纖薄輪廓擴音器的制造方法
【專利說明】纖薄輪廓擴音器
[0001]相關申請信息
[0002]本申請要求2013年3月13日提交的美國臨時申請序列號61/780521的權益，特此如同在本文中完全闡述地通過引用并入。
技術領域
[0003]本發(fā)明領域涉及聲音再現(xiàn)，并且更具體地，涉及揚聲器配置和外殼。
【背景技術】
[0004]許多聲音再現(xiàn)系統(tǒng)包括用于再現(xiàn)非常低頻率的音頻信號的低音炮揚聲器?？砂l(fā)現(xiàn)低音炮用于各種環(huán)境，其包括家庭音響系統(tǒng)、汽車音響系統(tǒng)、影院音響系統(tǒng)、家庭影院系統(tǒng)和現(xiàn)場演奏音響系統(tǒng)等。
[0005]盡管其受歡迎，但常規(guī)低音炮存在許多潛在缺陷或缺點。例如，低音炮揚聲器會占用大量空間。低音炮揚聲器機殼(cabinet)的尺寸和外形可能難以放置在有限尺寸或有結構限制的收聽區(qū)域，例如在汽車和在許多家庭環(huán)境中。普通的低音炮殼體一般是立方體形狀的，并且可能難以放置在揚聲器外殼內(nèi)或汽車的范圍內(nèi)，或在其他有限空間內(nèi)。
[0006]通常應當理解，為了非常低頻率的最佳聲音再現(xiàn)，低音炮驅(qū)動在直徑上與其它的驅(qū)動器(例如用于高和中頻范圍的驅(qū)動器)相比應該相對大，這進而又意味著驅(qū)動器將通常具有相對深的錐部(cone)。典型的是構造具有大腔體的低音炮揚聲器外殼以允許所述驅(qū)動器有足夠的能力來移動適量體積的空氣。同時，這些因素往往會導致低音炮機殼的龐大設計，其在有限的空間不容易適應。
[0007]低音炮揚聲器的另一問題是其可造成附近物體的不良振動，部分因為在低音炮驅(qū)動再現(xiàn)非常低頻率的聲音時其制造出相對大和有力的偏移(excurs1n)。此現(xiàn)象在獨立的低音炮揚聲器機殼的情況下可能不值得注意，但更通常地表現(xiàn)在被設計為更大結構的整體部件的低音炮中，如內(nèi)置到家庭或建筑物壁上的凹陷的低音炮或集成到汽車中的低音炮揚聲器。因為在這些設置中，低音炮直接或間接地物理連接到建筑物結構或汽車框架，其深振動可以通過結構或框架被帶動到連接到該結構或框架的物品或被帶動到住宅或結構內(nèi)的相鄰房間，從而導致值得注意的晃動或甚至于迫使物體移動或造成損壞。由低音炮再現(xiàn)的非常低頻率的振動可以輕易地通過房屋或建筑物傳播，從而抑制更高的頻率，從而造成可能妨礙其他住戶或鄰居的深振動。
[0008]獨立的低音炮揚聲器機殼也可能存在類似問題。獨立的揚聲器機殼有時放置在隱蔽或不顯眼的位置，如在房間的角落，低柜等，但由于其過度的振動，它們具有有限的能力用作其他功能。例如，放置在獨立的揚聲器課外殼上的物體可能明顯地晃動，漸漸地滑過表面，或掉落，造成惱人的噪音或損壞物體。
[0009]—些低音炮揚聲器包括兩個(或更多個)驅(qū)動器，其可被完成從而增加聲音輸出，或者在一些設計中，為了減少機殼或外殼的振動。當兩個驅(qū)動器被定向以使它們直接彼此面對時，驅(qū)動單元的運動是對稱的，并且兩個驅(qū)動器的相對運動可以抵消，從而減少機殼或外殼的振動。然而，此類型的設計的一個缺點是揚聲器機殼或外殼必須足夠深以容納兩個面對面的驅(qū)動器，這可能導致難以放置在有限空間內(nèi)的更大、更笨重的機殼或外殼。因此，消費者和聲音系統(tǒng)設計者往往選擇容忍一定程度的機殼/外殼振動，否則不得不為大而笨重的低音炮揚聲器尋找放置的地方。
