自共振型發(fā)聲揚聲器和安裝自共振型發(fā)聲揚聲器的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種防水且易于連接的自共振型發(fā)聲揚聲器。自共振型發(fā)聲揚聲器1包括激勵器揚聲器裝置2和覆蓋在該揚聲器裝置2的整個外表面并將來自揚聲器裝置2的振動轉(zhuǎn)化為平面波以在外部發(fā)聲的聚合物泡沫3。聚合物泡沫3優(yōu)選具有10-30倍的膨脹比率和閉孔結(jié)構(gòu)。聚合物泡沫3的厚度優(yōu)選為不小于2mm，更優(yōu)選地不小于3mm。
【專利說明】自共振型發(fā)聲揚聲器和安裝自共振型發(fā)聲揚聲器的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種涂有覆蓋材料的自共振型發(fā)聲揚聲器，該自共振型發(fā)聲揚聲器具有通過揚聲器裝置接收發(fā)聲振動、放大接收到的發(fā)聲振動并產(chǎn)生大的聲音的機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]專利文獻(xiàn)1-3中提出的發(fā)明為優(yōu)選用于薄型聲音/視頻顯示器(如平板電視)或揚聲器系統(tǒng)(如汽車音響)的揚聲器、使用這種揚聲器的聲音/視頻顯不器和包括這種揚聲器的揚聲器系統(tǒng)。
[0003]引用列表
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)I JP2008-141570A
[0006]專利文獻(xiàn)2 JP2010-153942A
[0007]專利文獻(xiàn)3 JP2010-166515A

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]技術(shù)問題
[0009]然而，現(xiàn)有的這些揚聲器都存在各種問題。例如，揚聲器裝置的外部框架的曝露可能會導(dǎo)致其防水性能不足；用來粘接所述框架的雙面膠帶可能很容易脫離；用于固定的螺釘或螺栓可能導(dǎo)致聲音失真。特別是當(dāng)揚聲器連接的連接板是雙面凹進(jìn)的形狀或者揚聲器連接的結(jié)構(gòu)的連接面是雙面凹進(jìn)的形狀時，很難通過使用雙面膠帶或螺栓這些傳統(tǒng)方式來連接揚聲器。這些揚聲器還不能放大聲音。
[0010]為了使得傳統(tǒng)的揚聲器防水，需要為揚聲器部件(例如錐形(cone)和邊緣構(gòu)件)選擇防水材料并且需要特別小心內(nèi)部的線圈和電線。
[0011]技術(shù)方案
[0012]為了解決上述問題的至少一部分，一方面，本發(fā)明提供了一種自共振型發(fā)聲揚聲器，包括:揚聲器裝置和完全覆蓋所述揚聲器裝置的外表面的聚合物泡沫，其中，所述聚合物泡沫放大來自所述揚聲器裝置的發(fā)聲振動并產(chǎn)生平面波形式的聲音。
[0013]文中描述的自共振型發(fā)聲揚聲器表不具有這樣的機(jī)構(gòu)的揚聲器，覆蓋在內(nèi)部揚聲器裝置上的聚合物泡沫接收揚聲器裝置輸出的發(fā)聲振動并放大接收到的發(fā)聲振動以產(chǎn)生大的聲音。傳統(tǒng)的揚聲器需要大的共鳴箱，但是本發(fā)明的系統(tǒng)可以形成為相對自由的形狀，例如薄板型、小的球形或者任何其他形狀。
[0014]采用所述聚合物泡沫覆蓋揚聲器裝置的方法可以包括所述聚合物泡沫的自然發(fā)泡從而包含所述揚聲器裝置，聚合物泡沫注入模具并在模具中發(fā)泡從而包含所述揚聲器裝置，將所述揚聲器裝置埋入所述聚合物泡沫，以及將所述聚合物泡沫附在所述揚聲器裝置上。在自然發(fā)泡的情況下，聚合物泡沫被切割為預(yù)定厚度和預(yù)定形狀，以調(diào)整其尺寸。當(dāng)揚聲器裝置通過自然發(fā)泡或者注入發(fā)泡的方法被聚合物泡沫覆蓋時，揚聲器裝置應(yīng)當(dāng)不發(fā)生形變并不受到由受熱引起的損壞。發(fā)泡溫度優(yōu)選為常溫至80攝氏度。
[0015]下面特別描述了本發(fā)明提供的一種通過注入發(fā)泡制造自共振型發(fā)聲揚聲器的方法。當(dāng)硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料被用作所述聚合物材料時，所述方法暫時將揚聲器裝置在常溫下置于一個陽/陰模中，在幾秒鐘內(nèi)完全混合液體聚合物泡沫材料，并將混合后的液體聚合物泡沫注入模具中。施加的熱僅為所述聚合物泡沫材料的熱。在不施加額外的壓力的情況下，通過自然導(dǎo)出發(fā)泡過程中產(chǎn)生的壓力可以獲得具有高膨脹比率的泡沫。當(dāng)其他材料被用作聚合物泡沫時，該方法可以在加熱或在壓力下或在減壓的情況下制造所述聚合物泡沫。
[0016]所述聚合物泡沫優(yōu)選具有閉孔結(jié)構(gòu)。膨脹比率優(yōu)選為10?30倍。
