專利名稱：裝有揚(yáng)聲器的圖像顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像顯示設(shè)備，更具體講，涉及裝有揚(yáng)聲器的圖像顯示裝置(在下文中稱作視頻顯示器)。
從GB-A-2262861中建議的一種板式揚(yáng)聲器可知，該揚(yáng)聲器包括一個(gè)諧振多模輻射器元件，它是由兩個(gè)表層材料形成的單一夾板，該板具有橫向蜂窩狀結(jié)構(gòu)的間隔芯子，其中該板是使在所有方向上的抗彎強(qiáng)度(B)與每單位面積(μ)上的面板質(zhì)量的立方冪之比至少為10；一個(gè)固定裝置，它以一種自由無阻尼方式支撐該面板或?qū)⒃撁姘逭迟N到一支撐體；及一個(gè)耦合到該板上的機(jī)電驅(qū)動裝置，用于響應(yīng)揚(yáng)聲器工作頻帶范圍內(nèi)的電輸入信號以在輻射器板上激起多模諧振。
本發(fā)明的實(shí)施例使用的構(gòu)件的特性、結(jié)構(gòu)和配置可一般地和/或特殊地通過執(zhí)行與本發(fā)明同期提出的PCT申請第(我們的案號為P.5711)號的內(nèi)容而獲得。這些構(gòu)件因而具有通過工作區(qū)域中的偏轉(zhuǎn)波來保持和傳播輸入的振動能的能力，該工作區(qū)域厚度的橫向擴(kuò)展經(jīng)常但不是必需到這些構(gòu)件的邊緣；這些構(gòu)件構(gòu)造成具有或沒有抗彎強(qiáng)度的各向異性，以使諧振式振動分量在所述的區(qū)域中分布，有益于同周圍空氣聲耦合；并且在所述的區(qū)域中有為換能器裝置預(yù)定的優(yōu)選位置或場所，特別是其可操作有源或移動部件，該換能器裝置與所述的區(qū)域中的聲音振動、活動及相應(yīng)于這樣的振動活動的聲音成份信號密切相關(guān)，該信號通常是電信號。對這些組件的使用在與本發(fā)明同期提出的國際專利申清號第(我方案號為P.5711)中公開，這些組件或者是在例如用于混響或用于聲濾波或用于聲學(xué)“發(fā)聲(Voicing)”于一空間或場所內(nèi)的無換能器裝置的“無源”聲學(xué)設(shè)備中，或者是在具有換能器裝置的“有源”聲學(xué)設(shè)備中，例如在聲源或揚(yáng)聲器被提供有將被轉(zhuǎn)換成所述聲音的輸入信號時(shí)的相當(dāng)寬的范圍內(nèi)，或者在例如麥克風(fēng)被暴露于將被轉(zhuǎn)換成其它信號的聲音時(shí)。
本發(fā)明尤其涉及諸如用于圖像顯示裝置的揚(yáng)聲器形式的有源聲器件。
本發(fā)明是一種包括顯示屏和殼體的圖像顯示器，該顯示器安裝于該殼體中，其特征為該殼體帶有一個(gè)包括分布模式聲輻射器和換能器裝置的揚(yáng)聲器，該換能器裝置完全地且獨(dú)占地安裝在輻射器上以使輻射器振動從而使其諧振。
輻射器可以同殼體，例如其外層壁連成一整體。
輻射器可以包括一具有由表層所夾的蜂窩狀芯子的剛性輕質(zhì)面板，其中的一個(gè)表層同殼體連成一整體。所述的一個(gè)表層可以比殼體的平均壁厚薄些。殼體的外層壁可以由溝槽形成，該溝槽環(huán)繞輻射器并且限定了將揚(yáng)聲器耦合到殼體的彈性懸架。
通過舉例方式對本發(fā)明在附圖中加以圖解說明，其中

圖1所示為在與本發(fā)明同期申請的國際申請第(我們的案號為P.5711)號中所描述和要求的分布模式揚(yáng)聲器；圖2a是圖1沿A-A線所取的局部截面圖；圖2b是圖2a中所示的那種類型的分布模式輻射器放大的剖視圖，顯示了兩個(gè)可替換的結(jié)構(gòu)；圖3是按照本發(fā)明所述的包括揚(yáng)聲器的圖像顯示器的實(shí)施例的透視圖，及圖4是圖3所示的揚(yáng)聲器的局部剖視圖。