[0010]將有利的是提供具有窄輪廓的低音炮或類似揚聲器設計以便它可以在更小或更窄的空間被利用。將進一步有利的是提供具有減輕的振動同時保持高水平的聲音輸出和保真度的低音炮。將進一步有利的是提供非常適合用作在家庭或建筑物內(nèi)或在汽車范圍內(nèi)的凹陷的揚聲器的低音炮。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0011 ]在一個方面，提供一種低音炮或其他揚聲器，其具有多個驅(qū)動器，其該多個驅(qū)動器以使得由驅(qū)動器運動產(chǎn)生的力和/或力矩(moment)基本上抵消的方式被定向和驅(qū)動，從而，除其他事項外，減少或消除揚聲器殼體或外殼的不期望的振動。
[0012]根據(jù)一個或更多實施例，一種低音炮或其他揚聲器包括并排放置在相同的總平面上的多個驅(qū)動器，其中第一組驅(qū)動器面向一個方向并且第二組驅(qū)動器面向相反的方向。驅(qū)動器優(yōu)選地被定向從而使得來自第一組驅(qū)動器的力的總和等于來自第二組驅(qū)動器的力的總和并與其相反，其中來自所有驅(qū)動器的力的總矢量和等于零，并且使得來自所有驅(qū)動器的力矩的矢量和圍繞中心點總共等于零。
[0013]低音炮或其他揚聲器可包括任何數(shù)量的驅(qū)動器，在某些實施例中使用最少三個驅(qū)動器以確保兩個相對的偏移驅(qū)動器之間產(chǎn)生的力矩可通過添加至少一個附加偏移驅(qū)動器被抵消。根據(jù)本文中描述的某些原理的低音炮或其他揚聲器可以包括三個，四個，五個，六個或更多個驅(qū)動器。低音炮揚聲器在形狀上不需要是對稱的，而可以是不對稱的，只要力和力矩使得它們圍繞揚聲器的中心點或質(zhì)心抵消。類似地，雖然驅(qū)動器優(yōu)選地被布置在相同的總平面中，然而它們可以可替換地以三維模式來布置，只要力和力矩使得它們圍繞揚聲器的中心點或質(zhì)心抵消。
[0014]在一些實施例中，第一組驅(qū)動器和第二組驅(qū)動器位于相同的總平面中但彼此面對。每組驅(qū)動器可以從相鄰的槽或孔朝向反射表面輸出聲音，該反射表面進而向外引導聲音。揚聲器外殼可以被構造以具有連接孔，以便來自兩組驅(qū)動器的聲音被組合，并從兩組驅(qū)動器共用的單個孔或一組孔種發(fā)出。
[0015]在某些實施例中，低音炮或其他揚聲器由輕質(zhì)但剛性和堅固的外殼構成，其中壁由覆蓋有在聲學上不透明的材料的框架部分地形成。例如，揚聲器外殼可以包括以重復圖案(諸如蜂窩圖案)布置的一系列框架支撐件，該框架支撐件其包覆或覆蓋有在聲學上不透明的材料。每個驅(qū)動器或每組驅(qū)動器可具有它或它們各自的分離的外殼，從而防止(多個)驅(qū)動器的后向聲學福射干擾揚聲器的其他驅(qū)動器。
[0016]進一步實施例，替換物和變體也在本文中被描述或在附圖中被示出。
【附圖說明】
[0017]圖1A是具有四個驅(qū)動器和一個共用輸出孔的纖薄輪廓低音炮揚聲器的一個實施例的前視圖，而圖1B和圖1C分別是圖1A的揚聲器的頂視和側視橫截面圖。
[0018]圖2是根據(jù)圖1A至圖1C的一般原理構造的纖薄輪廓低音炮揚聲器的分解視圖，其示出額外的細節(jié)。
[0019]圖3A和圖3B分別是具有三個驅(qū)動器的纖薄輪廓低音炮揚聲器的實施例的前視圖和側視圖。
[0020]圖4A和圖4B分別是具有四個驅(qū)動器的纖薄輪廓低音炮揚聲器的實施例的前視圖和側視圖。
[0021]圖5A和圖5B分別是具有四個驅(qū)動器的纖薄輪廓低音炮揚聲器的另一實施例的前視圖和側視圖。
[0022]圖6A和圖6B分別是具有五個驅(qū)動器的纖薄輪廓低音炮揚聲器的實施例的前視圖和側視圖。
[0023]圖7A和圖7B分別是具有六個驅(qū)動器的纖薄輪廓低音炮揚聲器的實施例的前視圖和側視圖。
[0024]圖8是具有六個驅(qū)動器的纖薄輪廓低音炮揚聲器的另一實施例的前視圖。
[0025]圖9A和圖9B分別是具有八個驅(qū)動器的纖薄輪廓低音炮揚聲器的實施例的前視圖和側視圖。
[0026]圖10是示出用于揚聲器力和力矩的抵消的簡化圖，所述揚聲器具有四個根據(jù)本文中公開的實施例操作的驅(qū)動器。
