的頻率特性和諧振傾卸(resonance dumping)效應(yīng)。這也使得與不具有逐漸變大的圓截面直徑的管狀聲學(xué)振動膜相比，從中發(fā)出聲波的管狀聲學(xué)振動膜的輸出被放大了，由此增強(qiáng)了聲像的擴(kuò)散。
在根據(jù)本發(fā)明的揚聲器的一個實施例中，管狀構(gòu)件可以布置在該管狀聲學(xué)振動膜的內(nèi)部之內(nèi)，并且讓該管狀構(gòu)件遠(yuǎn)離該管狀聲學(xué)振動膜。發(fā)聲體對應(yīng)于該管狀構(gòu)件而布置。從發(fā)聲體發(fā)出的聲波通過該管狀構(gòu)件的內(nèi)部發(fā)射到外面。在這個實施例中，當(dāng)該管狀構(gòu)件作為剛體形成時，揚聲器作為傳聲筒可以實現(xiàn)令人滿意的再現(xiàn)，這是因為沒有將任何干擾振動施加到該管狀構(gòu)件上。此外，借助于由管狀聲學(xué)振動膜和該管狀構(gòu)件形成的封閉空間，揚聲器可以有效地攔截該管狀聲學(xué)振動膜發(fā)出并且向內(nèi)定向的任何干擾聲學(xué)輸出聲音(聲波)。
在根據(jù)本發(fā)明的揚聲器的一個實施例中，具有杯狀形狀的聲學(xué)振動膜可以被用作聲學(xué)振動膜。致動器的傳輸部分附著于具有杯狀形狀的聲學(xué)振動膜的開口端面。發(fā)聲體布置在該聲學(xué)振動膜的開口端面一側(cè)。在這個實施例中，可以相對于該聲學(xué)振動膜的中心軸的方向隨意地設(shè)置該發(fā)聲體的中心軸的方向。例如，這樣設(shè)置發(fā)聲體的中心軸的方向，以便使該發(fā)聲體的中心軸的方向可以與聲學(xué)振動膜的中心軸的方向相同，或者垂直于該聲學(xué)振動膜的中心軸的方向。該聲學(xué)振動膜起到發(fā)聲體的氣室(后腔)的作用，由此使得響應(yīng)特性在低和中頻范圍內(nèi)都被增強(qiáng)了。
因此，根據(jù)本發(fā)明的每個上述實施例中的揚聲器，致動器(一個或多個)基于第一聲學(xué)信號而利用聲學(xué)振動膜進(jìn)行振動，以輸出聲學(xué)聲音，而發(fā)聲體(一個或多個)基于第二聲學(xué)信號輸出聲學(xué)聲音，從而使得揚聲器可以發(fā)出令人滿意的輸出聲學(xué)聲音。
這個說明書的結(jié)論部分特別指出并直接要求了本發(fā)明的主題。然而，通過結(jié)合附圖(一個或多個)閱讀說明書中的剩余部分，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會更好地理解本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和操作方法，連同其進(jìn)一步的優(yōu)點和目的，在附圖中，類似的參考符號指示類似的單元。
圖1是用于說明作為相關(guān)技術(shù)的、其中使用了磁致伸縮致動器的聲學(xué)輸出設(shè)備的配置的框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的揚聲器100A的透視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的揚聲器100A的垂直剖面圖；圖4A是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的揚聲器100A的俯視圖，而圖4B是減震構(gòu)件的俯視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的揚聲器100A的仰視圖；圖6是磁致伸縮致動器的截面示意圖；圖7是示出了磁感應(yīng)線的圖示；圖8是示出用于該磁致伸縮致動器和揚聲器單元的驅(qū)動系統(tǒng)的配置的框圖；圖9是示出當(dāng)管道構(gòu)件沿其徑向振動時在該管道構(gòu)件的底端位置、中心位置、和頂端位置中的每一個位置處的頻率響應(yīng)模擬結(jié)果的圖示；圖10是用于說明當(dāng)管道構(gòu)件沿其徑向振動時的振動方向的圖示；圖11是示出當(dāng)管道構(gòu)件沿其軸線方向振動時在該管道構(gòu)件的底端位置、中心位置、和頂端位置中的每一個位置處的頻率響應(yīng)模擬結(jié)果的圖示；圖12是用于說明當(dāng)管道構(gòu)件沿其軸線方向振動時的振動方向的圖示；圖13是示出當(dāng)聲波僅僅從管道構(gòu)件的頂端發(fā)出時在該管道構(gòu)件的底端位置和頂端位置中的每一個位置處的聲壓級別(SPL)測量結(jié)果的圖示；圖14是用于說明當(dāng)聲波僅僅從該管道構(gòu)件的頂端發(fā)出時聲波的發(fā)射和要測量的位置的圖示；圖15是示出當(dāng)聲波從管道構(gòu)件的頂端和底端發(fā)出時在該管道構(gòu)件的底端位置和頂端位置中的每一個位置處的SPL測量結(jié)果的圖示；圖16是用于說明當(dāng)聲波從該管道構(gòu)件的頂端和底端發(fā)出時聲波的發(fā)射方向和要測量的位置的圖示；圖17是示出用于磁致伸縮致動器和揚聲器單元的驅(qū)動系統(tǒng)的另一個配置的框圖；圖18是示出用于磁致伸縮致動器和揚聲器單元的驅(qū)動系統(tǒng)的進(jìn)一步配置的框圖；圖19是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的揚聲器100B的垂直剖面圖；圖20是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的揚聲器100B的橫截面剖面圖；圖21是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的揚聲器100B的部分省略的俯視圖；圖22是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的揚聲器100C的透視圖；圖23是根據(jù)本發(fā)明第四實施例的揚聲器100D的透視圖；圖24是根據(jù)本發(fā)明第四實施例的揚聲器100D的垂直剖面圖；
圖25是根據(jù)本發(fā)明第五實施例的揚聲器100H的透視圖；圖26是根據(jù)本發(fā)明第六實施例的揚聲器100J的透視圖；圖27是根據(jù)本發(fā)明第七實施例的揚聲器100K的透視圖；圖28是根據(jù)本發(fā)明第八實施例的揚聲器100L的透視圖；圖29是根據(jù)本發(fā)明第八實施例的揚聲器100L的垂直剖面圖；圖30是根據(jù)本發(fā)明第九實施例的揚聲器100M的透視圖；圖31是根據(jù)本發(fā)明第九實施例的揚聲器100M的垂直剖面圖；以及圖32是根據(jù)本發(fā)明第九實施例的揚聲器100M的俯視圖。
具體實施例方式
下面將參考附圖描述本發(fā)明的實施例。圖2到圖5示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的揚聲器100A的配置。圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的揚聲器100A的透視圖；圖3是其垂直剖面圖；圖4A是其俯視圖；而圖5是其仰視圖。
揚聲器100A具有基座外殼101A、管道構(gòu)件102A、作為致動器的磁致伸縮致動器103、以及其中將電動致動器用作發(fā)聲體的揚聲器單元104A。管道構(gòu)件102A構(gòu)成了作為聲學(xué)振動膜的管狀振動膜。每個磁致伸縮致動器103中的驅(qū)動桿103a構(gòu)成了用于傳輸每個磁致伸縮致動器103的位移輸出的傳輸部分。
基座外殼101A由例如合成樹脂構(gòu)成。這個基座外殼101A整體上具有類似于盤狀的形狀，并且在其中心部分具有通過它的圓筒形開口105。這個基座外殼101A還具有在沿著其下面的外圓周部分的相同角度間隔處的預(yù)定數(shù)目的腿106(在這個實施例中，為三條腿)。
當(dāng)基座外殼101A具有三條腿106時，有可能比其中基座外殼101A具有例如四條腿的情況實現(xiàn)更穩(wěn)定的放置，這是因為，這三條腿106可以必要地接觸任何要接觸的位置。此外，向基座外殼101A的底面提供腿106，使得其底面能夠遠(yuǎn)離要接觸的位置，由此允許從在該基座外殼101A下面提供的揚聲器單元104A中發(fā)出的聲波向外面發(fā)射。
管道構(gòu)件102A由諸如透明丙烯酸樹脂之類的預(yù)定材料所構(gòu)成。管道構(gòu)件102A安置在基座外殼101A上。即，管道構(gòu)件102A的下端部分通過使用L形金屬角狀物107在多個位置(在這個實施例中，為四個位置)處安置在基座外殼101A的上表面上。管道構(gòu)件102A的大小涉及具有例如長1000毫米、直徑100毫米以及厚度2毫米的一個尺寸。