參照附圖中的圖1，其中顯示了一個(gè)與本發(fā)明一起提出的國際申請第(我們的案號為P.5711)號的發(fā)明中所說明和要求的類型的面板型揚(yáng)聲器81，其包括帶有彈性懸架37的矩形框架1，該彈性懸架3圍繞矩形框架1的內(nèi)緣并支持著一分布模式聲輻射面板2。諸如參照與本發(fā)明一起提出的國際申請第(我們的案號為P.5683/4/5)號中詳細(xì)描述的換能器9，整個(gè)地且獨(dú)占地安裝在面板2上的由x和v限定的預(yù)定方位，其方位的位置按與此同期提出的國際申請第(我們的案號為P.5711)號的說明進(jìn)行計(jì)算，以將偏轉(zhuǎn)波發(fā)射到面板中使面板諧振來輻射一聲音輸出。
換能器9通過一個(gè)由導(dǎo)體28連接到換能器上的諸如音頻放大器的信號放大器10驅(qū)動。放大器負(fù)載和功率需求完全可以是標(biāo)準(zhǔn)的，類似于通常的錐型揚(yáng)聲器，在室內(nèi)加載的條件下靈敏度是86-88dB/watt級。放大器負(fù)載阻抗大體為6歐姆，功率處理為28-80瓦特。其中面板芯子和/或表層由金屬制成，可用作換能器的散熱器，將換能器的發(fā)動機(jī)線圈的熱量散去從而提高功率處理能力。
圖2a和2b是圖1的揚(yáng)聲器(81)的局部典型的剖視圖。圖2a顯示了框架1、圍繞器件3和面板2通過各自的粘合劑膠粘接頭20連接在一起，合適的框架材料包括輕質(zhì)框架，例如由諸如鋁合金的擠壓金屬或塑料制成的畫框。合適的圍繞物材料包括諸如泡沫橡膠和泡沫塑料的彈性材料。適合接頭20的粘合劑包括環(huán)氧樹脂、丙烯酸和腈基-丙烯酸脂等粘合劑。
圖2b是一比例放大的圖，圖中所示面板2是一個(gè)剛性輕質(zhì)面板，其具有諸如剛性塑料泡沫97所制成的芯，該剛性塑料泡沫例如是交聯(lián)聚氯乙烯或蜂窩狀基體98即金屬薄片、塑料或類似物制成的格塊結(jié)構(gòu)，其每個(gè)單元橫向延伸到面板的面上，并且由諸如紙、卡片、塑料或金屬薄片或薄板制成的對置表層21所覆蓋。其中表層可由塑料制成，也可以用諸如碳、玻璃、Kevlar(商品名，聚芳酰胺纖維)(RTM)或類似的纖維以一種熟知的方式來使其自身增強(qiáng)以提高它們的模量。
展望的表層材料和增強(qiáng)物因而包括碳、玻璃、Kevlar(商品名，聚芳酰胺纖維)(RTM)、Nomex(商品名，聚芳酰胺)(RTM)即aramid(芳香胺)等各種層和編織構(gòu)造的纖維；以及紙、粘合紙層、芯子、三聚氰酰胺和各種高模的合成塑料膜，例如Mylar(商品名，聚對苯二甲酸乙二酯薄膜)(RTM)、Kaptan(商品名，聚酰亞胺薄膜)(RTM)、聚碳酸脂、酚醛、聚酯或相關(guān)的塑料、纖維增強(qiáng)塑料等，以及金屬薄板或箔。對液晶聚合物熱塑塑料的維克特拉等級(Vectragrade)的調(diào)查表明它們對于達(dá)到直徑30cm的超薄性外層或更小尺寸的表層的注模是有用的。這種材料本身在注入方向上形成定向的晶體結(jié)構(gòu)，該方向是將高頻能量從驅(qū)動點(diǎn)很好地傳播到面板邊緣的優(yōu)選方位。
另外的用于這種和其它熱塑塑料的模制方法允許模制工具帶有諸如溝槽或圓環(huán)的定位和對準(zhǔn)部件，以用于對換能器部分例如電機(jī)線圈和磁懸掛部分進(jìn)行精確定位。另外對于一些較弱的芯子材料，據(jù)計(jì)算局部地增加表層厚度，例如在達(dá)到換能器直徑的150％的一定區(qū)域或環(huán)上是有利的，以增強(qiáng)那塊區(qū)域并有利于將振動能耦合到面板中。通過這種方式用較軟的泡沫材料，高頻響應(yīng)將會得到改善。