[0017]文中所述的聚合物泡沫包括，例如硬質(zhì)聚氨酯泡沫、硬質(zhì)聚苯乙烯泡沫、硬質(zhì)聚乙烯泡沫、硬質(zhì)聚丙烯泡沫、硬質(zhì)酹醒泡沫(rigid phenol foam)、硬質(zhì)聚酰亞胺泡沫或硬質(zhì)聚氯乙烯泡沫。
[0018]包含在所述聚合物泡沫內(nèi)的所述揚聲器裝置可以是，例如紙盆揚聲器(conespeaker)、激勵器揚聲器(actuator speaker)、磁致伸縮揚聲器、壓電揚聲器或混合揚聲器(hybrid speaker)。
[0019]本文描述的紙盆揚聲器通常使用帶振動片的電動揚聲器裝置。其名字源自于直徑明顯大于音圈直徑的錐形振動片。振動片可以是圓頂狀或平面狀。
[0020]本文描述的激勵器揚聲器表示將話音電流轉(zhuǎn)換為振動，并引起與其緊密接觸的附著物的振動，從而從附著物產(chǎn)生聲音。它也被稱為振動揚聲器，它不需要使用像錐形紙的特定的振動片，而是使用任意附著物作為發(fā)聲振動體。
[0021]本文描述的磁致伸縮揚聲器表示使用單晶超磁致伸縮材料并通過電流的流動引起凹凸轉(zhuǎn)換(concavo-convex transformation)從而發(fā)聲的揚聲器。
[0022]本文描述的壓電揚聲器表示在兩個壓電元件之間施加電壓，由電勢差引起的金屬形變產(chǎn)生振動的揚聲器。
[0023]本文描述的混合揚聲器表不將振動膜發(fā)聲與激勵器揚聲器的振動發(fā)聲相結(jié)合的復(fù)合揚聲器。
[0024]相對于揚聲器裝置，聚合物泡沫的厚度優(yōu)選為不小于2mm,更優(yōu)選地不小于3mm。聚合物泡沫覆蓋所述揚聲器裝置并另外具有共振結(jié)構(gòu)。更特別地，所述聚合物泡沫的厚度優(yōu)選為2mm-40mm。對于小尺寸自共振型發(fā)聲揚聲器(厚度為10mm-20mm)來說,聚合物泡沫的厚度優(yōu)選為2mm-10mm( —側(cè)的大小)，而對于中等尺寸或者大尺寸自共振型發(fā)聲揚聲器(厚度大于20mm)來說，聚合物泡沫的厚度優(yōu)選為3mm-40mm。但是，這些值并不是限制性的，聚合物泡沫的厚度可以考慮揚聲器裝置的類型、尺寸、形狀和安裝位置后適當(dāng)?shù)卦O(shè)置。
[0025]另一方面，本發(fā)明提供了一種自共振型發(fā)聲揚聲器，該揚聲器具有置于聚合物泡沫外部的用于將發(fā)聲振動傳遞到外部的連接板。
[0026]與聚合物泡沫接觸的連接板傳播揚聲器裝置通過聚合物泡沫傳遞到連接板的振動。這使得連接板產(chǎn)生共振，充當(dāng)發(fā)聲體。因此，通常振動較小的金屬可以用作連接板的材料。連接板的材料并不局限于金屬，也可以是例如玻璃、陶瓷、木頭或者合成樹脂。
[0027]又一方面，本發(fā)明提供了 一種設(shè)置在殼體的內(nèi)表面的自共振型發(fā)聲揚聲器，該殼體包含在外部設(shè)備或外部建筑內(nèi)，其中，該殼體被用作所述連接板。[0028]再一方面,本發(fā)明提供了一種自共振型發(fā)聲揚聲器，該揚聲器包括設(shè)于外部設(shè)備或外部建筑外的連接板，其中，所述聚合物泡沫連接在連接板的背面。
[0029]本文描述的外部設(shè)備或外部建筑表不與所述自共振型發(fā)聲揚聲器相互獨立的設(shè)備或建筑，例如，自動售貨機(jī)、洗車機(jī)、洗衣機(jī)、各種工業(yè)機(jī)器、戶外建筑(包括公共建筑的墻面、柱子、天花板和地面)、以及室內(nèi)建筑(包括廁所、浴室、化妝室、廚房和閣樓的墻面、柱子、天花板和地面)。
[0030]本文描述的殼體表示設(shè)于外部設(shè)備或外部建筑外部的普通板件，比如包含在外部設(shè)備或外部建筑內(nèi)的箱子、裝飾板或保護(hù)板。
[0031]再一方面，本發(fā)明提供了一種自共振型發(fā)聲揚聲器，其中，當(dāng)連接板為雙面凹的形狀時，先將揚聲器裝置暫時放置，然后將聚合物泡沫注入揚聲器裝置和連接板之間的間隔內(nèi)，并將其固化以覆蓋揚聲器裝置的外部。
[0032]又一方面，本發(fā)明提供了一種安裝自共振型發(fā)聲揚聲器的方法，包括:
[0033]暫時定位步驟:將揚聲器裝置暫時放置在包含在外部設(shè)備內(nèi)的殼體中，并使所述殼體和所述揚聲器裝置之間保持一定間隔；
[0034]注入步驟:將聚合物泡沫材料注入所述間隔；
[0035]發(fā)泡步驟:采用注入的所述聚合物泡沫材料填充所述間隔并使所述聚合物泡沫材料發(fā)泡；
[0036]其中，所述殼體被用作將發(fā)聲振動傳播到外面的連接板。