在L形金屬角狀物107的兩端，鉆出了未示出的圓形螺釘孔。L形角狀物107的一端由螺釘109釘在基座外殼101A的上表面上。每個未示出的、固定螺釘109的螺紋的螺釘孔在基座外殼101A中形成。該L形角狀物107的這一端通過由環(huán)狀橡膠構(gòu)件等構(gòu)成的減震構(gòu)件108固定到基座外殼101A的上表面上。
該L形角狀物107的另一端通過螺釘110和螺母111固定到管道構(gòu)件102A的下端部分。每個未示出的、固定螺釘110的螺紋的螺釘孔在管道構(gòu)件102A的下端部分中形成。每個都由環(huán)形橡膠構(gòu)件等構(gòu)成的減震構(gòu)件112、113分別位于該L形角狀物107的另一端和該管道構(gòu)件102A的外表面之間以及螺母111和該管道構(gòu)件102A的內(nèi)表面之間。
這樣插入其間的這些減震構(gòu)件108、112、113防止磁致伸縮致動器103的任何振動(彈性波)通過管道構(gòu)件102A和L形角狀物107傳播到基座外殼101A，由此避免了將任何聲像定位(localize)到基座外殼101A上。
在基座外殼101A上安置了多個磁致伸縮致動器103，在這個實施例中為四個磁致伸縮致動器。這四個磁致伸縮致動器103以相同的間隔沿著該管道構(gòu)件102A的圓形下端面并且位于該圓形下端面之下。在該基座外殼101A的上表面上，形成了每個都用于容納磁致伸縮致動器103的凹部114。磁致伸縮致動器103分別安置在基座外殼101A上，并且讓它們分別容納在這些凹部114中。
每個磁致伸縮致動器103通過由環(huán)形橡膠構(gòu)件等構(gòu)成的減震構(gòu)件115而安置在基座外殼101A中的凹部114的底面上。這樣插入其間的減震構(gòu)件115防止磁致伸縮致動器103的任何振動傳播到基座外殼101A，由此避免將任何聲像定位(localize)到基座外殼101A上。
當(dāng)每個磁致伸縮致動器103安置在基座外殼101A上而且讓它們?nèi)菁{在其凹部114中時，每個磁致伸縮致動器103的驅(qū)動桿103a附著于管道構(gòu)件102A的下端面上。在此刻，使每個驅(qū)動桿103a的位移方向朝向與管道構(gòu)件102A的下端面垂直的方向，即管道構(gòu)件102A的軸線方向。這個軸線方向?qū)?yīng)于沿著管道構(gòu)件102A的平面的方向(與管道構(gòu)件102A的平面平行的方向)。這樣的配置使得磁致伸縮致動器103能夠依照其與管道構(gòu)件102A的下端面垂直的振動分量而利用該管道構(gòu)件102A的下端面進(jìn)行振動。
圖6示出了任何一個磁致伸縮致動器103的配置。這個磁致伸縮致動器103具有類似于桿狀的磁力控制單元151，其沿著其延伸方向移動；電磁鐵線圈152，用于生成磁場以便將控制磁場施加到該磁力控制單元151，其位于該磁力控制單元151的周圍；作為驅(qū)動構(gòu)件的驅(qū)動桿103a，其與磁力控制單元151的一個端部連接，并且傳輸該磁致伸縮致動器103的任何位移輸出；以及容器154，其將磁力控制單元151和電磁鐵線圈152容納在其中。
容器154包含固定盤底座161、永久磁鐵162、和管狀外殼163a、163b。磁力控制單元151的另一端與固定盤底座161相連，以便使該固定盤底座161可以支持該磁力控制單元151。將偏置的靜磁場施加到該磁力控制單元151的永久磁鐵162和構(gòu)成磁路的管狀外殼163a、163b位于它們所圍繞的磁力控制單元151的周圍。管狀外殼163a、163b安裝在永久磁鐵162的兩側(cè)，即，驅(qū)動桿103a和固定盤底座161側(cè)。這些管狀外殼163a、163b由鐵磁性材料構(gòu)成，以便可以將偏置的靜磁場有效地施加到磁力控制單元151上。如果該固定盤底座161也由鐵磁性材料構(gòu)成，則可以將該偏置的靜磁場更加有效地施加到磁力控制單元151上。
在驅(qū)動桿103a和容器154之間存在縫隙155。驅(qū)動桿103a由鐵磁性材料構(gòu)成，從而使得它可以由永久磁鐵162通過縫隙155牽引。這樣的配置使得在驅(qū)動桿103a和容器154之間出現(xiàn)拉入磁力。因此，該拉入磁力允許相對于連接到驅(qū)動桿103a的磁力控制單元151施加預(yù)載。
圖7示出了在圖6所示的磁致伸縮致動器103中的磁感應(yīng)線。從永久磁鐵162開始的磁感應(yīng)線通過管狀外殼163a、縫隙155、驅(qū)動桿103a、以及固定盤底座161，并且經(jīng)由管狀外殼163b返回到永久磁鐵162。這使得在驅(qū)動桿103a和容器154之間出現(xiàn)拉入磁力，從而使得該拉入磁力允許相對于磁力控制單元151施加預(yù)載。從永久磁鐵162開始的一部分磁感應(yīng)線通過管狀外殼163a、縫隙155、驅(qū)動桿103a、磁力控制單元151、以及固定盤底座161，并且經(jīng)由管狀外殼163b返回到永久磁鐵162。這使得能夠?qū)⑵玫撵o磁場施加到該磁力控制單元151上。
在該磁致伸縮致動器103中，驅(qū)動桿103a不受軸承支撐。這使得不會出現(xiàn)有關(guān)驅(qū)動桿103a和軸承的摩擦的問題，由此顯著地減少了位移輸出的損失。
在該磁致伸縮致動器103中，拉入磁力允許相對于該磁力控制單元151施加預(yù)載。這允許即使由磁力控制單元151進(jìn)行移動的時間段短時，也可保持將預(yù)載穩(wěn)定地施加到那里，由此可基于提供給電磁鐵線圈152的控制電流而獲得恰當(dāng)?shù)奈灰戚敵觥?br>
因此，在磁致伸縮致動器103中，在穿過電磁鐵線圈152的控制電流和驅(qū)動桿103a的位移之間的關(guān)系變得更接近于線性關(guān)系。這使得基于磁致伸縮致動器103的特性而生成的任何變形減小了，由此降低了反饋調(diào)節(jié)的負(fù)擔(dān)。
在磁致伸縮致動器103中，永久磁鐵162位于兩個管狀外殼163a、163b之間，從而使得與其中永久磁鐵安裝在固定盤底座161的位置處的情況相比，可以將偏置的靜磁場更均勻地施加到該磁力控制單元151上。在這個實施例中，可能不必向該磁致伸縮致動器103提供任何用于支撐該驅(qū)動桿103a的軸承、任何用于將該驅(qū)動桿103a耦接到容器154的耦接構(gòu)件、任何用于向磁力控制元件151施加預(yù)載的彈簧等，由此使得該磁致伸縮致動器103易于縮小尺寸并且以低價制造。
管道構(gòu)件102A和每個磁致伸縮致動器103構(gòu)成了用于在音頻波段中的高頻范圍的揚聲器部件，以起到高音喇叭的作用。揚聲器單元104A構(gòu)成了用于在該音頻波段中的低頻范圍的揚聲器部件，以起到低音喇叭的作用。
揚聲器單元104A通過使用未示出的螺釘而安裝在基座外殼101A上，并且其正面被倒置放置，而且其主體容納在該基座外殼101A的下端處的開口105中。
在這個實施例中，揚聲器單元104A這樣布置，以便使該揚聲器單元104A的中心軸的方向與管道構(gòu)件102A的中心軸的方向相同。從該揚聲器單元104A的前端發(fā)出的正相聲波通過穿過基座外殼101A的底端而發(fā)射到外面。從該揚聲器單元104A的背面發(fā)出的負(fù)相聲波通過穿過開口105和管道構(gòu)件102A的內(nèi)部而從管道構(gòu)件102A的上端發(fā)射到外面。在這個實施例中，管道構(gòu)件102A起到諧振器的作用，由此使得能夠再現(xiàn)低頻范圍的任何大量聲音。
由例如橡膠材料構(gòu)成的減震構(gòu)件116布置在該管道構(gòu)件102A的下端面和基座外殼101A的上表面之間。這個減震構(gòu)件116整體來看具有圖4B所示的環(huán)形。減震構(gòu)件116也具有孔116a，其中磁致伸縮致動器103中的桿103a分別穿過這些孔。這個減震構(gòu)件116防止磁致伸縮致動器103的任何振動通過該管道構(gòu)件102A傳播到基座外殼101A，并且增強(qiáng)了管道構(gòu)件102A所進(jìn)行的密封，從而使得管道構(gòu)件102A可以很好地起到諧振器的作用。
圖8示出了用于四個磁致伸縮致動器103和揚聲器單元104A的驅(qū)動系統(tǒng)的配置。
將構(gòu)成立體聲聲學(xué)信號的聲學(xué)信號中的左分量AL和右分量AR提供給加法器121。加法器121將聲學(xué)信號中的這些分量AL、AR彼此相加，以產(chǎn)生非立體聲的(monaural)聲學(xué)信號SA。高通濾波器122接收該非立體聲的聲學(xué)信號SA，并且從中提取其高頻范圍分量SAH。均衡器123接收這個高頻范圍分量SAH，并且調(diào)整其頻率特性，以便使其可以對應(yīng)于磁致伸縮致動器103。放大器124-1到124-4分別接收并放大調(diào)整后的高頻范圍分量SAH，以將其作為控制信號提供給四個磁致伸縮致動器103。這使得四個磁致伸縮致動器103能夠由相同的高頻范圍分量SAH所驅(qū)動，從而使得它們的驅(qū)動桿103a可以與該高頻范圍分量SAH相對應(yīng)地移動。