所設(shè)想的芯層材料包括鋁合金薄板或箔，或Kevlar(RTM)、Nomex(RTM)、平滑的或粘合的紙、和各種合成塑料膜以及多孔的或泡沫的塑料或漿狀材料，甚至氣凝膠金屬(如果是合適的低密度的)等制成的蜂窩狀或槽紋結(jié)構(gòu)。一些合適的芯層材料在其制造過程中有效地展示了其有用的自生表層和/或別的在表層間無夾層結(jié)構(gòu)時(shí)具有足夠的內(nèi)在剛度。一種高性能的蜂窩狀芯子材料以其商標(biāo)名‘Rohacell’著稱，它可用作輻射器面板并且無表層。從實(shí)際的方面講，其目的在于適合于特別的用途的整體輕巧性和強(qiáng)度，特別是包括芯子和表層的最佳組成和它們之間的過渡。
幾種用于面板的優(yōu)選成份使用金屬和金屬合金表層，或另外采用碳纖維增強(qiáng)物。所有這些以及具有合金氣凝膠或金屬蜂窩狀芯子的設(shè)計(jì)，實(shí)質(zhì)上都有射頻篩選特征，該特征在一些EMC(電子測量控制)應(yīng)用中是很重要的。通常的面板或錐形揚(yáng)聲器沒有固有的EMC篩選能力。
另外，優(yōu)選型的壓電動態(tài)換能器有可忽略的電磁輻射或漏磁場。除非采用特別的補(bǔ)償?shù)窒胧?，通常的揚(yáng)聲器有一個(gè)達(dá)到1米距離的大磁場。
在應(yīng)用中保持篩選很重要的地方，可以在適當(dāng)?shù)腄ML板的傳導(dǎo)部分上做電連接或在邊緣上安裝一種導(dǎo)電泡沫或類似的界面。
懸架3可以阻尼面板2的邊緣以防該板的過度邊緣運(yùn)動。另外或可替換地，可采用進(jìn)一步的阻尼，諸如象補(bǔ)丁一樣粘接到板上選中的位置以阻尼過度運(yùn)動從而使諧振在板上均勻分布。該補(bǔ)丁可以是瀝青基材料制成，如同在通常的揚(yáng)聲器盒中所使用的一樣，或者可以由彈性或剛性聚合物薄片材料制成。一些材料，特別是紙和卡片及一些芯子可有自阻尼能力，在需要情況下通過采用彈性設(shè)置粘合劑而非剛性設(shè)置的粘合劑來增加面板構(gòu)造中的阻尼。
有效的所述可選阻尼包括對含有永久性與該面板連接的裝置的薄板材料的該面板的特別的應(yīng)用。邊緣和邊角對板的主要且分散較少的低頻振動模式而言是特別重要的。盡管其邊角可能經(jīng)常相對地自由，但阻尼裝置的邊緣固定有利于使一塊板與所述薄板材料完全適合，比如希望擴(kuò)展到低頻運(yùn)行。粘著物可以用粘合劑或自粘材料。其他有效阻尼形式，特別對于更精細(xì)的效果和/或中、高頻，可以通過將合適的物質(zhì)或?qū)⑽镔|(zhì)固接到薄板材料上所述區(qū)域中預(yù)定有效的中央局部位置上。
如上所述的聲面板是雙向的。從后面發(fā)出的聲能同前面發(fā)出的聲能在相位上并沒有很強(qiáng)的關(guān)系。結(jié)果是有利于房間中的聲功率能整個(gè)疊加、聲能的均一頻率分布、減少了反射和駐波效果，并且有利于再現(xiàn)的聲唱片中的優(yōu)質(zhì)地再現(xiàn)自然空間和環(huán)境。
盡管從聲板發(fā)出的輻射主要是非定向的，與信息相關(guān)的相位的百分比隨偏軸(off axis)增加。為了改善仿真立體聲圖像的振源，揚(yáng)聲器的放置，同圖畫一樣，處在通常人站立的高度，對提供適度的偏軸有利，使通常坐著的聽者獲得最佳的立體效果。同樣，有關(guān)于聽者的三角形左/右?guī)缀螆D形提供了進(jìn)一步的角度分量。好的立體聲就是這樣獲得的。
同通常的揚(yáng)聲器再現(xiàn)相比，還有針對一群聽者的優(yōu)點(diǎn)。聲面板聲音輻射的固有分散性質(zhì)使得聲量并不遵守對等效點(diǎn)聲源的距離的平方反比律。因?yàn)殡S距離減少的強(qiáng)度遠(yuǎn)小于由平方反比律所預(yù)測的強(qiáng)度，所以對于偏離中心和位置不好的聽者來說，面板揚(yáng)聲器同通常的揚(yáng)聲器相比其強(qiáng)度場增進(jìn)了更良好的立體聲效果。這是因?yàn)槠x中心的聽者不會遇到由于較靠近揚(yáng)聲器而遭受的雙重問題首先附近的揚(yáng)聲器響度大大增加，然后較遠(yuǎn)的揚(yáng)聲器的響度相應(yīng)減小。