[0037]所述聚合物泡沫優(yōu)選設(shè)置為與所述揚聲器裝置緊密接觸、并按照不影響所述揚聲器裝置振動的方式布置。例如，當(dāng)所述揚聲器裝置為紙盆揚聲器時，優(yōu)選紙盆(振動片)以某種程度的自由振動，并適當(dāng)?shù)貙⒁羧Φ恼駝踊虻韧駝觽鞑サ骄酆衔锱菽繉?。例如，?dāng)本發(fā)明的自共振型發(fā)聲揚聲器連接在連接板上時，聚合物泡沫優(yōu)選直接連接在殼體上，以使揚聲器最高效的工作。本發(fā)明的自共振型發(fā)聲揚聲器可以與即使是具有一面凸一面凹的連接面的結(jié)構(gòu)緊密接觸連接。這確保了其可以很清晰放大聲音。
[0038]根據(jù)本發(fā)明，僅采用防水層覆蓋所述聚合物泡沫就可以保證足夠的防水性能。像涂覆在所述聚合物泡沫表面的防水層可以防水一樣，作為化學(xué)物質(zhì)(比如強(qiáng)酸或強(qiáng)堿)的防護(hù)措施的抗酸性材料涂層或抗堿性材料涂層使得其可以在這種酸或堿或這種酸或堿的
蒸汽中發(fā)聲。
[0039]根據(jù)本發(fā)明，采用所述聚合物泡沫覆蓋所述揚聲器裝置可能造成內(nèi)部揚聲器裝置產(chǎn)生的熱積聚。防止這種熱積聚的相應(yīng)措施優(yōu)選為使揚聲器在一小部分額定輸入下工作或者設(shè)置用于形成電流斷開電路或電流減小電路的溫控開關(guān)。
[0040]將本發(fā)明的自共振型發(fā)聲揚聲器垂直于加速方向軸布置可以使該自共振型發(fā)聲揚聲器在不受加速影響的情況下工作。當(dāng)自共振型發(fā)聲揚聲器安裝在大加速的運載工具(例如宇宙飛船、太空站或噴氣式飛機(jī))上時，該布置是有效的。除了不僅通過揚聲器裝置而是覆蓋所述揚聲器裝置的整個聚合物泡沫接收負(fù)荷以外，通過聚合物泡沫自身的緩沖作用可以保護(hù)內(nèi)部的揚聲器裝置，使其免于損壞。
[0041]在本發(fā)明的自共振型發(fā)聲揚聲器中，擴(kuò)音器和電源與所述揚聲器裝置一起包含在聚合物泡沫中。本發(fā)明適用于有線結(jié)構(gòu)和無線結(jié)構(gòu)。
[0042]本發(fā)明的自共振型發(fā)聲揚聲器可以安裝在各種管道產(chǎn)品和產(chǎn)生各種油煙和灰塵的工廠中，以及這些工廠中運行的機(jī)器中。
[0043]當(dāng)需要從公共空間的具有金屬板的墻面、天花板表面、柱子表面或者地面，沒有突出或易于損壞的表面的墻板、地板或天花板發(fā)聲時，本發(fā)明的應(yīng)用能夠在不暴露所述揚聲器的情況下從墻面、天花板表面或地面發(fā)聲。
[0044]在這些情況下，具有用于產(chǎn)生期望音量的足夠尺寸和形狀的聚合物泡沫緊密接觸連接到墻、天花板、柱子或地板的背面。
[0045]本發(fā)明的自共振型發(fā)聲揚聲器適用于薄板狀滑動屏幕或折疊屏幕。
[0046]根據(jù)一個優(yōu)選實施例，一對自共振型發(fā)聲揚聲器可以以預(yù)定距離彼此相對布置在柱子、衣柜、床墊或座椅上。
[0047]根據(jù)一個實施例，不允許暴露聲源的公共空間的戶外建筑，例如公共建筑的墻面、柱子和天花板，可以通過連接板保護(hù)，自共振型發(fā)聲揚聲器可以連接在所述連接板的背面。這便于連接自共振型發(fā)聲揚聲器。另外，連接板由于與連接板接觸的聚合物泡沫的振動而產(chǎn)生共振，進(jìn)而可以作為發(fā)聲體。
[0048]根據(jù)另一實施例，包含在自動售貨機(jī)、洗車機(jī)、洗衣機(jī)或各種工業(yè)機(jī)器中需要該金屬板保護(hù)的位置的金屬板可以用作所述連接板，自共振型發(fā)聲揚聲器可以連接在該連接板的背面。除了包含在這種設(shè)備和機(jī)器中的金屬板，各種陳列板可以用作連接板，自共振型發(fā)聲揚聲器可以連接在該連接板的背面。這提高了連接自共振型發(fā)聲揚聲器的便利性。另外，連接板由于與連接板接觸的聚合物泡沫的振動而產(chǎn)生共振，進(jìn)而可以作為發(fā)聲體。
[0049]根據(jù)另一實施例，包含在位于廁所、浴室、化妝室、廚房或閣樓中容易濕水的位置的設(shè)備內(nèi)的殼體可以用作所述連接板，所述自共振型發(fā)聲揚聲器可以連接在所述連接板的內(nèi)表面。這提高了連接自共振型發(fā)聲揚聲器的便利性。另外，連接板由于與連接板接觸的聚合物泡沫的振動而產(chǎn)生共振，進(jìn)而可以作為發(fā)聲體。
[0050]本發(fā)明的自共振型發(fā)聲揚聲器可以用作游泳池的水道標(biāo)記。
[0051]本發(fā)明的自共振型發(fā)聲揚聲器可以用作為視障人士設(shè)置的聲音導(dǎo)航道路標(biāo)記。
[0052]有益效果
[0053]在本發(fā)明的自共振型發(fā)聲揚聲器中，作為聲源的揚聲器裝置被聚合物泡沫覆蓋。即使當(dāng)僅靠揚聲器裝置很難充分發(fā)聲或者音量很小時，聚合物泡沫共振以產(chǎn)生大的聲音或者增強(qiáng)聲音質(zhì)量。更特別地，聲音可以通過聚合物泡沫以平面波的形式在外部產(chǎn)生。調(diào)整聚合物泡沫的尺寸和形狀可以提高聲音的方向性，并且能實現(xiàn)不同的聲音控制，例如聲音的放大、或者低音調(diào)聲音的選擇性放大。聚合物泡沫的擴(kuò)音功能能夠有效使用低輸出下的發(fā)聲振動的能量，進(jìn)而減小噪聲。