低通濾波器125接收該非立體聲的聲學(xué)信號SA，并且從中提取其低頻范圍分量SAL。均衡器126接收這個低頻范圍分量SAL，并且調(diào)整其頻率特性，以便使其可以對應(yīng)于由管道構(gòu)件102A構(gòu)成的諧振器。延遲電路127接收調(diào)整后的低頻范圍分量SAL，并且將該分量SAL延遲若干毫秒。放大器128接收并放大延遲后的低頻范圍分量SAL，以將其作為控制信號提供給揚聲器單元104A。這使得揚聲器單元104A能夠由低頻范圍分量SAL所驅(qū)動。
將延遲電路127插入到低頻范圍分量SAL的到揚聲器單元104A的提供路徑中，使得與高頻范圍的聲波從管道構(gòu)件102A發(fā)出時的時間點相比，低頻范圍的聲波從揚聲器單元104A發(fā)出時的時間點被延遲了。這使得聽眾基于人類的收聽特性而易于感覺到在發(fā)出高頻范圍的聲波的管道構(gòu)件102A上的聲像，以便使聲像依賴于所收聽到的聲音的高頻范圍。
下面將描述圖2到5所示的揚聲器100A的操作。
包含并且安置在基座外殼101A上的四個磁致伸縮致動器103由非立體聲的聲學(xué)信號SA中的高頻范圍分量SAH所驅(qū)動。它們的驅(qū)動桿103a與該高頻范圍分量SAH相對應(yīng)地移動?；诿總€驅(qū)動桿103a的位移，管道構(gòu)件102A通過與管道構(gòu)件102A的下端面垂直的驅(qū)動桿103a(沿著管道構(gòu)件102A的平面)的振動分量進(jìn)行振動。
管道構(gòu)件102A的下端面由縱波所激勵，并且彈性波(振動)沿著管道構(gòu)件102A的平面方向傳播到該管道構(gòu)件102A。當(dāng)這個彈性波傳播到管道構(gòu)件102A時，彈性波重復(fù)從縱波到橫波以及從橫波到縱波的模式交換，從而使得縱波和橫波可以混合在其中。橫波激勵沿該管道構(gòu)件102A的水平方向(即，與該管道構(gòu)件102A的平面垂直的方向)的振動。這使得聲波從該管道構(gòu)件102A發(fā)射到外面。換句話說，管道構(gòu)件102A的外表面可以發(fā)出與高頻范圍分量SAH相對應(yīng)的高頻范圍的聲學(xué)輸出。
應(yīng)當(dāng)注意到，在這個實施例中，基于該非立體聲的聲學(xué)信號SA中的相同高頻范圍分量SAH，驅(qū)動沿著該管道構(gòu)件102A的圓形下端面并且在其之下以相同距離布置在基座外殼101A中的四個磁致伸縮致動器103，以便使該管道構(gòu)件102A的周邊可以發(fā)射具有全方向性的高頻范圍的聲學(xué)輸出。
此外，基于該非立體聲的聲學(xué)信號SA的低頻范圍分量SAL，驅(qū)動安裝在該基座外殼101A的底面上的揚聲器單元104A。揚聲器單元104A的前端發(fā)射低頻范圍的聲學(xué)輸出(正相)，從而使得這個聲學(xué)輸出可以通過基座外殼101A的底面而發(fā)射到外面。揚聲器單元104A的背部發(fā)射低頻范圍的聲學(xué)輸出(負(fù)相)，從而使得這個聲學(xué)輸出可以通過開口105和管道構(gòu)件102A的內(nèi)部從該管道構(gòu)件102A的上端發(fā)射到外面。
根據(jù)圖2到5所示的揚聲器100A，基于非立體聲的聲學(xué)信號SA中的高頻范圍分量SAH，驅(qū)動四個磁致伸縮致動器103，從而使得作為聲學(xué)振動膜的管道構(gòu)件102A可以基于高頻范圍分量SAH發(fā)出高頻范圍的聲學(xué)輸出聲音。在這樣的高頻范圍的再現(xiàn)中，不需要任何大的振幅(大的行程)，由此使得管道構(gòu)件102A能夠發(fā)出高頻范圍的、令人滿意的聲學(xué)輸出聲音。此外，根據(jù)圖2到5所示的揚聲器100A，基于非立體聲的聲學(xué)信號SA中的低頻范圍分量SAL，驅(qū)動揚聲器單元104A，以便使該揚聲器單元104A可以基于低頻范圍分量SAL發(fā)出低頻范圍的聲學(xué)輸出聲音。在這樣的低頻范圍的再現(xiàn)中，揚聲器單元104A可以獲得任何大的振幅(大的行程)，由此使得揚聲器單元104A能夠發(fā)出低頻范圍的、令人滿意的聲學(xué)輸出聲音。這使得揚聲器從整體上能夠發(fā)出高和低頻范圍的、令人滿意的聲學(xué)輸出聲音。
根據(jù)圖2到5所示的揚聲器100A，基于非立體聲的聲學(xué)信號SA中的高頻范圍分量SAH驅(qū)動的磁致伸縮致動器103，依照與該管道構(gòu)件102A的下端面垂直(沿著管道構(gòu)件102A的平面)的振動分量，利用該管道構(gòu)件102A的下端面進(jìn)行振動。這防止在振動點處出現(xiàn)大的橫波。因此，與來自其它位置的聲波相比，聽眾聽不到來自該振動點的、發(fā)出非常大聲音的聲波，從而使得可以沿管道構(gòu)件102A的縱向在整個管道構(gòu)件102A上創(chuàng)建聲像。這使得可以獲得全局聲像。
下面將描述如果管道構(gòu)件102A在其下端面沿其軸線方向振動(情況1)以及如果管道構(gòu)件102A在其下端面沿其徑向振動(情況2)的話，其中輸入常量加速度并且將輸出顯示為加速度的模擬過程。在這些模擬過程中，假定使用了由丙烯酸樹脂構(gòu)成的、長1000毫米、直徑為100毫米以及厚2毫米的管道構(gòu)件102A。
圖9示出了當(dāng)如圖10中的箭頭所示管道構(gòu)件102A沿其徑向振動時的模擬結(jié)果。曲線“a”指示位于距離管道構(gòu)件102A的下端面達(dá)2.8367厘米的中心軸C上的、在管道構(gòu)件102A的底部位置102a處的頻率響應(yīng)；曲線“b”指示位于距離管道構(gòu)件102A的下端面達(dá)50厘米的中心軸C上的、在管道構(gòu)件102A的中心位置102b處的頻率響應(yīng)；以及曲線“c”指示位于距離管道構(gòu)件102A的下端面達(dá)95.337厘米的中心軸C上的、在管道構(gòu)件102A的頂端位置102c處的頻率響應(yīng)。
如果管道構(gòu)件102A沿其徑向振動，則在振動點處出現(xiàn)大的橫波。因此，與來自其它位置的聲波相比，聽眾可以聽到聲音非常大的、來自該振動點的聲波，因此，如圖9所示，在這些位置處的加速度(聲壓)之間的差別可以變得相對較大。這使得聽眾可感覺到在管道構(gòu)件102A的這些位置處的沿其縱向的任何不均衡聲壓。這阻止了獲得全局聲像。
圖11示出了當(dāng)如圖12中的箭頭所示管道構(gòu)件102A沿其軸線方向振動時的模擬結(jié)果。曲線“a”指示位于距離管道構(gòu)件102A的下端面達(dá)2.8367厘米的中心軸C上的、在管道構(gòu)件102A的底部位置102a處的頻率響應(yīng)；曲線“b”指示位于距離管道構(gòu)件102A的下端面達(dá)50厘米的中心軸C上的、在管道構(gòu)件102A的中心位置102b處的頻率響應(yīng)；以及曲線“c”指示位于距離管道構(gòu)件102A的下端面達(dá)95.337厘米的中心軸C上的、在管道構(gòu)件102A的頂端位置102c處的頻率響應(yīng)。
如果管道構(gòu)件102A沿其軸線方向(與管道構(gòu)件102A的下端面垂直的方向)振動，則不會在振動點處出現(xiàn)大的橫波。因此，與來自其它位置的聲波相比，聽眾聽不到聲音非常大的、來自該振動點的聲波，因此如圖11所示，在這些位置處的加速度(聲壓)之間的差別可以變得相對較小。這使得聽眾可感覺到在管道構(gòu)件102A的這些位置處的沿其縱向的任何均衡聲壓。這允許獲得全局聲像。
根據(jù)圖2到5所示的揚聲器100A，磁致伸縮致動器103利用管道構(gòu)件102A的下端面進(jìn)行振動，從而使得聲波可以從管道構(gòu)件102A的這些位置沿其縱向發(fā)出。這使得能夠從管道構(gòu)件102A的外表面發(fā)出與非立體聲的聲學(xué)信號SA中的高頻范圍分量SAH相對應(yīng)的高頻范圍的聲學(xué)輸出。因此，在這個揚聲器100A中，諸如磁致伸縮致動器之類的任何驅(qū)動設(shè)備不會在其中創(chuàng)建了聲像的管道構(gòu)件102A的位置處出現(xiàn)，因此，如果管道構(gòu)件102A由完全透明的材料構(gòu)成，則看不見任何驅(qū)動設(shè)備。因此，有可能在管道構(gòu)件102A上顯示例如與所發(fā)出的聲音有關(guān)的任何可視信息，而不會被驅(qū)動設(shè)備所中斷。
根據(jù)圖2到5所示的揚聲器100A，從安裝在基座外殼101A的底端的揚聲器單元104A的前端發(fā)出的低頻范圍的聲學(xué)輸出(正相)可以通過基座外殼101A的底面發(fā)射到外面，而且從該揚聲器單元104A的背部發(fā)出的低頻范圍的聲學(xué)輸出(負(fù)相)可以通過開口105和管道構(gòu)件102A的內(nèi)部而從管道構(gòu)件102A的上端發(fā)射到外面。這使得聽眾能夠感覺到在管道構(gòu)件102A的這些位置處沿其縱向的、與低頻范圍的聲學(xué)輸出相關(guān)的任何均衡聲壓，由此沿該管道構(gòu)件102A的縱向在整個管道構(gòu)件102A上創(chuàng)建聲像，以獲得全局聲像。