平面、輕質(zhì)的板式揚(yáng)聲器的另一優(yōu)點(diǎn)是，它外觀美麗，具有好的音質(zhì)并且只需要一個(gè)換能器以及從各面板振動膜發(fā)出的全音域沒有交叉重疊。
圖3描述了一圖像顯示器137，例如一計(jì)算機(jī)顯示器或類似的具有顯示屏、以任意期望的形式形成的裝置如陰級射線管或液晶顯示器。該顯示器137包括一盒狀的殼體101，該殼體具有相對的兩個(gè)側(cè)面102，其中的每個(gè)側(cè)面上裝有一個(gè)多模聲輻射器2，其大體上類似于參照圖1和圖2所描述而制成的揚(yáng)聲器81。
殼體101用塑料鑄成，同殼體的大體厚度相比，其相對的兩個(gè)側(cè)邊102用大體呈長方形的相對薄的長方形面積部件所鑄成，由溝槽100定界以限定輻射器2。這些面積部件2在它們的內(nèi)層面上用一輕質(zhì)芯子22增強(qiáng)，該芯子在內(nèi)表層21內(nèi)側(cè)以形成一個(gè)如上所述參照圖1和圖2所說明的那種剛性輕質(zhì)多模輻射器面板2。溝槽有效地限定了圖1和圖2中顯示的那種類型的彈性懸架3且圍繞殼體101形成框架1。溝槽中可以有縫隙(未顯示)并且該縫隙穿透殼體以增強(qiáng)懸架的順度(compliance)。
在與本發(fā)明一同提出的國際專利申請第(我們的卷號為P56813/4/5)號中詳細(xì)說明的那種換能器9被連接到每個(gè)面板2上以將偏轉(zhuǎn)波發(fā)射到板中使板諧振從而產(chǎn)生一個(gè)聲音輸出。
權(quán)利要求
1.一種包括一顯示屏和一殼體的圖像顯示器，該顯示屏安裝于該殼體中，其特征在于，該殼體帶有一個(gè)揚(yáng)聲器，該揚(yáng)聲器包括一分布模式輻射器和一完全地且獨(dú)占地安裝在該輻射器上以使輻射器振動從而使其諧振的換能器裝置。
2.按照權(quán)利要求1所述的圖像顯示器，其特征在于，所述輻射器與所述殼體形成一整體。
3.按照權(quán)利要求2所述的圖像顯示器，其特征在于，所述殼體有一個(gè)外層壁并且所述輻射器同外層壁連成一整體。
4.按照權(quán)利要求2或3所述的圖像顯示器，其特征在于，所述輻射器包括一具有由表層所夾的蜂窩狀芯子的剛性輕質(zhì)面板，其中一個(gè)表層與所述殼體連成一整體。
5.按照權(quán)利要求4所述的圖像顯示器，其特征在于，所述的一個(gè)表層比所述殼體的平均壁厚薄些。
6.按照權(quán)利要求3到5中的任何一個(gè)權(quán)利要求書所述的圖像顯示器，其特征在于，所述殼體的外層壁由一溝槽形成，該溝槽環(huán)繞輻射器并且限定了將揚(yáng)聲器耦合到殼體的彈性懸架。
7.按照權(quán)利要求6所述的圖像顯示器，其特征在于，通過至少一個(gè)溝槽中的縫隙來增強(qiáng)懸架的順度。
全文摘要
一種包括顯示屏(37)和殼體(101)的圖像顯示器(137),其中該顯示屏安裝于該殼體中,其特征為殼體上帶有一個(gè)包括分布模式聲輻射器和換能器裝置(9)的揚(yáng)聲器(81),該換能器裝置完全地且獨(dú)占地安裝在輻射器上以使輻射器振動從而使其諧振。
文檔編號H04R7/06GK1194762SQ9619663
公開日1998年9月30日 申請日期1996年9月2日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月2日
發(fā)明者亨利·阿茲瑪, 馬丁·科洛姆斯, 尼爾·哈里斯 申請人:新型轉(zhuǎn)換器有限公司