專(zhuān)利名稱：包含相位不相關(guān)擴(kuò)散聲源的揚(yáng)聲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于揚(yáng)聲器。
本發(fā)明的一項(xiàng)目的為提供裝置，借此來(lái)自揚(yáng)聲器的聲音可以溝道引導(dǎo)至一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程位置。
聲源可包含一彎曲波模式聲學(xué)輻射體板。一換能器可以固定到板上，以在其中激勵(lì)諧振彎曲波，與板的每一軸線關(guān)連的諧振彎曲波模式予以配置為在頻率上交錯(cuò)，并且換能器位置予以選擇為優(yōu)先耦合至諧振彎曲波模式。
管道可以形成其剖面如一窄縫隙，或可為任何其他希望的剖面形狀。
管道可借一喇叭區(qū)段予以終止。
板可位于管道中以耦合來(lái)自板兩側(cè)的聲學(xué)輻射。
一聲學(xué)反射器可以耦合至管道并耦合至聲源，將聲學(xué)輻射導(dǎo)入至管道。
管道可具有許多終端，并且此等終端可沿管道間隔開(kāi)。
許多板可以耦合至管道。
管道可以折疊。
揚(yáng)聲器可包含一衰減器，控制來(lái)自管道終端的聲音輸出。
可提供裝置，供將管道再區(qū)分為許多沿管道延伸的波導(dǎo)管。管道可在二方向，亦即橫向及垂直向予以再區(qū)分。
一聲學(xué)反射器可以配置以導(dǎo)引來(lái)自一管道終端的聲學(xué)輸出。
包殼裝置可包封板的一端面。
板的平面可平行于管道的軸線。
雖然本發(fā)明曾就揚(yáng)聲器予以說(shuō)明，但應(yīng)當(dāng)明白，其可找到其他應(yīng)用，例如作為微音器或作為吸音器，不論為被動(dòng)或主動(dòng)。
管道終端可直接輻射，其如果成一窄縫隙或相似孔徑的形式，具有廣定向性，并且非頻率控制或頻率選擇性。如果需要修改定向性特性，則可將此業(yè)內(nèi)已知的各種大小形狀及組合的聲學(xué)喇叭加至管道的開(kāi)口端。
擴(kuò)散耦合的原理可擴(kuò)充至作用如殘余喇叭或部分管道的簡(jiǎn)單單一反射元件，并且管道的長(zhǎng)度可以改變至喇叭區(qū)段幾乎直接提供至擴(kuò)散源之處。
本發(fā)明的一項(xiàng)值得注意的特色，為管道可以提供在輻射體的平面，并達(dá)成有效的作用。在源的表面的聲音能量也可以區(qū)分并沿多于一的管道或波導(dǎo)管導(dǎo)引，并且如果在沿管道或波導(dǎo)管通過(guò)后，所需要的若干輸出可以平順重新組合，其可為不相等長(zhǎng)度。
可使用雙管道，以利用來(lái)自擴(kuò)散源兩側(cè)的能量。較佳的源為一片或多片彎曲波板，但其他此類(lèi)源包括一陣列的饋給相位隨機(jī)化信號(hào)的小型傳統(tǒng)的活塞式揚(yáng)聲器，或一陣列由適當(dāng)處理為提供擴(kuò)散聲學(xué)功能的信號(hào)所驅(qū)動(dòng)的數(shù)字揚(yáng)聲器元件。管道提供一種有利整合功能，其可以設(shè)計(jì)如一低通聲學(xué)濾波器，以自一陣列元件數(shù)字揚(yáng)聲器完成希望的響應(yīng)。
雙管道可以橫向配置，以一單一位于中央或近中央的聲音產(chǎn)生器在二分開(kāi)位置，例如沿著車(chē)輛的乘客車(chē)廂提供聲音。
管道可為平直，彎曲或折疊，以允許一種細(xì)長(zhǎng)總成套入傳統(tǒng)揚(yáng)聲器所無(wú)法置放的困難位置。
廣范圍聲音可以沿管道傳輸至實(shí)際小的輻射孔徑，例如在電視監(jiān)視器側(cè)面的縫隙(正常為偽裝在透聲學(xué)的柵格后面)。管道性能可另借細(xì)胞式再區(qū)分予以增強(qiáng)，以抑制交叉駐波。
管道及/或喇叭有一低頻載入功能，其可使用集總參數(shù)予以簡(jiǎn)單計(jì)算。此可有利載入聲源，以借增加/匹配的空氣質(zhì)量，及借由于在相關(guān)聲音產(chǎn)生器前及后間的延伸路徑長(zhǎng)度的擋板效應(yīng)，增強(qiáng)低范圍性能。