使用麥克風(fēng)在下列測量過程(1)和(2)中測量在頂端位置M1和底端位置M2處的聲壓級別(SPL)，其中頂端位置M1和底端位置M2分別均遠(yuǎn)離管道構(gòu)件102A的上部和下部達(dá)一米，這兩個測量過程為測量過程(1)涉及其中聲波SW僅僅從管道構(gòu)件102A的上端發(fā)出的情況，而測量過程(2)涉及其中聲波SW、SW從管道構(gòu)件102A的上端和底端二者發(fā)出的情況。
圖13示出了當(dāng)如圖14中的箭頭所示聲波SW僅僅從管道構(gòu)件102A的上端發(fā)出時的測量過程(1)的結(jié)果。曲線“a”指示在頂端位置M1處的SPL，而曲線“b”指示在底端位置M2處的SPL。如圖13所示，當(dāng)聲波SW僅僅從管道構(gòu)件102A的上端發(fā)出時，在底端位置M2處的SPL低于在頂端位置M1處的SPL。這防止聽眾感覺到沿管道構(gòu)件102A的縱向的、與在整個管道構(gòu)件102A上的低頻范圍的聲學(xué)輸出相關(guān)的任何均衡聲壓。
圖25示出了當(dāng)如圖16中的箭頭所示聲波SW、SW從管道構(gòu)件102A的上端和底端二者發(fā)出時的測量過程(2)的結(jié)果。曲線“a”指示在頂端位置M1處的SPL，而曲線“b”指示在底端位置M2處的SPL。如圖15所示，當(dāng)聲波SW、SW從管道構(gòu)件102A的上端和底端發(fā)出時，在底端位置M2處的SPL幾乎等于在頂端位置M1處的SPL。這允許聽眾感覺到沿管道構(gòu)件102A的縱向的、與在整個管道構(gòu)件102A上的低頻范圍的聲學(xué)輸出相關(guān)的任何均衡聲壓。
已經(jīng)描述了用于磁致伸縮致動器103和揚聲器單元104A的驅(qū)動系統(tǒng)，因此其配置可以變?yōu)閳D8所示的那個配置，而且四個磁致伸縮致動器103可以由非立體聲的聲學(xué)信號SA中的相同高頻范圍分量SAH所驅(qū)動。然而，根據(jù)一個實施例，這四個磁致伸縮致動器103可以由任何單獨的高頻范圍分量SAH所驅(qū)動。
圖17示出了用于四個磁致伸縮致動器103和揚聲器單元104A的驅(qū)動系統(tǒng)的另一個配置。在圖17中，類似的參考數(shù)字表示圖8中的類似單元，并且將省略對其的詳情說明。
將由高通濾波器(HPF)122提取的非立體聲的聲學(xué)信號SA的高頻范圍分量SAH提供給四個信號處理單元129-1到129-4。這四個信號處理單元129-1到129-4分別單獨地調(diào)整高頻范圍分量SAH的電平、延遲時間、頻率特性等(即，執(zhí)行任何聲場控制處理)，并且執(zhí)行任何與磁致伸縮致動器103的輸出特性有關(guān)的信號補(bǔ)償處理。放大器124-1到124-4分別從四個信號處理單元129-1到129-4接收高頻范圍分量SAH1到SAH4，并且放大它們。四個磁致伸縮致動器103然后分別接收放大了的高頻范圍分量SAH1到SAH4作為其驅(qū)動信號。因此，分別基于單獨的高頻范圍分量SAH1到SAH4驅(qū)動這四個磁致伸縮致動器103，由此使得這些磁致伸縮致動器103中的驅(qū)動桿103a能夠基于高頻范圍分量SAH1到SAH4而單獨地移動。
將由低通濾波器(LPF)125提取的非立體聲的聲學(xué)信號SA中的低頻范圍分量SAL提供給信號處理單元130。信號處理單元130調(diào)整低頻范圍分量SAL的電平、延遲時間、頻率特性等(即，執(zhí)行任何聲場控制處理)，并且執(zhí)行任何與諧振特性有關(guān)的信號補(bǔ)償處理。放大器128從信號處理單元130接收該低頻范圍分量SAL，并且對其進(jìn)行放大。揚聲器單元104A然后接收放大了的低頻范圍分量SAL作為其驅(qū)動信號。因此，基于低頻范圍分量SAL驅(qū)動該揚聲器單元104A。
根據(jù)如圖17所示的驅(qū)動系統(tǒng)的配置，基于通過信號處理單元129-1到129-4中的處理而分別獲得的高頻范圍分量SAH1到SAH4，分別驅(qū)動這四個磁致伸縮致動器103。
應(yīng)當(dāng)注意到，雖然在圖17所示的驅(qū)動系統(tǒng)的配置中，已經(jīng)從非立體聲的聲學(xué)信號SA中提取了用于驅(qū)動四個磁致伸縮致動器103的高頻范圍分量SAH1到SAH4，但是這個發(fā)明不局限于此。在本發(fā)明的一個實施例中，它們可以從構(gòu)成立體聲的聲學(xué)信號的左聲學(xué)信號AL和右聲學(xué)信號AR中提取，或者可以從多聲道的聲學(xué)信號中提取。
圖18示出了用于四個磁致伸縮致動器103和揚聲器單元104A的驅(qū)動系統(tǒng)的進(jìn)一步配置。
這個驅(qū)動系統(tǒng)200具有數(shù)字信號處理器(DSP)塊201、和放大塊202和203。DSP塊201具有用于磁致伸縮致動器的信號調(diào)整和聲場控制子塊201A，以及用于揚聲器單元的信號調(diào)整和聲場控制子塊201B。
用于磁致伸縮致動器的信號調(diào)整和聲場控制子塊201A包括分別對應(yīng)于四個磁致伸縮致動器103的四個信號處理單元211和四個高通濾波器(HPF)212。信號調(diào)整和聲場控制子塊201A還包括四對(八個)衰減器210，每對衰減器用于接收和衰減構(gòu)成立體聲的聲學(xué)信號的左聲學(xué)信號AL和右聲學(xué)信號AR，以便將該衰減后的信號提供給四個信號處理單元211。
每個信號處理單元211接收聲學(xué)信號AL和AR，并調(diào)整其電平、延遲時間、和頻率特性等。每個信號處理單元211還執(zhí)行諸如混合聲學(xué)信號AL和AR之類的任何處理(聲場控制處理)。每個信號處理單元211還執(zhí)行任何與磁致伸縮致動器103的輸出特性有關(guān)的信號補(bǔ)償處理。每個HPF212從相應(yīng)的信號處理單元211接收聲學(xué)信號，并且從中提取高頻分量以將它們提供給放大塊202。
放大塊202接收并放大已經(jīng)由DSP塊201中的信號調(diào)整和聲場控制子塊201A分別對其執(zhí)行了聲音控制處理和信號補(bǔ)償處理的聲學(xué)信號的高頻分量，以將它們提供給磁致伸縮致動器103。磁致伸縮致動器103然后分別接收放大了的聲學(xué)信號的高頻分量，并基于該高頻分量進(jìn)行驅(qū)動。因此，基于已經(jīng)對其執(zhí)行了聲音控制處理的高頻分量驅(qū)動四個磁致伸縮致動器103，允許通過高頻聲學(xué)輸出來增強(qiáng)全局聲像。
另一方面，用于揚聲器單元的信號調(diào)整和聲場控制子塊201B包括分別對應(yīng)于揚聲器單元104A的一個信號處理單元221和一個低通濾波器(LPF)222。信號調(diào)整和聲場控制子塊201B還包括一對(兩個)衰減器220，其用于接收并衰減構(gòu)成立體聲的聲學(xué)信號的左聲學(xué)信號AL和右聲學(xué)信號AR，以將衰減后的信號提供給信號處理單元221。
信號處理單元221接收聲學(xué)信號AL和AR，并調(diào)整其電平、延遲時間、和頻率特性等。信號處理單元221還執(zhí)行諸如混合聲學(xué)信號AL和AR之類的任何處理(聲場控制處理)。信號處理單元221還執(zhí)行任何與諧振器特性有關(guān)的信號補(bǔ)償處理。LPF222從信號處理單元221接收聲學(xué)信號，并且從中提取低頻分量以將其提供給放大塊203。
放大塊203接收并放大已經(jīng)由DSP塊201中的信號調(diào)整和聲場控制子塊201A對其執(zhí)行了聲音控制處理和信號補(bǔ)償處理的聲學(xué)信號的低頻分量，以將它們提供給揚聲器單元104A。四個揚聲器單元104A然后接收該放大了的聲學(xué)信號的低頻分量，并且基于該低頻分量進(jìn)行驅(qū)動。因此，基于已經(jīng)對其執(zhí)行了聲音控制處理的低頻分量驅(qū)動揚聲器單元104A，允許通過低頻聲學(xué)輸出來增強(qiáng)全局聲像。
應(yīng)當(dāng)注意到，在圖18所示的驅(qū)動系統(tǒng)200中，信號處理單元211和HPF212可以在信號調(diào)整和聲場控制子塊201A中沿著相反次序布置，并且類似地，信號處理單元221和LPF222可以在信號調(diào)整和聲場控制子塊201B中沿著相反次序布置。