[0054]當(dāng)紙盆揚聲器被用來作為所述揚聲器裝置時，揚聲器裝置發(fā)出的聲音能夠通過聚合物泡沫放大并以平面波的形式傳遞到外面。紙盆揚聲器發(fā)出的聲音通常受到球面波形式的漫反射，不利地隨著距離的增大而變得不清楚。但是，以平面波形式產(chǎn)生的聲音有利地提高了線性度，并且可以輸出不易衰退的聲音。聚合物泡沫使得紙盆(振動片)的振動具有某種程度的自由度，產(chǎn)生共振并放大發(fā)聲振動。
[0055]當(dāng)磁致伸縮揚聲器被用來作為所述揚聲器裝置時，聚合物泡沫產(chǎn)生共振并放大所述揚聲器裝置輸出的聲音。例如，與沒有聚合物泡沫的結(jié)構(gòu)相比，設(shè)置平面面積大的聚合物泡沫特別可以強(qiáng)化低音。用作所述揚聲器單元的混合揚聲器具有相似的有益效果。采用聚合物泡沫涂覆所述揚聲器裝置具有與所述混合揚聲器相似的有益效果。
[0056]當(dāng)所述激勵器揚聲器被用來作為所述揚聲器裝置時，所述聚合物泡沫與發(fā)聲振動共振，并在外部產(chǎn)生聲音。激勵器揚聲器在沒有振動體的情況下不能發(fā)出聲音。聚合物泡沫具有發(fā)聲功能和擴(kuò)音功能。
[0057]在本發(fā)明的所述自共振型發(fā)聲揚聲器中，揚聲器裝置的框架沒有暴露在外，這提高了其防水性能。所述自共振型發(fā)聲揚聲器可以連接到游泳池的水道標(biāo)記上。這使得水下發(fā)聲的水道標(biāo)記可以以低成本實現(xiàn)。
[0058]本發(fā)明的所述自共振型發(fā)聲揚聲器不需要任何用于連接所述揚聲器裝置的框架的膠帶，從而可以避免膠帶脫離的問題。所述自共振型發(fā)聲揚聲器也不需要采用螺栓或螺釘固定框架，所以不會造成聲音失真。
[0059]本發(fā)明的自共振型發(fā)聲揚聲器是抗壓力變化的，具有抗壓性。這使得所述自共振型發(fā)聲揚聲器能夠在受到明顯壓力變化的空間(例如宇宙飛船或者太空站)內(nèi)使用并發(fā)聲。通過涂覆所述聚合物泡沫得到的完全封閉的結(jié)構(gòu)是防爆結(jié)構(gòu)，該防爆結(jié)構(gòu)可以避免爆炸氣在電火花中點燃。
[0060]根據(jù)本發(fā)明，聚合物泡沫的厚度達(dá)到或超過2_的設(shè)置提供了具有前述共振效果和擴(kuò)音效果的最小共振結(jié)構(gòu)。
[0061]根據(jù)本發(fā)明，將發(fā)聲振動傳遞到外部的連接板設(shè)于聚合物泡沫外。這更加便于連接所述自共振型發(fā)聲揚聲器并且另外能使得連接板共振發(fā)聲。
[0062]根據(jù)本發(fā)明，自共振型發(fā)聲揚聲器設(shè)于殼體的內(nèi)表面，所述殼體包含在外部設(shè)備或外部建筑中，所述殼體被用作所述連接板。在不需要任何單獨的連接板的情況下，這提高了連接到現(xiàn)有結(jié)構(gòu)上的便利性。
[0063]根據(jù)本發(fā)明，連接板設(shè)于所述外部設(shè)備或外部建筑外，聚合物泡沫連接在所述連接板的背面。這使得即使是在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的殼體的背面安裝自共振型發(fā)聲揚聲器有難度的情況下，所述自共振型發(fā)聲揚聲器也可以更便宜地安裝。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0064]圖1A和IB為本發(fā)明實施例1提供的自共振型發(fā)聲揚聲器的主要部分的垂直截面示意圖和水平截面示意圖；
[0065]圖2A和2B為本發(fā)明實施例2提供的自共振型發(fā)聲揚聲器的主要部分的垂直截面圖和水平截面圖；
[0066]圖3A和3B為本發(fā)明實施例3提供的自共振型發(fā)聲揚聲器的主要部分的垂直截面圖和水平截面圖；
[0067]圖4為顯示了本發(fā)明實施例4提供的自共振型發(fā)聲揚聲器的主要部分的垂直截面圖；
[0068]圖5為顯示了穿著配置有本發(fā)明實施例5提供的自共振型發(fā)聲揚聲器的夾克的人騎自行車的狀態(tài)的立體示意圖；
[0069]圖6A和6B為顯示了本發(fā)明實施例5提供的自共振型發(fā)聲揚聲器的垂直截面圖(沿相互垂直的正交面)；
[0070]圖7為顯示了穿著配置有本發(fā)明實施例6提供的自共振型發(fā)聲揚聲器的夾克的人騎自行車的狀態(tài)的立體示意圖；
[0071]圖8為顯示了坐在配置有本發(fā)明實施例7提供的自共振型發(fā)聲揚聲器的座椅上的人開車的狀態(tài)的立體示意圖；
[0072]圖9為顯示了人使用配置有本發(fā)明實施例8提供的自共振型發(fā)聲揚聲器的枕頭睡覺的狀態(tài)的立體示意圖；