板或多重板(具有相同或頻率選擇性/差動(dòng)區(qū)域驅(qū)動(dòng)/形式)，或多重錐體型聲音產(chǎn)生器的后面，可有一部分或整個(gè)封閉的后室，供另外的諧振增強(qiáng)，及控制前后間的低頻聲學(xué)路徑。
管道高度和/或剖面積在確定較高頻率點(diǎn)，供聲音能量的平順傳輸具有影響。因此一30mm高度的矩形管道，在10kHz以上將會(huì)示若干頻率相依性，而10mm區(qū)段將會(huì)良好進(jìn)行至超過(guò)25kHz。
除了管道的橫向再區(qū)分外，管道的再區(qū)分可以延伸至垂直方向，以將管道更再區(qū)分，供在較高頻率保持傳輸性能。
擴(kuò)散源所驅(qū)動(dòng)的管道的出口區(qū)域，對(duì)響度具有影響，并且相對(duì)于出口的固有區(qū)域，一可變區(qū)域機(jī)構(gòu)，諸如一在管道終端上面的可移動(dòng)遮沒(méi)板，可提供方便及有效形式的響度控制，而聲音品質(zhì)無(wú)顯著損失。在機(jī)械響度控制裝置后，可應(yīng)用一喇叭定向性元件。因此使用者音量控制可遠(yuǎn)離聲音產(chǎn)生器。作為替代方案可在沿管道的任何方便位置提供管道控制裝置。
本發(fā)明的管道良好地驅(qū)動(dòng)喇叭終端，并且喇叭可提供擴(kuò)散源的定向性的有效及可計(jì)算控制。僅只管道終端提供均勻廣角輻射，一幾乎完美縫隙或近點(diǎn)源。
就重合效應(yīng)而言，其可能對(duì)于彎曲波板的特別設(shè)計(jì)，在分立的頻率點(diǎn)導(dǎo)致功率的離軸瓣片，流體耦合及管道整合作用，將聲音能量重新構(gòu)形，致使定向性的重合效應(yīng)不再成為所獲得聲學(xué)輸出的特色。
管道可為任何長(zhǎng)度，并可沿管道的長(zhǎng)度提供終端，以產(chǎn)生一種簡(jiǎn)單分布的低位準(zhǔn)聲音系統(tǒng)。多重諧振板可饋給一管道，并且在管道前，折疊或彎曲在板前面的部位，可借以將多重板配置作成更輕巧。
在附圖中，并請(qǐng)參照

圖1及2，示一揚(yáng)聲器1，包含一在New TransducersLtd的國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)案WO 97/09842號(hào)中所概括說(shuō)明性質(zhì)的諧振彎曲波板2，其由一自適當(dāng)聲學(xué)放大器(未示出)饋給電聲學(xué)信號(hào)的振動(dòng)激勵(lì)器3予以驅(qū)動(dòng)。板2借其緣邊彈性安裝在一位于外殼5內(nèi)的彈性懸吊裝置4上，外殼5為平行側(cè)面淺縫隙管道6的形式，有一封閉端7及一開(kāi)口端8，其通入一末端在開(kāi)口或終端10的張開(kāi)喇叭區(qū)段9。外殼可自任何適當(dāng)非諧振材料，諸如正常構(gòu)造揚(yáng)聲器包殼的材料，例如中密度纖維板或塑膠作成?；騽t，至少管道可以作成在一種撓性材料，以適當(dāng)?shù)拿芏?，使得在其預(yù)計(jì)用途的頻率范圍實(shí)際為非諧振。因此管道可成一例如高密度聚乙烯或類(lèi)似者的撓性管的形式。
管道及喇叭區(qū)段借沿管道及喇叭區(qū)段延伸的區(qū)分器12予以再區(qū)分為數(shù)個(gè)波導(dǎo)管11。
圖3示一很相似于圖1及2的揚(yáng)聲器的實(shí)施例。然而，在此情形，管道6之內(nèi)或封閉端7形成如一彎曲例如拋物面反射器，以將聲學(xué)輻射自板2向管道的開(kāi)口端反射。也在此實(shí)施例，板2的平面予以設(shè)定為對(duì)管道的方向成直角，而在圖1及2中，板的平面予以配置在管道的方向。再者，在此實(shí)施例，喇叭區(qū)段予以向外張開(kāi)或彎曲，而在圖1及2中的實(shí)施例，喇叭區(qū)段為錐形。
圖4示一通常如以上在圖1及2中所示的揚(yáng)聲器配置，并且在其中一界定一平行側(cè)面管道6的外殼5有一使管道終止的開(kāi)口端8，及一封閉端7。外殼支承一諧振彎曲波板2在一彈性懸吊裝置4上，致使來(lái)自一面向進(jìn)入外殼5板的面17的聲學(xué)輻射被沿管道導(dǎo)引至一遠(yuǎn)程位置，其中聲音輻射是自管道的開(kāi)口端發(fā)出。