下面將描述根據(jù)本發(fā)明第二實施例的揚聲器100B。圖19到21示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的揚聲器100B的配置。圖19示出了揚聲器100B的垂直剖面圖；圖20是揚聲器100B的橫截面剖面圖，沿著圖19所示的線XX-XX清楚地示出了揚聲器100B的下面部分；而圖21是揚聲器100B的俯視圖(將省略沿著圖19所示的線XX-XX示出的下面部分)。在圖19到21中，類似的參考數(shù)字表示圖2中到5中的類似單元，并且將省略對其的詳情說明。
除了具有圖2到5所示的揚聲器100A的配置之外，揚聲器100B還具有支撐管道構(gòu)件102B的支撐構(gòu)件131。該支撐構(gòu)件131具有要安置在基座外殼101B的上表面上的下部交叉條132、要安置在管道構(gòu)件102B的頂端上的上部交叉條133、以及桿134。桿134的一端連接到下部交叉條132的中心，而其另一端連接到上部相交條133的中心。
下部交叉條132的四個末端分別具有未示出的圓形螺釘孔。其四個末端通過螺釘135分別固定到基座外殼101B的上表面上。在基座外殼101A中形成每個未示出的固定每個螺釘135的螺紋的螺釘孔。
上部交叉條133的四個末端133e分別都是寬的并且以直角向下折。這四個末端133e分別具有未示出的圓形螺釘孔。上部交叉條133的四個末端133e分別通過螺釘136和螺母137固定到管道構(gòu)件102B的頂端部分上。在管道構(gòu)件102B的頂端部分中形成每個未示出的、固定螺釘136的螺紋的螺釘孔。
每個都由環(huán)形橡膠構(gòu)件等構(gòu)成的減震構(gòu)件138、139位于上部交叉條133的四個末端133e中的每個末端和管道構(gòu)件102B的外表面之間，以及位于每個螺母137和管道構(gòu)件102B的內(nèi)表面之間。這防止了磁致伸縮致動器103的振動(彈性波)通過管道構(gòu)件102B和支撐構(gòu)件131傳播到基座外殼101B。
圖19到21所示的揚聲器100B的剩余部分類似于圖2到5所示的揚聲器100A中的那些部分。圖19到21所示的揚聲器100B與圖2到5所示的揚聲器100A的操作相類似地進(jìn)行操作。
根據(jù)揚聲器100B，它可以獲得與揚聲器100A的效果類似的、任何令人滿意的效果，而且因為支撐構(gòu)件131支撐管道構(gòu)件102B，所以如果管道構(gòu)件102B被延長了，所以它也可以保證其平衡性。支撐構(gòu)件131包括如上所述的桿134等，從而使得它們在管道構(gòu)件102B中所占據(jù)的容積是小的，這對管道構(gòu)件102B作為諧振器的任何功能幾乎沒有影響。
下面將描述根據(jù)本發(fā)明第三實施例的揚聲器100C。圖22示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施例的揚聲器100C的配置。圖22示出了揚聲器100C的透視圖。在圖22中，類似的參考數(shù)字表示圖2中的類似單元，并且將省略對其的詳情說明。
在這個揚聲器100C中，使用了作為具有底端的管道構(gòu)件的杯形構(gòu)件102C來代替圖2所示的揚聲器100A中的管道構(gòu)件102A。這個杯形構(gòu)件102C倒置在基座外殼101C的上表面上，并且其上部靠近底端102d，而其下部開口。如何安置這個杯形構(gòu)件102C，與管道構(gòu)件102A的放置類似，因此將省略對其的詳細(xì)描述。
在基座外殼101C中安置的磁致伸縮致動器103的驅(qū)動桿103a分別附著于該杯形構(gòu)件102C的下端面上。與上述管道構(gòu)件102A相類似地，這樣做使得杯形構(gòu)件102C依照來自其下端面的、與杯形構(gòu)件102C的下端面垂直的振動分量，由磁致伸縮致動器103進(jìn)行振動。
應(yīng)當(dāng)注意到，在這個揚聲器100C中，如圖2所示的揚聲器100A那樣，減震構(gòu)件116位于杯形構(gòu)件102C的下端面和基座外殼101C之間。這是因為杯形構(gòu)件102C的上部由底端102d所封閉，所以杯形構(gòu)件102C沒有起到諧振器的作用，但是可能需要增強(qiáng)其密封性以便使其起到在普通揚聲器箱中的氣室(后腔)的作用。因為管道構(gòu)件102C起到揚聲器單元104C的后腔的作用，所以有可能在揚聲器100C中改進(jìn)中間頻率范圍中的任何響應(yīng)特性。
圖22所示的揚聲器100C的剩余部分類似于圖2所示的揚聲器100A的那些部分。除了杯形構(gòu)件102C沒有起到諧振腔的作用以外，圖22所示的揚聲器100C與圖2所示的揚聲器100A的操作相類似地進(jìn)行操作。
根據(jù)揚聲器100C，基于非立體聲的聲學(xué)信號SA的高頻范圍分量SAH驅(qū)動的磁致伸縮致動器103，依照與杯形構(gòu)件102C的下端面垂直的振動分量，利用該杯形構(gòu)件102C的下端面進(jìn)行振動。這防止了在振動點處出現(xiàn)大的橫波。因此，與來自其它位置的聲波相比，聽眾聽不到來自該振動點的、發(fā)出非常大聲音的聲波，因此可以沿杯形構(gòu)件102C的縱向在整個杯形構(gòu)件102C上創(chuàng)建聲像。這使得可以獲得全局聲像。
根據(jù)揚聲器100C，因為管道構(gòu)件的上部由底端102d所封閉以形成杯形構(gòu)件102C，所以由磁致伸縮致動器103進(jìn)行的任何振動(彈性波)可以向上傳輸?shù)竭@個底端102d，以便使底端102d還可以將聲波發(fā)射到外面，由此增強(qiáng)該全局聲像。
下面將描述根據(jù)本發(fā)明第四實施例的揚聲器100D。圖23和24示出了根據(jù)本發(fā)明第四實施例的揚聲器100D的配置。圖23是揚聲器100D的透視圖，而圖24是沿著圖23所示的線XXIV-XXIV的揚聲器100D的垂直剖面圖。在圖23和24中，類似的參考數(shù)字表示圖2和3中的類似單元，并且將省略對其的詳情說明。
雖然在圖2和3所示的揚聲器100A中管道構(gòu)件102A已經(jīng)被用作具有管狀形狀的聲學(xué)振動膜，但是在根據(jù)本發(fā)明這個實施例的揚聲器100D中，將長方形的丙烯酸板102D用作具有板狀形狀的聲學(xué)振動膜。
這個丙烯酸板102D安置在基座外殼101D上。即，通過在每個位置上使用兩個L形金屬角狀物141a和141b，在多個位置處(在這個實施例中為兩個位置)將丙烯酸板102D的下端部分安置在基座外殼101D的上表面上。
在每個L形金屬角狀物141a、141b的兩端，分別鉆出了未示出的圓形螺釘孔。每個L形角狀物141a、141b通過螺釘142a或者142b釘在基座外殼101D的上表面上。在基座外殼101D中形成每個未示出的、固定每個螺釘142a、142b的螺紋的螺釘孔。L形角狀物141a、141b的一端分別通過每個都由環(huán)形橡膠構(gòu)件等構(gòu)成的減震構(gòu)件143a、143b用螺釘釘在基座外殼101D的上表面上。
L形角狀物141a、141b的另一端通過螺釘144和螺母145固定到丙烯酸板102D的下端部分上。在丙烯酸板102D的下端部分中形成每個未示出的、固定每個螺釘144的螺紋的螺釘孔。應(yīng)當(dāng)注意到，L形角狀物141a位于丙烯酸板102D的一側(cè)，而L形角狀物141b位于丙烯酸板102D的另一側(cè)。每個都由環(huán)形橡膠構(gòu)件等構(gòu)成的減震構(gòu)件146a、146b位于L形角狀物141a的另一端和丙烯酸板102D的一個側(cè)面之間，以及位于L形角狀物141b的另一端和丙烯酸板102D的另一側(cè)面之間。
這樣插入其間的這些減震構(gòu)件143a、143b、146a、和146b防止了磁致伸縮致動器103的任何振動(彈性波)通過丙烯酸板102D和L形角狀物141a、141b傳播到基座外殼101D，由此避免了將聲像定位到基座外殼101D上。
在基座外殼101D中安置了多個磁致伸縮致動器103(在這個實施例中，為兩個磁致伸縮致動器)。這兩個磁致伸縮致動器103沿著丙烯酸板102D的下端面并且位于該下端面之下。在基座外殼101D中，形成了每個都用于容納該磁致伸縮致動器103的凹部147。磁致伸縮致動器103分別安置在基座外殼101D上，并且讓它們分別容納在這些凹部147中。
每個磁致伸縮致動器103通過由橡膠構(gòu)件等構(gòu)成的減震構(gòu)件148而安置在基座外殼101D中的凹部147的底面上。這樣插入其間的減震構(gòu)件148防止了磁致伸縮致動器103的任何振動傳播到基座外殼101D，由此避免將聲像定位到基座外殼101D上。
當(dāng)每個磁致伸縮致動器103安置在基座外殼101D上而且讓它們?nèi)菁{在其凹部147中時，每個磁致伸縮致動器103的驅(qū)動桿103a附著于丙烯酸板102D的下端表面上。在此刻，每個驅(qū)動桿103a的位移方向沿著與丙烯酸板102D的下端面垂直的方向，即，沿著丙烯酸板102D的平面的方向定向。這樣的配置使得磁致伸縮致動器103能夠依照其與丙烯酸板102D的下端面垂直的振動分量而利用丙烯酸板102D的下端面進(jìn)行振動。