[0073]圖10為顯示了病人接受治療的狀態(tài)的立體示意圖，該治療使用配置有本發(fā)明實施例9提供的自共振型發(fā)聲揚聲器的牙科治療設(shè)備進(jìn)行；
[0074]圖1lAUlB和IlC分別為顯示了包括本發(fā)明實施例10提供的自共振型發(fā)聲揚聲器的結(jié)構(gòu)的立體示意圖、垂直截面示意圖和水平截面示意圖；
[0075]圖12A、12B和12C分別為顯示了包括本發(fā)明實施例11提供的自共振型發(fā)聲揚聲器的結(jié)構(gòu)的立體示意圖、垂直截面示意圖和水平截面示意圖；
[0076]圖13A和13B為顯示了包括本發(fā)明實施例12提供的自共振型發(fā)聲揚聲器的殼體的立體示意圖和截面示意圖；
[0077]圖14為顯示了本發(fā)明實施例13提供的自共振型發(fā)生揚聲器固定在一面凸一面凹的連接面上的狀態(tài)的垂直截面圖；以及
[0078]圖15為本發(fā)明實施例14提供的自共振型發(fā)生揚聲器的立體示意圖。
[0079]下面參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明在實施例1-14中的自共振型發(fā)聲揚聲器的應(yīng)用。
[0080]參見圖1詳細(xì)描述實施例1提供的自共振型發(fā)聲揚聲器I。該自共振型發(fā)聲揚聲器I包括激勵器揚聲器裝置2(除非另有說明，下文中稱為揚聲器裝置2)和覆蓋在該揚聲器裝置2的整個外表面的聚合物泡沫3。揚聲器裝置2和聚合物泡沫3彼此結(jié)合，形成為一體。
[0081]聚合物泡沫3的厚度在能夠確保共振結(jié)構(gòu)存在的范圍內(nèi)確定。
[0082]相對于揚聲器裝置，聚合物泡沫的共振結(jié)構(gòu)的厚度優(yōu)選為不小于2_，更優(yōu)選地不小于3mm。更特別地，對于小尺寸揚聲器裝置2 (厚度為10mm-20mm)來說，聚合物泡沫3的厚度可以為2mm-10mm，而對于中等尺寸或者大尺寸揚聲器裝置2(厚度大于20mm)來說,聚合物泡沫3的厚度可以為3mm-40mm。聚合物泡沫3的共振結(jié)構(gòu)的寬度可以為100_150mm。揚聲器裝置2的寬度可以不大于30_。聚合物泡沫3的共振結(jié)構(gòu)的寬度優(yōu)選是揚聲器裝置2的寬度的3-5倍。聚合物泡沫3的共振結(jié)構(gòu)的長度可以為180_-250_。
[0083]聚合物泡沫3優(yōu)選具有閉孔結(jié)構(gòu)，且其膨脹比率優(yōu)選為10?30倍。
[0084]例如，硬質(zhì)聚氨酯泡沫、硬質(zhì)聚苯乙烯泡沫、硬質(zhì)聚乙烯泡沫、硬質(zhì)聚丙烯泡沫、硬質(zhì)酚醛泡沫、硬質(zhì)聚酰亞胺泡沫或硬質(zhì)聚氯乙烯泡沫可以用作聚合物泡沫3。
[0085]制造自共振型發(fā)聲揚聲器裝置I的方法暫時地將激勵器揚聲器裝置2在常溫下置于一個陽/陰模中，在幾秒鐘內(nèi)完全混合液體聚合物泡沫材料(例如硬質(zhì)聚氨酯樹脂)，并將混合后的液體聚合物泡沫注入模具中。施加的熱僅為所述聚合物泡沫材料的熱。在不施加額外的壓力的情況下，通過自然導(dǎo)出發(fā)泡過程中產(chǎn)生的壓力可以獲得具有高膨脹比率的泡沫。該制造方法采用聚合物泡沫覆蓋揚聲器裝置而不改變揚聲器裝置的形狀也不會因加熱損壞揚聲器裝置。如前所述，發(fā)泡溫度可以為常溫或者可以優(yōu)選在常溫至80攝氏度的范圍內(nèi)。
[0086]采用聚合物泡沫3覆蓋揚聲器裝置2能夠產(chǎn)生共振效果，該共振效果使聲音共鳴并在外部產(chǎn)生平面波形式的聲音，從而提高了聲音質(zhì)量。這種覆蓋可以防止框架暴露在外部并具有防水效果。這消除了使用任何特定的膠帶連接框架的需要，進(jìn)而避免了膠帶脫離的問題。它還消除了使用任何螺栓進(jìn)行固定的需要，進(jìn)而防止了聲音失真。
[0087]參見圖2描述實施例2的自共振型發(fā)聲揚聲器11。實施例1的描述也適用于實施例2中與實施例1相同或共有的結(jié)構(gòu)，主要描述其不同之處。實施例2采用紙盆揚聲器12替換了激勵器揚聲器裝置2。
[0088]參見圖3描述實施例3提供的自共振型發(fā)聲揚聲器21。實施例1的描述也適用于實施例2中與實施例1相同或共有的結(jié)構(gòu)，主要描述其不同之處。實施例2采用磁致伸縮揚聲器22替換了激勵器揚聲器裝置2。磁致伸縮揚聲器22優(yōu)選具有底板22，底板22的面積比磁致伸縮揚聲器22的底部面積大。
[0089]在實施例1-3的自共振型發(fā)聲揚聲器1、11和21中的任意一個中，嵌入的揚聲器裝置的數(shù)量并不限于一個，也可以是兩個或者更多。揚聲器可以用作壁掛式揚聲器或懸掛式揚聲器。