圖5中所示的揚(yáng)聲器，除了管道被一喇叭9所終止外，與圖4中所示者相同。
圖6的揚(yáng)聲器相似于圖5的，但在此情形，來(lái)自背離管道的板側(cè)面15的聲學(xué)輻射被包含在一由一與外殼5整體固定的包殼13所界定的前腔14內(nèi)，以防止來(lái)自板2的側(cè)面15的輻射到達(dá)周?chē)h(huán)境。
圖7揚(yáng)聲囂相似于圖4者，并且在此情形，外殼5界定一對(duì)對(duì)置的平行側(cè)面管道6，其一與板2的每一端面或側(cè)面1 5關(guān)連，管道在相反方向向其開(kāi)口端8延伸。
圖8為圖7的揚(yáng)聲器的一種修改，并且其中二管道6各與板2的一端面關(guān)連，在相同方向延伸，并成間隔開(kāi)關(guān)系。
圖9表示，將一聲學(xué)反射器16置于靠近管道終端，可借以修改如以上所述的揚(yáng)聲器的管道6的終端8，以使聲音聚焦及在箭頭所示的方向?qū)б曇?。因此反射器是成一拋物面反射器的形式。產(chǎn)業(yè)可應(yīng)用性本發(fā)明因此提供一種簡(jiǎn)單的揚(yáng)聲器機(jī)構(gòu)，供沿管道傳輸聲音至遠(yuǎn)程位置。
權(quán)利要求
1．一種揚(yáng)聲器。包含一相位不相關(guān)擴(kuò)散聲源及一管道或波導(dǎo)管，耦合至聲源，以自源導(dǎo)引聲學(xué)能量，管道或波導(dǎo)管有一自聲源的附近延伸的大體平行區(qū)段，及一位于遠(yuǎn)離板的終端。
2．如權(quán)利要求1的揚(yáng)聲器，其中聲源包含一彎曲波模式聲學(xué)輻射體板。
3．如權(quán)利要求2的揚(yáng)聲器，包含一換能器，固定至板，以在其中激勵(lì)諧振彎曲波，與板的每一軸線關(guān)連的諧振彎曲波模式予以配置為頻率交錯(cuò)，并且換能器位置予以選擇為優(yōu)先耦合至諧振彎曲波模式。
4．如權(quán)利要求1,2或3的揚(yáng)聲器，其中管道在剖面予以成形為狀如一窄縫隙。
5．如上述任一權(quán)利要求的揚(yáng)聲器，其中管道被一喇叭區(qū)段所終止。
6．如權(quán)利要求2至5中任一的揚(yáng)聲器，其中板位于管道，以耦合來(lái)自板兩側(cè)的聲學(xué)輻射。
7．如上述任一權(quán)利要求的揚(yáng)聲器，包含一聲學(xué)反射器，耦合至管道并耦合至聲源，以將聲學(xué)輻射導(dǎo)引至管道。
8．如上述任一權(quán)利要求的揚(yáng)聲器，其中管道有許多終端。
9．如權(quán)利要求2至8中任一的揚(yáng)聲器，包含許多耦合至管道的板。
10．如上述任一權(quán)利要求的揚(yáng)聲器，其中管道予以折疊。
11．如上述任一權(quán)利要求的揚(yáng)聲器，包含一衰減器，控制來(lái)自一管道終端的聲音輸出。
12．如上述任一權(quán)利要求的揚(yáng)聲器，包含裝置，將管道再區(qū)分為許多沿管道延伸的波導(dǎo)管。
13．如權(quán)利要求12的一種揚(yáng)聲器，其中管道在二方向予以再區(qū)分。
14．如上述任一權(quán)利要求的揚(yáng)聲器，包含一聲學(xué)反射器，配置為導(dǎo)引來(lái)自管道終端的聲學(xué)輸出。
15．如權(quán)利要求2至5中任一的揚(yáng)聲器，包含包殼裝置，包封板的一端面。
16．如權(quán)利要求2至15中任一的揚(yáng)聲器，其中板的平面平行于管道的軸線。
全文摘要
一種揚(yáng)聲器,包含一相位不相關(guān)擴(kuò)散聲源,及一管道或波導(dǎo)管,耦合至聲源,以自源導(dǎo)引聲學(xué)能量,管道或波導(dǎo)管有一自聲源的附近延伸的實(shí)際平行區(qū)段,及一位于遠(yuǎn)離板的終端。
文檔編號(hào)H04R1/30GK1324556SQ9981254
公開(kāi)日2001年11月28日 申請(qǐng)日期1999年11月4日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月6日
發(fā)明者尼爾·哈里斯, 格雷厄姆·班克 申請(qǐng)人:新型轉(zhuǎn)換器有限公司