這兩個磁致伸縮致動器103由基于相同高頻范圍分量SAH的驅(qū)動系統(tǒng)(例如，圖8所示的那個驅(qū)動系統(tǒng))所驅(qū)動，從而使得它們的驅(qū)動桿103a可以與該高頻范圍分量SAH相對應(yīng)地進(jìn)行移動。作為選擇，這兩個磁致伸縮致動器103分別由基于單獨的高頻范圍分量SAH1、SAH2的驅(qū)動系統(tǒng)(例如，圖17或者18所示的那個驅(qū)動系統(tǒng))所驅(qū)動，從而使得它們的驅(qū)動桿103a可以分別與它們的相應(yīng)高頻范圍分量SAH1、SAH2相對應(yīng)地進(jìn)行移動。
在這個揚聲器100D中，長方形的丙烯酸板102D被用作板形的聲學(xué)振動膜，因此，該長方形的丙烯酸板102D不被用作諧振器。因此，基座外殼101D的開口105在其上端被封閉。這使得能夠在揚聲器單元104的背部側(cè)形成封閉空間，由此允許增強(qiáng)任何低頻聲音。
下面將描述圖23和24所示的揚聲器100D的操作。
包含并且安置在基座外殼101上的兩個磁致伸縮致動器103由例如非立體聲的聲學(xué)信號SA中的高頻范圍分量SAH所驅(qū)動。它們的驅(qū)動桿103a與該高頻范圍分量SAH相對應(yīng)地進(jìn)行移動?；诿總€驅(qū)動桿103a的位移，磁致伸縮致動器103依照其與丙烯酸板102D的下端面垂直的振動分量而利用該丙烯酸板102D的下端面進(jìn)行振動。
丙烯酸板102D的下端面由縱波激勵。彈性波(振動)傳播到丙烯酸板102D的平面方向。當(dāng)這個彈性波傳播到丙烯酸板102D時，彈性波重復(fù)從縱波到橫波以及從橫波到縱波的模式交換，從而使得縱波和橫波可以在其中混合。橫波激勵沿該丙烯酸板102D的水平方向(即，與該丙烯酸板102D的平面垂直的方向)的振動。這使得聲波從丙烯酸板102D的兩個側(cè)面發(fā)出。換句話說，丙烯酸板102D的外表面可以發(fā)出與高頻范圍分量SAH相對應(yīng)的高頻范圍的聲學(xué)輸出。
基于非立體聲的聲學(xué)信號SA的低頻范圍分量SAL，驅(qū)動安裝在基座外殼101D的底端上的揚聲器單元104D。揚聲器單元104D的前端發(fā)射低頻范圍的聲學(xué)輸出(正相)，從而使得這個聲學(xué)輸出可以從基座外殼101A的底端發(fā)射到外面。
根據(jù)圖23和24所示的高頻揚聲器100D，與圖2所示的揚聲器100A相類似地，基于高頻范圍分量SAH驅(qū)動這兩個磁致伸縮致動器103，以便使作為聲學(xué)振動膜的丙烯酸板102D可以基于該高頻范圍分量SAH發(fā)出高頻范圍的聲學(xué)輸出聲音?；诘皖l范圍分量SAL驅(qū)動揚聲器單元104D，以便使揚聲器單元104D可以基于該低頻范圍分量SAL發(fā)出低頻范圍的聲學(xué)輸出聲音。這允許揚聲器100D發(fā)出任何令人滿意的聲學(xué)輸出聲音。
根據(jù)圖23和24所示的揚聲器100D，與圖2所示的揚聲器100A相類似地，基于非立體聲的聲學(xué)信號SA中的高頻范圍分量SAH驅(qū)動的磁致伸縮致動器，依照與丙烯酸板102D的下端面垂直的振動分量，利用該丙烯酸板102D的下端面進(jìn)行振動。這防止了在振動點處出現(xiàn)大的橫波。因此，與來自其它位置的聲波相比，聽眾聽不到來自該振動點的、發(fā)出非常大聲音的聲波，從而使得可以在該丙烯酸板102D的整個表面上創(chuàng)建聲像。這使得可以獲得全局聲像。
根據(jù)圖23和24所示的揚聲器100D，磁致伸縮致動器103利用丙烯酸板102D的下端面進(jìn)行振動，從而使得聲波可以從丙烯酸板102D的每個位置沿其縱向發(fā)出。這使得能夠從丙烯酸板102D的外表面發(fā)出與非立體聲的聲學(xué)信號SA中的高頻范圍分量SAH相對應(yīng)的高頻范圍的聲學(xué)輸出。因此，在這個揚聲器100D中，諸如磁致伸縮致動器之類的任何驅(qū)動設(shè)備不會在其中創(chuàng)建了聲像的丙烯酸板102D的位置處出現(xiàn)，因此，如果丙烯酸板102D由完全透明的材料構(gòu)成，則看不見任何驅(qū)動設(shè)備。因此，有可能在丙烯酸板102D上顯示例如與所發(fā)出的聲音相伴的任何可視信息，而不會被驅(qū)動設(shè)備所中斷。
下面將描述根據(jù)本發(fā)明第五實施例的揚聲器100H。圖25示出了根據(jù)本發(fā)明第五實施例的揚聲器100H的配置。圖25是揚聲器100H的透視圖。在圖25中，類似的參考數(shù)字表示圖2中的類似單元，并且將省略對其的詳情說明。
在這個揚聲器100H中，使用了管道構(gòu)件102H來代替圖2所示的揚聲器100A中的管道構(gòu)件102A。管道構(gòu)件102H具有不同的圓截面直徑，該直徑朝著從揚聲器單元104H發(fā)出的聲波傳播的方向(圖25中向上的方向)而逐漸變大。
圖25所示的揚聲器100H的剩余部分類似于圖2所示的揚聲器100A的那些部分。圖25所示的揚聲器100H與圖2所示的揚聲器100A的操作相類似地進(jìn)行操作。
根據(jù)揚聲器100H，除了具有與上述揚聲器100A類似的令人滿意的效果之外，還可以獲得下列效果。即，因為管道構(gòu)件102H具有不同的圓截面直徑(其朝著從揚聲器單元104中發(fā)出的聲波傳播的方向而逐漸變得更大)，所以其可以具有任何增加的電感分量，由此使得能夠獲得平的頻率特性和諧振傾卸(dumping)效應(yīng)。因為管道構(gòu)件102H具有擴(kuò)大了的、從中發(fā)出聲波的開口，所以有可能增強(qiáng)全局聲像。
下面將描述根據(jù)本發(fā)明第六實施例的揚聲器100J。圖26示出了根據(jù)本發(fā)明第六實施例的揚聲器100H的配置。圖26是揚聲器100J的透視圖。在圖26中，類似的參考數(shù)字表示圖2中的類似單元，并且將省略對其的詳情說明。
在磁致伸縮致動器103利用揚聲器100J中的管道構(gòu)件102J的內(nèi)表面進(jìn)行振動的同時，磁致伸縮致動器103已經(jīng)利用圖2所示的揚聲器100A中的管道構(gòu)件102的下端面進(jìn)行了振動。換句話說，磁致伸縮致動器103的驅(qū)動桿103a通過類似于桿狀的振動傳輸構(gòu)件195附著于管道構(gòu)件102J的內(nèi)表面。磁致伸縮致動器103的主體通過類似于桿狀的固定構(gòu)件196附著于管道構(gòu)件102J的內(nèi)表面。
在這個實施例中，振動傳輸構(gòu)件195的一端附著于驅(qū)動桿103a的尖端，而其另一端附著于管道構(gòu)件102J的內(nèi)表面上。固定構(gòu)件196的一端附著于磁致伸縮致動器103的主體上，而其另一端附著于管道構(gòu)件102J的內(nèi)表面上。在此刻，振動傳輸構(gòu)件195、磁致伸縮致動器103、和固定構(gòu)件196被布置為使它們可以彼此對齊。
因為如上所述在管道構(gòu)件102J內(nèi)部提供的磁致伸縮致動器103利用揚聲器100J中的管道構(gòu)件102J的內(nèi)表面進(jìn)行振動，所以沒有在基座外殼101J上提供磁致伸縮致動器。即，這個揚聲器100J的基座外殼101J與揚聲器100A的基座外殼101A的不同之處在于，沒有形成每個都用于容納磁致伸縮致動器103的凹部114。如何將管道構(gòu)件102J附著于基座外殼101J，以及如何將揚聲器單元104J附著于基座外殼101J，與圖2所示的揚聲器100A中如何將它們附著于基座外殼101A上是相類似的。
圖26所示的揚聲器100J的剩余部分類似于圖2所示的揚聲器100A中的那些部分。
下面將描述圖26所示的揚聲器100J的操作。揚聲器單元104J與圖2所示的揚聲器100A中的揚聲器單元的操作相類似地進(jìn)行操作。下面將描述磁致伸縮致動器103的操作。
在管道構(gòu)件102J內(nèi)部提供的磁致伸縮致動器103由例如非立體聲的聲學(xué)信號SA的高頻范圍分量SAH所驅(qū)動，以便使其驅(qū)動桿103a可以與高頻范圍分量SAH相對應(yīng)地進(jìn)行移動。驅(qū)動桿103a的這種移動使得管道構(gòu)件102J能夠振動。因此，管道構(gòu)件102J的外表面發(fā)出與高頻范圍分量SAH相對應(yīng)的聲學(xué)輸出聲音。