[0090]參見圖4描述實施例4提供的自共振型發(fā)聲揚聲器101。實施例1的描述也適用于實施例4中與實施例1相同或共有的結(jié)構(gòu)，主要描述其不同之處。圖4所示的實施例4提供的自共振型發(fā)聲揚聲器101包括揚聲器裝置102和聚合物泡沫103。揚聲器裝置102被配置為混合揚聲器，該混合揚聲器包括作為框架的底板114、側(cè)板115、頂板116，作為發(fā)聲體的振動膜150和磁鐵(圖未不)。
[0091]磁鐵(圖未示)可以是例如永久磁鐵，比如鐵氧體磁鐵或釹磁鐵，但并不這些例子。將出自振動膜150的聲音和出自磁鐵(圖未不)的聲音混合有利地加強(qiáng)了共振效果。
[0092]振動膜150和側(cè)板115由鋁合金制成?？捎玫匿X合金的例子包括1000系列、2000系列、3000系列、5000系列、6000系列和7000系列。因為揚聲器裝置被聚合物泡沫覆蓋，自共振型發(fā)聲揚聲器101產(chǎn)生的熱不能被釋放。為了解決這個問題，溫控芯片(thermochip)(圖未示)被加入，用于在固定溫度時斷開電路或在固定溫度時減小電路中的電流。
[0093]聚合物泡沫103與振動膜150鄰近的部分優(yōu)選不小于2mm，更優(yōu)選地不小于3mm。
[0094]下面描述實施例4提供的自共振型發(fā)聲揚聲器101的功能。
[0095]當(dāng)中音調(diào)聲音和高音調(diào)聲音從表面?zhèn)?振動膜150側(cè))產(chǎn)生時，低音調(diào)聲音從背面(底板114側(cè))產(chǎn)生。振動膜150產(chǎn)生的聲音中的高音調(diào)聲音直接向上傳播。另一方面，低音調(diào)聲音通過側(cè)板115傳播到底板114,底板114振動以進(jìn)一步將低音調(diào)聲音傳播至聚合物泡沫103。磁鐵(圖未示)產(chǎn)生的振動中的高頻率振動被揚聲器裝置102內(nèi)部的彈性構(gòu)件(圖未示)吸收，進(jìn)而不傳播到底板114。另一方面，低頻率振動通過該彈性構(gòu)件(圖未示)傳播到底板114，然后底板114振動，再現(xiàn)低音調(diào)聲音。
[0096]如前所述，實施例4提供的單個的自共振型發(fā)聲揚聲器101可以如實再現(xiàn)高音調(diào)聲音和低音調(diào)聲音，并且不需要任何另外的揚聲器再現(xiàn)低聲調(diào)聲音，例如低音用擴(kuò)音器。
[0097]采用聚合物泡沫103覆蓋揚聲器裝置102混合了出自振動膜的聲音和出自磁鐵(圖未示)的聲音，并產(chǎn)生了共振效果，該共振效果使混合的聲音共鳴并向上(向前)輸出混合的聲音，從而提高了聲音質(zhì)量。該共振效果使聲音共鳴并在外部產(chǎn)生平面波形式的聲音，從而提高了聲音質(zhì)量。這種覆蓋可以防止框架暴露在外部并具有防水效果。這消除了使用任何特定的膠帶連接框架的需要，進(jìn)而避免了膠帶脫離的問題。它還消除了使用任何螺栓進(jìn)行固定的需要，進(jìn)而防止了聲音失真。
[0098]參照圖5和圖6描述實施例5提供的自共振型發(fā)聲揚聲器201。實施例1的描述也適用于實施例5中與實施例1相同或共有的結(jié)構(gòu)，主要描述其不同之處。圖5和圖6所示的實施例5提供的自共振型發(fā)聲揚聲器201包括揚聲器裝置202和聚合物泡沫203。一對自共振型發(fā)聲揚聲器201安裝在夾克200的肩部且彼此相對設(shè)置。如圖6A和6B所示，聚合物泡沫203被形成能夠為適合夾克200和使用者。穿著夾克200的使用者可以享受自共振型發(fā)聲揚聲器201輸出的音樂。使用者不需要將自共振型發(fā)聲揚聲器像耳機(jī)一樣放入耳中，能夠同時聽到環(huán)境聲音，例如信號聲或警報。這確保了使用者的安全。在圖5所示的例子中，一對自共振型發(fā)聲揚聲器201安裝在兩個肩部，但是也可以裝在臂部或者背部。實施例1-3中的描述適用于揚聲器202。
[0099]參照圖7描述實施例6提供的自共振型發(fā)聲揚聲器301。實施例5的描述也適用于實施例6中與實施例5相同或共有的結(jié)構(gòu),主要描述其不同之處。圖7所不的實施例6提供的自共振型發(fā)聲揚聲器301在肩部的高度比實施例5提供的自共振型發(fā)聲揚聲器201的高度小。自共振型發(fā)聲揚聲器301沿著人體的前后彎曲。
[0100]參照圖8描述實施例7提供的自共振型發(fā)聲揚聲器401。前述實施例的描述也適用于實施例7中與前述實施例相同或共有的結(jié)構(gòu)，主要描述其不同之處。圖8所示的實施例7提供的一對自共振型發(fā)聲揚聲器401彼此相對的安裝在座椅400的背部的上頭枕上。具有自共振型發(fā)聲揚聲器401的頭枕可以與座椅400通過轉(zhuǎn)軸以可旋轉(zhuǎn)的方式連接。實施例1-3的描述也適用于自共振型發(fā)聲揚聲器401的具體結(jié)構(gòu)。
