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，尤其是涉及一種板式的共振彎曲波揚聲器，例如New Transducers Limited公司于WO 97/09842中所描述的揚聲器。
本發(fā)明的目的是改進板式共振彎曲波揚聲器的低頻性能。
有些共振板式彎曲揚聲器，其可達到的有用帶寬理論上并無限制。然而，目前可使用的材料，意味著其必須能夠于高頻(10kHz-20kHz)輻射，因而對于最低、有用的頻率而言，實際上是有限制的，使得一全域揚聲器在最低頻的情況下無法工作。
本發(fā)明的一目的是提供一種前述類型的揚聲器，當(dāng)裝在墻上時具備低頻工作能力。
WO 97/09842描述了共振板式彎曲波，即所謂“分布模式”的揚聲器，這些揚聲器也可以設(shè)置成象活塞那樣運動，如圖7和8的實施例所示，有助于揚聲器的低頻響應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明所提供的一種共振彎曲波板式揚聲器，包括一板及一裝在該板用以在其上施以彎曲波振動的振動激勵器，其特征為，該揚聲器適合裝在墻壁等表面上，且配置有一振動激勵器以與該墻等表面驅(qū)動接觸。
該揚聲器可包括一圍繞板的框架及將板固定在該框架上的懸架裝置，且該驅(qū)動墻壁振動的激勵器裝可裝在該框架上?？蚣苌峡砂惭b多個驅(qū)動墻壁振動的激勵器。該框架可為矩形，在該框架的至少兩個相鄰的轉(zhuǎn)角上可裝置一驅(qū)動墻壁振動的激勵器。
該板可以是透光的，該板的邊界部位可安裝至少一個振動激勵器，亦即，使得對于透過板可見性的遮蔽減到最小。
該驅(qū)動墻壁振動的激勵器可適合于低頻操作。
該框架可適合于橫跨在兩個構(gòu)成一角隅的相鄰墻壁或相似表面之間，和該板構(gòu)成一共振腔以加強低頻響應(yīng)。驅(qū)動墻壁振動的激勵器可裝在框架上，用于驅(qū)動該兩面相鄰的墻壁。
該框架可包括一背板，構(gòu)成一封閉的淺腔，例如在WO 99/52322中所教導(dǎo)的。
可加上將框架密封至墻壁或相似的表面的裝置。
另一方面，本發(fā)明提供一種操作一板式共振彎曲波揚聲器以加強低頻性能的方法，其特征為，將該揚聲器裝在至少兩個房間邊界的交接處的附近而在該板和該房間邊界之間形成一共振空氣腔。本方法可包括，安排揚聲器使其與至少一個房間的邊界接觸，以驅(qū)動該至少一個房間的邊界，使其產(chǎn)生彎曲波振動。
本發(fā)明將利用附圖的實例加以說明，其中

圖1為本發(fā)明所述的全域板式揚聲器的剖視圖；圖2為圖1所示揚聲器變型的前視圖；圖3為圖2的揚聲器的低頻響應(yīng)曲線圖；圖4為本發(fā)明第二實施例的前視圖；圖5為圖4的揚聲器的低頻響應(yīng)曲線圖；圖6為本發(fā)明的揚聲器跨座于房間角隅的透視圖；及圖7為圖6所示配置的平面圖。
在各圖中，特別是圖1，為一全域共振彎曲波板式揚聲器1，大致為WO 97/09842、WO 99/37121或WO 99/52322所描述的型式，皆屬于NewTransducers Limited公司，該揚聲器適合裝在墻壁2或相似的地方，例如，成為一幅圖畫揚聲器。該揚聲器1包括一圍繞共振板4且大致為矩形的框架3，該板4利用周圍的懸架5裝在框架內(nèi)。一個慣性電動型的振動激勵器6裝在板4上靠近中央位置之處，如WO 97/09842所教導(dǎo)的那樣，響應(yīng)于按公知方式加在激勵器上的音頻信號，向板施加彎曲波能量，使其共振而產(chǎn)生聲音輸出。
該框架還支撐一固定的背板7，于是，該揚聲器構(gòu)成一淺封閉空間8，如WO 99/52322所教導(dǎo)的那樣?？衫霉潭ㄔ诳蚣茼斏系膫鹘y(tǒng)懸線，以如同畫框的方式將該框架懸在墻上，框架底邊以珠9靠在墻2上，該珠形成大體上為水平的支點供框架靠在墻上。