【具體實施方式】
[0027]根據(jù)一個或多個實施例，提供一種低音炮揚聲器系統(tǒng)，其具有多個驅(qū)動器，該多個驅(qū)動器被定向在不同方向并以使得由驅(qū)動器運動產(chǎn)生的磁體反應力和力矩基本上抵消的方式被選擇性地驅(qū)動，因此減輕或消除揚聲器殼體和外殼的不期望的振動。
[0028]在一個實施例中，低音炮揚聲器包括面向一個方向的第一組驅(qū)動器和面向相反方向的第二組驅(qū)動器，其中第一和第二組驅(qū)動器被布置在相同的總平面中以便減小揚聲器殼體或外殼的深度(depth)。由于每個驅(qū)動器的錐部或膜片來回移動，因此驅(qū)動器產(chǎn)生推進錐部或膜片的第一力和施加到支撐驅(qū)動器框架或底盤的揚聲器殼體或外殼上的相等但相反的第二力。如果平衡，則驅(qū)動器被定向為直接彼此相對可以產(chǎn)生互相抵消的力并因此減少振動。然而，位于與揚聲器殼體或外殼的中心點或重心中心偏離的驅(qū)動器將趨向于產(chǎn)生轉動效果，即，與磁鐵反作用力相關聯(lián)的力矩，然而其可能造成非不期望的振動。
[0029]為了減輕或消除這樣的振動，驅(qū)動器優(yōu)選地被定向和布置成不僅使得來自第一組驅(qū)動器的力的總和等于來自第二組驅(qū)動器的力的總和并與其相反，而且還使得來自所有驅(qū)動器的力矩的矢量和圍繞中心點或重心總共等于零。
[0030]雖然根據(jù)本文中公開的實施例的低音炮揚聲器可包括任何數(shù)量的驅(qū)動器，然而通常期望的是將使用最少三個驅(qū)動器，從而在驅(qū)動器之間提供力和力矩的抵消，從而使得諸如在兩個相對的偏置驅(qū)動器之間產(chǎn)生的力矩可以通過添加至少一個額外的偏置驅(qū)動器被抵消。低音炮揚聲器可包括對稱或非對稱布置的三個或更多驅(qū)動器，優(yōu)選地但不一定在同一總平面上對齊。
[0031]此外，在至少一些實施例中，驅(qū)動器從附近的輸出狹槽或孔朝向反射表面輸出聲音，該反射表面轉動并向外引導聲音。揚聲器外殼可以被構造有連接孔以便來自兩組驅(qū)動器的聲音被組合并從兩組驅(qū)動器共用的單個孔或一組孔中發(fā)出。
[0032]根據(jù)在本文中公開的一個實施例構造的纖薄輪廓低音炮揚聲器100的示例在圖1A到圖1C中示出。圖1A是纖薄輪廓低音炮揚聲器100的前視圖(其被示為不帶有聲音反射前蓋，如后面所說明的)，而圖1B和圖1C分別是所述揚聲器100的頂視圖和側視圖。如本文中所示，揚聲器100在此示例中包括安裝在主揚聲器外殼120上的四個驅(qū)動器105a、105b、110a、110b。揚聲器外殼120在此示例中包括容納用于安裝兩個驅(qū)動器105a、105b的孔的第一擋板130，和容納用于安裝另外兩個驅(qū)動器110a、110b的孔的第二擋板131，使得所述第一對驅(qū)動器105a、105b被安裝在與第二對驅(qū)動器110a、I 1b相反的方向上，盡管所有四個驅(qū)動器105a、105b、110a、I 1b都被安裝在相同的總平面135中，S卩，即使驅(qū)動器105a、105b、110a、IlOb沒有全部面向相同的方向，它們的錐部也全部重疊。第一對驅(qū)動器105a、105b優(yōu)選地對稱地安裝在揚聲器外殼120的中心的任一側，而第二對驅(qū)動器11Oa、I 1b優(yōu)選地分別對稱地安裝在驅(qū)動器105a、105b的任一側，并因此也同樣對稱地圍繞揚聲器外殼120的中心安裝。
[0033]第一擋板130和第二擋板131形成主揚聲器外殼120的相反的壁，其在本例中被進一步劃分成四個室，包括兩個外室136、137和兩個內(nèi)室138、139。四個室136至139優(yōu)選提供聲學隔離使得驅(qū)動器105a、105b、110a、110b中任何一個的運動