[0101]參照圖9描述實施例8提供的自共振型發(fā)聲揚聲器501。前述實施例的描述也適用于實施例8中與前述實施例相同或共有的結(jié)構(gòu)，主要描述其不同之處。圖9所示的實施例8提供的一對自共振型發(fā)聲揚聲器501埋設(shè)在枕頭500的兩端。實施例1-3的描述也適用于自共振型發(fā)聲揚聲器501的具體結(jié)構(gòu)。自共振型發(fā)聲揚聲器501除了可以設(shè)置在枕頭500中，也可以設(shè)置在床中。
[0102]參照圖10描述實施例9提供的自共振型發(fā)聲揚聲器601。前述實施例的描述也適用于實施例9中與前述實施例相同或共有的結(jié)構(gòu)，主要描述其不同之處。圖10所示的實施例9提供的一對自共振型發(fā)聲揚聲器601彼此相對的安裝在醫(yī)療機(jī)構(gòu)(例如牙科診所)的座椅600的背部的上頭枕上。實施例1-3的描述也適用于自共振型發(fā)聲揚聲器601的具體結(jié)構(gòu)。座椅600并不限于圖10所示的醫(yī)療機(jī)構(gòu)的座椅，還可以是例如電影院或音樂廳中的座椅。
[0103]參照圖11描述實施例10提供的自共振型發(fā)聲揚聲器701。前述實施例的描述也適用于實施例10中與前述實施例相同或共有的結(jié)構(gòu)，主要描述其不同之處。圖11所示的實施例10提供的自共振型發(fā)聲揚聲器701在不允許聲源外露的公共空間被例如戶外建筑的建筑框架700保護(hù)，比如公共建筑的墻面、柱子和天花板。覆蓋揚聲器裝置702的聚合物泡沫703連接在揚聲器701的背面，聚合物泡沫703的擴(kuò)音功能被用來產(chǎn)生聲音。由金屬制成的建筑框架700充當(dāng)將揚聲器裝置702產(chǎn)生的振動通過聚合物泡沫703傳播到外部的連接板。通常，金屬產(chǎn)生的振動較小。將聚合物泡沫703附著到金屬上，使得金屬可以和聚合物泡沫703 —起振動并產(chǎn)生共振，進(jìn)而能夠發(fā)聲。
[0104]參照圖12描述實施例11提供的自共振型發(fā)聲揚聲器801。前述實施例的描述也適用于實施例11中與前述實施例相同或共有的結(jié)構(gòu)，主要描述其不同之處。圖12所示的實施例11提供的自共振型發(fā)聲揚聲器801與前述實施例中的揚聲器701相似,除了建筑框架800具有彎曲的表面而建筑框架700具有平坦的表面。
[0105]雖然沒有特別示出，但是自共振型發(fā)聲揚聲器可以連接在背面的由金屬保護(hù)的位置，例如自動售貨機(jī)、洗車機(jī)、洗衣機(jī)或各種工業(yè)機(jī)器。自共振型發(fā)聲揚聲器還可以應(yīng)用于容易濕水的位置，例如廁所(抽水馬桶、遙控和室內(nèi)的墻、天花板和地板)、浴室(浴缸、遙控和室內(nèi)的墻、天花板和地板)、化妝間或廚房。
[0106]參照圖13描述實施例12提供的自共振型發(fā)聲揚聲器901。前述實施例的描述也適用于實施例12中與前述實施例相同或共有的結(jié)構(gòu)，主要描述其不同之處。圖13所示的實施例12提供的自共振型發(fā)聲揚聲器901包括揚聲器裝置902和覆蓋揚聲器裝置902的聚合物泡沫903，揚聲器裝置902和聚合物泡沫903置于殼體900內(nèi)。聚合物泡沫903因而
沒有暴露在外。
[0107]參照圖14描述實施例13提供的自共振型發(fā)聲揚聲器1001。前述實施例的描述也適用于實施例13中與前述實施例相同或共有的結(jié)構(gòu)，主要描述其不同之處。當(dāng)物體1005的連接面1000是一面凹一面凸的形狀時，圖14所示的實施例13提供的自共振型發(fā)聲揚聲器1001包括直接注入并固化的聚合物泡沫1003。揚聲器裝置1002暫時地放置在可被聚合物泡沫1003覆蓋的位置，然后將聚合物泡沫1003注入揚聲器裝置1002和連接面1000之間的空間然后固化。這使得自共振型發(fā)聲揚聲器1001能夠很容易地連接到有連接難度的一面凸一面凹的連接面上。
[0108]參照圖15描述實施例14提供的自共振型發(fā)聲揚聲器1101。前述實施例的描述也適用于實施例14中與前述實施例相同或共有的結(jié)構(gòu)，主要描述其不同之處。圖15所示的實施例14提供的自共振型發(fā)聲揚聲器1101包括揚聲器裝置1102、擴(kuò)音器1120、電池1130和無線模塊1140，它們都被聚合物泡沫1103覆蓋。在上述實施例的自共振型發(fā)聲揚聲器中，揚聲器裝置可通過電線與外部擴(kuò)音器連接。實施例14提供的自共振型發(fā)聲揚聲器1101是無線的便攜式的。如圖15所示，自共振型發(fā)聲揚聲器1101可以使用聚合物泡沫1103直接形成在墊子或枕頭上?？蛇x地，自共振型發(fā)聲揚聲器1101還可以采用形成為墊子或枕頭的彈性材料進(jìn)一步包裝(圖9)。