框架3的頂部具有一伸進封閉空間8的支架10，其上裝有一電動的振動激勵器11，此激勵器向后穿過背板7上的一孔12而碰到墻壁以便驅(qū)動接觸。用彈性的密封件13將激勵器11穿過背板7的部位密封于背板上。此外，用彈性的密封件14，例如發(fā)泡塑料，沿框架3的周圍密封到墻壁2上。該激勵器可用合適的接合物15，例如軟質(zhì)粘著劑，與墻壁連接，例如英國Bostik Ltd公司RTM BLU-TACK之下所銷售的那種類型。在操作時，施加一音頻信號至激勵器6造成板4共振而產(chǎn)生一聲音輸出，并經(jīng)由激勵器11傳到墻壁2以驅(qū)使墻壁振動而加強揚聲器的低頻響應(yīng)。可配置一對這樣的激勵器11，于框架頂部兩個轉(zhuǎn)角各裝一只。這種墻壁驅(qū)動與墻壁構(gòu)造的本質(zhì)有關(guān)，當(dāng)墻壁為輕質(zhì)干燥塑料板及木質(zhì)或金屬隔間材料，即，軟性構(gòu)造的情況下，驅(qū)動程度會大于墻壁阻抗值較高的情況，例如磚或磚造結(jié)構(gòu)等密致材料的墻壁，即硬質(zhì)構(gòu)造。在硬質(zhì)墻壁的情況，可產(chǎn)生以活塞動作方式驅(qū)動揚聲器的效果，使低頻響應(yīng)再獲加強。
圖2的揚聲器配置與圖1相似，唯一不同處為，此情況中，用于激勵板4的激勵器6安排在板的頂部邊緣，如WO 99/37121所教導(dǎo)的那樣。此種情況，該板4可為透光的型式且該揚聲器可構(gòu)成視覺顯示器的一部分。
如圖3所示，點線表示圖2所示揚聲器的一低頻響應(yīng)曲線；實線表示不具有墻壁驅(qū)動器11的響應(yīng)曲線。可見墻壁驅(qū)動激勵器11能夠加強該揚聲器的低頻輸出。
圖4和圖5與圖2和圖3對應(yīng)，且針對大致圖1所示揚聲器的實施例，不過其框架3的四個轉(zhuǎn)角皆裝有墻壁驅(qū)動激勵器11。
在圖6和圖7中，大致如圖1所示的揚聲器跨座在房間角隅而構(gòu)成一封閉腔16，該封閉腔16在低頻以Helmholtz共振器的方式共振而加強揚聲器的低頻性能，也可以設(shè)置成象前述那樣驅(qū)動墻壁。
一設(shè)計良好的分布型揚聲器能夠于大部分的音頻范圍上工作，并具有優(yōu)良的聲音分布且失真很低。然而，在較低的音頻時，分布型揚聲器的板型式，其大小變成和板的尺寸相似，且該板開始作為一個整體單元移動，而不能進行分布模式輻射。因此，稍高于該較低頻率的頻率為該板能夠在分布模式操作下重現(xiàn)的最低頻率。對于大部分一般尺寸的板而言，此頻率大約在100到200赫茲的范圍內(nèi)。
通過設(shè)置成裝有上述單元的墻壁被揚聲器組件中安裝的一個或多個額外的激勵器驅(qū)動，使得裝在墻上的分布型揚聲器能夠重現(xiàn)較低的頻率。此種配置的優(yōu)點為克服了隔間墻原本會削弱低頻音響保真的弱點。隔間墻(在木材或金屬構(gòu)架上安裝塑料板所制成，為現(xiàn)代大部分建筑中所采用)與在房間中傳播的低頻聲音交互振動。結(jié)果墻壁所產(chǎn)生的吸收及反射與需要的低頻造成干擾。
以裝在揚聲器組件中的特地設(shè)計的激勵器驅(qū)動隔間墻會造成該墻與所要的房內(nèi)低頻聲音同步輻射而克服這種限制并對于較小尺寸分布型揚聲器的低頻范圍限制提供其本身包括的解決方法，而在一般的應(yīng)用中增加超過一個八度音的范圍。
低頻要加強的揚聲器板可為一般在靠近中央最適合位置驅(qū)動的型式，或者是在邊緣處驅(qū)動的型式?？稍诎蹇拷D(zhuǎn)角處以多個激勵器，或以單一或多個激勵器于揚聲器組件的質(zhì)量中心施以低頻的振動激勵。在轉(zhuǎn)角低音激勵的方式可以很容易地將激勵器磁鐵固定在揚聲器框架組件上，且框架的額外質(zhì)量使它具備良好的低頻之下的慣性基準(zhǔn)。
可將每一低頻激勵器以其音圈正面向后的方式安裝，使得所產(chǎn)生的該音圈激勵施加在揚聲器所安裝的墻上。利用激勵器磁鐵或激勵器磁鐵與揚聲器框架單元(若該激勵器磁鐵固裝在框架上)的質(zhì)量的反作用慣性驅(qū)動墻壁，低頻激勵器的推-拉作用使墻壁產(chǎn)生一分布型式的輸出。在低頻時，這可能需要傳送足夠的力量到墻壁上。