根據(jù)圖26所示的揚聲器100J，基于非立體聲的聲學(xué)信號SA中的高頻范圍分量SAH驅(qū)動磁致伸縮致動器103，以便使作為聲學(xué)振動膜的管道構(gòu)件102J可以基于高頻范圍分量SAH發(fā)出高頻范圍的聲學(xué)輸出聲音。在這樣的高頻范圍的再現(xiàn)中，不需要任何大的振幅(大的行程)，由此使得管道構(gòu)件102J能夠發(fā)出任何令人滿意的高頻范圍的聲學(xué)輸出聲音。此外，根據(jù)圖26所示的揚聲器100J，基于非立體聲的聲學(xué)信號SA中的低頻范圍分量SAL驅(qū)動揚聲器單元104J，以便使該揚聲器單元104J可以基于低頻范圍分量SAL發(fā)出低頻范圍的聲學(xué)輸出聲音。在這樣的低頻范圍的再現(xiàn)中，揚聲器單元104J可以獲得任何大的振幅(大的行程)，由此使得揚聲器單元104J能夠發(fā)出任何令人滿意的低頻范圍的聲學(xué)輸出聲音。這使得揚聲器從整體上能夠發(fā)出高和低頻范圍的、令人滿意的聲學(xué)輸出聲音。
根據(jù)圖26所示的揚聲器100J，具有低頻范圍并且從在基座外殼101J的下表面上提供的揚聲器單元104J的前端發(fā)出的正相聲波通過其底端發(fā)射到外面。具有低頻范圍并且從揚聲器單元104J的背部發(fā)出的負(fù)相聲波在開口105和管道構(gòu)件102J的內(nèi)部向上傳播，并且通過其上端發(fā)射到外面。這使得聽眾能夠感覺到在管道構(gòu)件102J的每個位置處沿其縱向的均衡聲壓，由此允許聽眾沿著管道構(gòu)件102J的整個長度散播聲像以獲得全局聲像。
下面將描述根據(jù)本發(fā)明第七實施例的揚聲器100K。圖27示出了根據(jù)本發(fā)明第七實施例的揚聲器100K的配置。圖27是揚聲器100K的透視圖。在圖27中，類似的參考數(shù)字表示圖26中的類似單元，并且將省略對其的詳情說明。
這個揚聲器100K包括例如由丙烯酸樹脂構(gòu)成的、類似于圓頂狀的聲學(xué)振動膜197，以代替圖26所示的揚聲器100J中的管道構(gòu)件102J。該類似于圓頂狀的聲學(xué)振動膜197利用支撐聲學(xué)振動膜197的類似環(huán)形的支撐構(gòu)件198布置在基座外殼101K的上表面上。應(yīng)當(dāng)注意到，這個支撐構(gòu)件198通過使用L形金屬角狀物107而安置在基座外殼101K上。在這個實施例中，每個L形金屬角狀物107的一端焊接并且固定到支撐構(gòu)件198上。
與圖26所示的揚聲器100J中的管道構(gòu)件102J的情況相類似地，磁致伸縮致動器103利用振動傳輸構(gòu)件195和支撐該磁致伸縮致動器103的固定構(gòu)件1％而布置在這個聲學(xué)振動膜197的內(nèi)部。在這個實施例中，振動傳輸構(gòu)件195的一端附著于驅(qū)動桿103a的尖端，而其另一端附著于聲學(xué)振動膜197的內(nèi)表面。固定構(gòu)件196的一端附著于磁致伸縮致動器103的主體，而其另一端附著于聲學(xué)振動膜197的內(nèi)表面。在此刻，振動傳輸構(gòu)件195、磁致伸縮致動器103、和固定構(gòu)件196被布置為使它們可以彼此對齊。
應(yīng)當(dāng)注意到，在類似于圓頂狀的聲學(xué)振動膜197的頂部上形成了狹縫199。這些狹縫199用于允許從揚聲器單元104的背部發(fā)出的負(fù)相聲波通過其發(fā)射到外面。
圖27所示的揚聲器100K的剩余部分類似于圖26所示的揚聲器100J中的那些部分。
下面將描述圖27所示的揚聲器100K的操作。
揚聲器單元104K由例如非立體聲的聲學(xué)信號SA的低頻范圍分量SAL所驅(qū)動，以便使揚聲器單元104K可以基于該低頻范圍分量SAL發(fā)出低的聲學(xué)輸出聲音。從該揚聲器單元104K的前端發(fā)出的正相聲波通過基座外殼101K的底端發(fā)射到外面。從揚聲器單元104K的背部發(fā)出的負(fù)相聲波在開口105和聲學(xué)振動膜197的內(nèi)部向上傳播，并且通過其頂部上提供的狹縫199發(fā)射到外面。
在聲學(xué)振動膜197的內(nèi)部提供的磁致伸縮致動器103由例如非立體聲的聲學(xué)信號SA的高頻范圍分量SAH所驅(qū)動，以便使其驅(qū)動桿103a可以與高頻范圍分量SAH相對應(yīng)地進(jìn)行移動。驅(qū)動桿103a的這種移動使得聲學(xué)振動膜197能夠振動。因此，聲學(xué)振動膜197的外表面發(fā)出與高頻范圍分量SAH相對應(yīng)的聲學(xué)輸出聲音。
根據(jù)圖27所示的揚聲器100K，基于非立體聲的聲學(xué)信號SA中的高頻范圍分量SAH驅(qū)動聲學(xué)振動膜197，從而使得聲學(xué)振動膜197可以基于高頻范圍分量SAH發(fā)出高頻范圍的聲學(xué)輸出聲音。在這樣的高頻范圍的再現(xiàn)中，不需要任何大的振幅(大的行程)，由此使得聲學(xué)振動膜197能夠發(fā)出任何令人滿意的高頻范圍的聲學(xué)輸出聲音。此外，根據(jù)圖27所示的揚聲器100K，基于非立體聲的聲學(xué)信號SA中的低頻范圍分量SAL驅(qū)動揚聲器單元104K，以便使該揚聲器單元104K可以基于低頻范圍分量SAL發(fā)出低頻范圍的聲學(xué)輸出聲音。在這樣的低頻范圍的再現(xiàn)中，揚聲器單元104K可以獲得任何大的振幅(大的行程)，由此使得揚聲器單元104K能夠發(fā)出任何令人滿意的低頻范圍的聲學(xué)輸出聲音。
根據(jù)圖27所示的揚聲器100K，從在基座外殼101K的下表面?zhèn)壬咸峁┑膿P聲器單元104K的前端發(fā)出的正相聲波通過基座外殼101K的底端發(fā)射到外面。從揚聲器單元104K的背部發(fā)出的負(fù)相聲波在開口105和聲學(xué)振動膜197的內(nèi)部向上傳播，并且通過其頂部上提供的狹縫199發(fā)射到外面。這使得聽眾能夠感覺到在類似于圓頂狀的聲學(xué)振動膜197在其外表面中的每個位置處的均衡聲壓，由此允許聽眾在該聲學(xué)振動膜197的整個外表面上散播聲像以獲得全局聲像。
下面將描述根據(jù)本發(fā)明第八實施例的揚聲器100L。圖28和29示出了根據(jù)本發(fā)明第八實施例的揚聲器100L的配置。圖28是揚聲器100L的透視圖。圖29是其垂直剖面圖。在圖28和29中，類似的參考數(shù)字表示圖2和3中的類似單元，并且將省略對其的詳情說明。
在這個揚聲器100L中，作為管狀構(gòu)件的管道構(gòu)件102L布置在作為聲學(xué)振動膜的管道構(gòu)件102的內(nèi)部，而且讓該管道構(gòu)件102L遠(yuǎn)離管道構(gòu)件102。類似于管道構(gòu)件102的情況，這個管道構(gòu)件102L由例如透明的丙烯酸樹脂所構(gòu)成。如上所述，起到聲學(xué)振動膜作用的管道構(gòu)件102具有例如2毫米的厚度，而管道構(gòu)件102L具有例如5毫米的厚度以起到剛體的作用。
管道構(gòu)件102L布置在基座外殼101L的上表面上，以便如圖29所示使管道構(gòu)件102L的下端面可以附著于基座外殼101L的上表面。這個管道構(gòu)件102L的直徑幾乎類似于在基座外殼101L中形成的開口105的直徑，以便起到諧振器的作用。在這個實施例中，與管道構(gòu)件102L相對應(yīng)地布置作為發(fā)聲體的揚聲器單元104L。從揚聲器單元104L的背部發(fā)出的低頻范圍的聲學(xué)輸出聲音(聲波)通過開口105和管道構(gòu)件102L的內(nèi)部從管道構(gòu)件102L的頂端發(fā)射到外面。
應(yīng)當(dāng)注意到，由橡膠材料等構(gòu)成的減震構(gòu)件102dm布置在管道構(gòu)件102、102L的上端之間，以便可以密封由這些管道構(gòu)件102、102L形成的空間。
圖28和29所示的揚聲器100L的剩余部分類似于圖2和3所示的揚聲器100A中的那些部分。
除了從揚聲器單元104L的背部發(fā)出的聲學(xué)輸出聲音通過開口105和管道構(gòu)件102L的內(nèi)部從管道構(gòu)件102L的頂端發(fā)射到外面以外，揚聲器100L與圖2和3所示的揚聲器100A的操作相類似地進(jìn)行操作。
根據(jù)揚聲器100L，它可以獲得與圖2和3所示的揚聲器100A的那些效果類似的、任何令人滿意的效果，而且因為從揚聲器單元104L的背部發(fā)出的低頻范圍的聲學(xué)輸出聲音(聲波)通過其發(fā)射到外面的管道構(gòu)件102L起到剛體的作用，所以任何干擾振動不會通過管道構(gòu)件102L傳播，由此使得能夠作為諧振器實現(xiàn)令人滿意的再現(xiàn)。此外，如圖29所示，起到聲學(xué)振動膜作用的管道構(gòu)件102向外發(fā)出聲學(xué)輸出聲音Aout(聲波)，并且向內(nèi)發(fā)出聲學(xué)輸出聲音Ain(聲波)。因為如上所述管道構(gòu)件102L布置在管道構(gòu)件102的內(nèi)部，所以在管道構(gòu)件102、102L之間形成的密封空間可以有效地攔截嘈雜的向內(nèi)的聲學(xué)輸出聲音Ain。