[0109]制造自共振型發(fā)聲揚聲器1101的方法:暫時地放置擴(kuò)音器1120、電池1130和無線模塊1140，注入聚合物泡沫1103以覆蓋所有這些元件，發(fā)泡并固化注入的聚合物泡沫1103。揚聲器裝置1102的外表面被聚合物泡沫1103完全覆蓋。但是擴(kuò)音器1120、電池1130和無線模塊1140可以不需要完全被聚合物泡沫1103覆蓋，也可以部分暴露以便于外部操作和維護(hù)。該制造方法并不是限制性的。另一制造自共振型發(fā)聲揚聲器1101的方法可以將預(yù)先形成的聚合物泡沫1103施加到將與擴(kuò)音器1120、電池1130和無線模塊1140結(jié)合在一起的揚聲器裝置1102上。又一制造自共振型發(fā)聲揚聲器1101的方法可以將揚聲器裝置1102、擴(kuò)音器1120、電池1130和無線模塊1140埋入預(yù)先形成的聚合物泡沫1103。
[0110]本發(fā)明并不限于上述實施例，在不背離被發(fā)明的范圍的情況下可以對這些實施例進(jìn)行各種修改和變化。這些修改和變化以及它們的等同也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。根據(jù)實施例5-9，自共振型發(fā)聲揚聲器可以是可移動的，例如，可以采用轉(zhuǎn)軸(hinge)以可旋轉(zhuǎn)的方式與座椅或枕頭連接。自共振型發(fā)聲揚聲器可以制備成可容納在座椅或枕頭中。在電影院中，低音用擴(kuò)音器可以單獨設(shè)置。在電影院，配樂可以從座椅中的自共振型發(fā)聲揚聲器10輸出，獨立于前方屏幕中的原始聲音。這使得觀眾可以同時聽到原始聲音和配樂。本發(fā)明還可以應(yīng)用于壁掛式揚聲器或懸掛式揚聲器。
[0111]參考標(biāo)號列表
[0112]1、11、21、101、201、301、401、501、601、701、801、901、1001、1101:自共振型發(fā)聲揚
聲器
[0113]2、12、22、102、202、302、402、502、602、702、802、902、1002、1102:揚聲器裝置
[0114]3、13、103、203、303、403、503、603、703、803、903、1003、1103:聚合物泡沫
【權(quán)利要求】
1.一種自共振型發(fā)聲揚聲器，包括: 揚聲器裝置；及 完全覆蓋所述揚聲器裝置的外表面的聚合物泡沫，其中， 所述聚合物泡沫放大所述揚聲器裝置的發(fā)聲振動并產(chǎn)生平面波形式的聲音。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自共振型發(fā)聲揚聲器，其特征在于，所述聚合物泡沫具有閉孔結(jié)構(gòu)和10-30倍的膨脹比率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自共振型發(fā)聲揚聲器，其特征在于，相對于所述揚聲器裝置，所述聚合物泡沫的厚度等于或大于2_。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的自共振型發(fā)聲揚聲器，其特征在于，所述聚合物泡沫外部設(shè)有用于將發(fā)聲振動傳播到外部的連接板。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自共振型發(fā)聲揚聲器，其特征在于，所述自共振型發(fā)聲揚聲器設(shè)于包含在外部設(shè)備內(nèi)的殼體的內(nèi)表面上，所述殼體被用作所述連接板。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自共振型發(fā)聲揚聲器，其特征在于，所述連接板設(shè)于外部設(shè)備的外部，所述聚合物泡沫連接在所述連接板的背面。
7.根據(jù)權(quán)利要求4-6任一項所述的自共振型發(fā)聲揚聲器，其特征在于，當(dāng)所述連接板是雙面凹進(jìn)的形狀時，所述揚聲器裝置暫時放置，所述聚合物泡沫被注入所述揚聲器裝置和所述連接板之間的間隔內(nèi)，并且固化后覆蓋在所述揚聲器裝置外。
8.一種安裝自共振型發(fā)聲揚聲器的方法，包括: 暫時定位步驟:將揚聲器裝置暫時放置在包含在外部設(shè)備內(nèi)的殼體中，并使所述殼體和所述揚聲器裝置之間保持一定間隔； 注入步驟:將聚合物泡沫材料注入所述間隔； 發(fā)泡步驟:采用注入的所述聚合物泡沫材料填充所述間隔并使所述聚合物泡沫材料發(fā)泡； 其中，所述殼體被用作將發(fā)聲振動傳播到外面的連接板。
【文檔編號】H04R7/04GK103718567SQ201280035758
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年7月21日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月21日
【發(fā)明者】巖田晴美, 高岡惠子 申請人:喜恩吉股份有限公司