將低頻激勵器固定在墻壁上的方法很重要，因為必須達到容易固定、容易拆除及結(jié)實、連接穩(wěn)固以防止雜音及損失。Blu-Tack(RTM)制造有一種用于實驗的連接媒介，但若要更長久地固定，則需要使用如雙面膠帶等材料。以雙面膠帶固定的強度超過需要的強度，可能造成不易拆下及無法調(diào)整位置。另一解決此問題的方法是將一表面光滑的金屬或塑料盤片固定(例如，利用雙面膠帶)于墻壁上，在它上面涂上不會干掉的粘性流體狀受熱會軟化的化合物、硅脂等。將揚聲器掛在墻上就位時，裝在激勵器上相似的盤片將與墻壁上的盤片接觸。涂覆的流體和形成于兩薄片之間的空氣連結(jié)可提供垂直于墻壁的結(jié)實握持力，因而不會產(chǎn)生雜音，但在需要時可調(diào)整位置或?qū)⑺∠?。可在激勵器和其中一個盤片之間裝配一鉸鏈或萬用節(jié)以確保能夠和墻壁表面正確地對齊。
對于給定的激勵器施力而言，墻壁的質(zhì)量愈輕或阻抗愈低(相對于揚聲器組件的固定質(zhì)量)，墻壁的動作愈大。揚聲器的質(zhì)量可做得大一點，如此在低頻時可更有效地激勵墻壁的振動。
墻壁的質(zhì)量愈大或阻抗愈高，墻壁的動作愈小，取而代之的是，揚聲器組件整體發(fā)生較大的活塞式動作。此情況下，將揚聲器組件的整體質(zhì)量降低，使得激勵器的動力更能施于空氣負(fù)載中，而不是使質(zhì)量加速，會是有利的作法。對于硬質(zhì)墻壁情況下的低頻加強的板，如附圖1所示那樣揚聲器框架和墻壁之間作氣密處理是有利的。在本文所述的兩種情況中，與完全沒有利用墻壁激勵的情況比較，低頻輸出皆有增強。
因此本發(fā)明提供了一種簡單的方法，能夠改進要裝在墻上的共振板式揚聲器的低音響應(yīng)。
權(quán)利要求
1.一種共振彎曲波板式揚聲器，包括一板及一裝在該板上用以于其上施以彎曲波的振動激勵器，其特征在于，該揚聲器適合裝在墻壁等表面上，并配置一振動激勵器用以與墻壁等表面驅(qū)動接觸。
2.如權(quán)利要求1的揚聲器，其特征在于，該板為一框架所圍繞，并利用懸架裝置將板裝在該框架中，該驅(qū)動墻壁振動的激勵器裝在該框架上。
3.如權(quán)利要求2的揚聲器，其特征在于，在框架上裝有多個驅(qū)動墻壁振動的激勵器。
4.如權(quán)利要求3的揚聲器，其特征在于，該框架為矩形且至少在其兩個相鄰的轉(zhuǎn)角上裝置有該驅(qū)動墻壁振動的激勵器。
5.如前述任一權(quán)利要求的揚聲器，其特征在于，該板可透光，在該板的邊界部位裝有至少一個振動激勵器。
6.如前述任一權(quán)利要求的揚聲器，其特征在于，該驅(qū)動墻壁振動的激勵器適合于低頻操作。
7.如權(quán)利要求2至6中任何一項的揚聲器，其特征在于，該框架適合跨座在構(gòu)成一角隅的相鄰兩面墻壁等表面之間，連同該板形成一共振腔以加強低頻響應(yīng)。
8.如權(quán)利要求7的揚聲器，其特征在于，該驅(qū)動墻壁振動的激勵器裝在框架上且可驅(qū)動該兩面相鄰的墻壁。
9.如權(quán)利要求2至8中任何一項的揚聲器，其特征在于，該框架中有一背板構(gòu)成一封閉腔。
10.如權(quán)利要求2至9中任何一項的揚聲器，其特征在于，具有將框架密封于墻壁等表面的密封裝置。
11.一種操作一板式共振彎曲波揚聲器以加強低頻性能的方法，其中，將該揚聲器配置在靠近至少兩個房間邊界的交接處而在該房間邊界和該板之間形成一共振空氣腔。
12.如權(quán)利要求11的方法，其特征在于，使該揚聲器與至少一個房間邊界接觸以便驅(qū)動該至少一個房間邊界使其產(chǎn)生彎曲波振動。
全文摘要
一種共振彎曲波板式揚聲器,包括一板及一裝在板上用以在其上施以彎曲波振動的振動激勵器,其特征為該揚聲器適合裝在墻壁等表面上,且配置有一振動激勵器以與該墻等表面驅(qū)動接觸。另一方面,本發(fā)明提供一種操作一板式的共振彎曲波揚聲器以加強低頻性能的方法,其特征為將該揚聲器裝在靠近至少兩個房間邊界的交接處而在該板和該房間邊界之間形成一共振空氣腔。
文檔編號H04R7/04GK1333992SQ9981381
公開日2002年1月30日 申請日期1999年12月1日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月2日
發(fā)明者亨利·阿齊馬, 丹尼斯·莫里克羅夫特 申請人:新型轉(zhuǎn)換器有限公司