下面將描述根據(jù)本發(fā)明第九實施例的揚聲器100M。圖30到32示出了根據(jù)本發(fā)明第九實施例的揚聲器100M的配置。圖30是揚聲器100M的透視圖；圖31是其垂直剖面圖；而圖32是其俯視圖。在圖30到32中，類似的參考數(shù)字表示圖2到5中的類似單元，并且將省略對其的詳情說明。
在揚聲器100M中，沿著類似盤狀的基座外殼101M的周邊，以90度的角度間隔在該基座外殼101M中布置四個揚聲器單元104Ma到104Md。與圖2所示的揚聲器100A中的揚聲器單元104A相類似地，這四個揚聲器單元104Ma到104Md構(gòu)成了用于發(fā)出在可聽見的頻帶內(nèi)的低頻范圍的聲學(xué)輸出聲音的揚聲器，并且起到低音喇叭的作用。在這個實施例中，四個揚聲器單元104Ma到104Md的每個中心軸都垂直于管道構(gòu)件102M的中心軸。
在基座外殼101M中，形成了與圖2所示的揚聲器100A的基座外殼101A中的開口105相對應(yīng)的開口105M。開口105M不同于開口105之處在于，開口105M在其下側(cè)封閉。在基座外殼101M中，與揚聲器單元104Ma到104Md附著于基座外殼101M的位置相對應(yīng)地形成用于引導(dǎo)從每個揚聲器單元104a到104d的背部發(fā)出的聲波的通孔151a到151d。
基于例如同一個聲學(xué)信號驅(qū)動揚聲器單元104Ma到104Md。從每個揚聲器單元104Ma到104Md的前端發(fā)出的正相聲波通過基座外殼101A的側(cè)面發(fā)射到外面。從每個揚聲器單元104Ma到104Md的背部發(fā)出的負(fù)相聲波通過每個通孔151a到151d、開口105M、和管道構(gòu)件102M的內(nèi)部從管道構(gòu)件102M的上端發(fā)射到外面。在這個實施例中，與圖2所示的揚聲器100A中的管道構(gòu)件相類似地，管道構(gòu)件102M還起到諧振器的作用，由此使得能夠再現(xiàn)任何大量的低頻范圍的聲音。
圖30到32所示的揚聲器100M的剩余部分類似于圖2到5所示的揚聲器100A中的那些部分。圖30到32所示的揚聲器100M與圖2到5所示的揚聲器100A的操作相類似地進(jìn)行操作。
根據(jù)揚聲器100M，它可以獲得任何與上述揚聲器100A中的那些效果類似的令人滿意的效果。根據(jù)揚聲器100M，圍繞基座外殼101M布置四個揚聲器單元104Ma到104Md。每個揚聲器單元僅僅再現(xiàn)其低頻分量，從而使得其沒有任何有關(guān)聲像定位的相對足夠的信息。因此，如果管道構(gòu)件102M再現(xiàn)其高頻分量，則有可能讓揚聲器100M作為系統(tǒng)整體上具有全方向性，并且將聲像定位在管道構(gòu)件102M上。
應(yīng)當(dāng)注意到，雖然在上述實施例中已經(jīng)圍繞基座外殼101M布置了四個揚聲器單元104Ma到104Md，但是本發(fā)明不局限于此。要布置的揚聲器單元的數(shù)目不受限制。
雖然，在根據(jù)上述實施例的揚聲器100A到100D、100H、100L、和100M中，每個磁致伸縮致動器103的驅(qū)動桿103a已經(jīng)直接地附著于管道構(gòu)件102A、102B、102H、102L、和102M、杯形構(gòu)件102C、和丙烯酸板102D中的每一個的下端，但是本發(fā)明不局限于此。有可能讓驅(qū)動桿103a通過由預(yù)定材料構(gòu)成的嵌入板而間接地附著于聲學(xué)振動膜。在這個發(fā)明的一個實施例中，嵌入板可以由例如木材、鋁、玻璃等構(gòu)成。這些材料具有不同的特征振動狀態(tài)，從而使得基于這些材料可以給出不同的音調(diào)。
雖然在上述實施例中已經(jīng)描述了其中用于驅(qū)動利用聲學(xué)振動膜產(chǎn)生振動的磁致伸縮致動器的聲學(xué)信號不同于用于驅(qū)動諸如揚聲器單元之類的發(fā)聲體的信號，但是本發(fā)明不局限于此。有可能使用相同的聲學(xué)信號來于驅(qū)動磁致伸縮致動器和發(fā)聲體。
雖然在上述實施例中已經(jīng)在揚聲器中使用了磁致伸縮致動器作為利用聲學(xué)振動膜進(jìn)行振動的致動器，但是這個發(fā)明不局限于此。電動致動器、壓電致動器等都可以用作致動器來構(gòu)成類似于上述每個實施例的揚聲器。
雖然在上述實施例中已經(jīng)使用了使用電動致動器作為發(fā)聲體(轉(zhuǎn)換器)的揚聲器單元，但是這個發(fā)明不局限于此。使用磁致伸縮致動器、壓電致動器等的揚聲器單元都可以被用作發(fā)聲體。
根據(jù)本發(fā)明的上述實施例，有可能在包括高頻范圍和低頻范圍的可接受的寬范圍內(nèi)獲得任何令人滿意的聲學(xué)輸出聲音，因此這個發(fā)明可應(yīng)用于用于視聽設(shè)備的揚聲器等。
本領(lǐng)域的那些技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解只要在權(quán)利要求和它們的等效內(nèi)容的范圍之內(nèi)，取決于設(shè)計要求及其它因素，可以出現(xiàn)各種修改、組合、子組合以及替換。
權(quán)利要求
1.一種揚聲器，包含聲學(xué)振動膜；基于第一聲學(xué)信號驅(qū)動的致動器，所述致動器包含將該致動器的位移輸出傳輸?shù)铰晫W(xué)振動膜的傳輸部分，所述傳輸部分直接或者間接地附著于該聲學(xué)振動膜；以及基于第二聲學(xué)信號驅(qū)動的發(fā)聲體，所述第二聲學(xué)信號與第一聲學(xué)信號相同或者不同。
2.如權(quán)利要求1所述的揚聲器，其中，該致動器至少依照其沿該聲學(xué)振動膜的平面方向的振動分量、利用該聲學(xué)振動膜進(jìn)行振動。
3.如權(quán)利要求1所述的揚聲器，其中，該聲學(xué)振動膜包含端面；以及其中該致動器至少依照其與該聲學(xué)振動膜的端面垂直的振動分量、利用該聲學(xué)振動膜進(jìn)行振動。
4.如權(quán)利要求1所述的揚聲器，還包含多個致動器，其中所述多個致動器的傳輸部分分別在聲學(xué)振動膜的不同位置上附著于該聲學(xué)振動膜上。
5.如權(quán)利要求1所述的揚聲器，還包含多個發(fā)聲體，其中所述多個發(fā)聲體分別布置在彼此不同的位置處。
6.如權(quán)利要求1所述的揚聲器，其中，聲學(xué)振動膜包含管形；其中所述發(fā)聲體布置在該聲學(xué)振動膜的一端側(cè)；以及其中從所述發(fā)聲體發(fā)出的聲波通過該聲學(xué)振動膜的內(nèi)部發(fā)射到外面。
7.如權(quán)利要求6所述的揚聲器，其中，從所述發(fā)聲體發(fā)出的聲波從該聲學(xué)振動膜的一端和另一端發(fā)出。
8.如權(quán)利要求6所述的揚聲器，其中，所述發(fā)聲體的中心軸的方向和所述聲學(xué)振動膜的中心軸的方向相同。
9.如權(quán)利要求6所述的揚聲器，其中，所述發(fā)聲體的中心軸的方向垂直于所述聲學(xué)振動膜的中心軸的方向。
10.如權(quán)利要求6所述的揚聲器，其中，所述聲學(xué)振動膜包含不同的圓截面直徑，所述直徑沿著從所述發(fā)聲體發(fā)出的聲波傳播的方向而逐漸變大。
11.如權(quán)利要求6所述的揚聲器，其中，管狀構(gòu)件布置在該聲學(xué)振動膜的內(nèi)部，并使該管狀構(gòu)件遠(yuǎn)離該聲學(xué)振動膜；其中所述發(fā)聲體與該管狀構(gòu)件相對應(yīng)地布置；以及其中從所述發(fā)聲體發(fā)出的聲波通過該管狀構(gòu)件的內(nèi)部發(fā)射到外面。
12.如權(quán)利要求1所述的揚聲器，其中，所述聲學(xué)振動膜包含杯形；其中所述致動器的傳輸部分附著于該聲學(xué)振動膜的開口端面；其中所述發(fā)聲體布置在該聲學(xué)振動膜的開口端面?zhèn)壬?；以及其中所述聲學(xué)振動膜起到用于發(fā)聲體的氣室的作用。
13.如權(quán)利要求12所述的揚聲器，其中，所述發(fā)聲體的中心軸的方向和所述聲學(xué)振動膜的中心軸的方向相同。
14.如權(quán)利要求12所述的揚聲器，其中，所述發(fā)聲體的中心軸的方向垂直于所述聲學(xué)振動膜的中心軸的方向。
全文摘要
一種揚聲器，具有聲學(xué)振動膜，以及基于第一聲信號驅(qū)動的致動器。致動器具有傳輸部分，其直接或者間接地附著于聲學(xué)振動膜，并且將該致動器的位移輸出傳輸?shù)皆撀晫W(xué)振動膜。該揚聲器還具有發(fā)聲體，其基于與第一聲學(xué)信號相同或者不同的第二聲學(xué)信號所驅(qū)動。
文檔編號H04R15/00GK101014214SQ20071000477
公開日2007年8月8日 申請日期2007年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月30日
發(fā)明者鈴木伸和, 瓜生勝, 大橋芳雄 申請人:索尼株式會社