專利名稱：揚聲器裝置和重現(xiàn)裝置的制作方法
相關申請本發(fā)明包含與2005年5月9日提交日本專利局的日本專利申請JP2005-136741以及2005年7月1日提交日本專利局的JP2005-194043相關的主題，這些申請的內容通過引用整體結合在此。
背景技術：
發(fā)明領域本發(fā)明涉及揚聲器裝置和重現(xiàn)裝置，并且特別是適用于例如立體聲揚聲器裝置。
相關技術立體聲揚聲器裝置包括一對分開的揚聲器設備；它具有左聲道揚聲器設備和右聲道揚聲器設備。左聲道揚聲器設備輸出左聲道音頻，右聲道揚聲器設備輸出右聲道音頻。
左聲道揚聲器設備通常置于聽者的左耳側，同時右聲道揚聲器設備置于他/她的右耳側。由于他/她處于左聲道揚聲器設備和右聲道揚聲器設備之間，并且同時面對右聲道揚聲器設備和左聲道揚聲器設備，則他/她可以聽到立體聲。
但是，要得到高質量的立體聲，聽者的位置應該是他/她同時面對左聲道揚聲器設備和右聲道揚聲器設備，并且與每一揚聲器設備有相同的距離。在該方式中，聽者能夠獲得良好立體聲的區(qū)域就有一定的限制范圍(聽者能夠獲得良好立體聲的區(qū)域通常也稱為“聽音區(qū)域”)。
相應地，近年來，例如在日本專利公開公報號.H09-98495中所揭示的立體聲揚聲器裝置(圖1)包括用于左和右聲道的一對分開的揚聲器盒體，同時振動膜以順時針和逆時針的方向固定住，且相對于揚聲器盒體的正面傾斜預定的角度。使用這些振動膜可以擴大其聽音區(qū)域。

發(fā)明內容
然而，雖然上述的立體聲揚聲器裝置在一定程度上擴大其聽音區(qū)域，但聽音區(qū)域基本上還是受到限制。在該方式中，聽音區(qū)域受到這類揚聲器裝置的類型所限。
考慮到上述問題而做出本發(fā)明，以提供在其聽音區(qū)域沒有限制的揚聲器裝置和重現(xiàn)裝置。
在本發(fā)明的實施例中，揚聲器裝置和重現(xiàn)裝置包括基本呈橢圓體形狀的機殼；附加在所述機殼長側一端的第一揚聲器，所述第一揚聲器具有其正面面向機殼外部的振動膜；附加在所述機殼長側另一端的第二揚聲器，所述第二揚聲器具有其正面面對所述機殼外部的振動膜。
因此，第一揚聲器和第二揚聲器大致等效于一點音源，并且從第一揚聲器和第二揚聲器中發(fā)出的聲音從機殼平穩(wěn)地輻射至四周。
在本發(fā)明的一實施例中，所述揚聲器裝置和重現(xiàn)裝置包括基本呈球體形狀的機殼；附加在所述機殼長側一端的第一揚聲器，所述第一揚聲器具有其正面面向機殼外部的振動膜；附加在所述機殼長側另一端的第二揚聲器，所述第二揚聲器具有其正面面對所述機殼外部的振動膜。因此，第一揚聲器和第二揚聲器大致等效于一點音源，并且從第一揚聲器和第二揚聲器中發(fā)出的聲音從機殼平穩(wěn)地輻射至四周。由于揚聲器裝置和重現(xiàn)裝置具有平穩(wěn)和寬廣的方向性，從而聽者可獲得來自機殼周圍任意一處的高質量聲音。因此，揚聲器裝置和重現(xiàn)裝置對聽音區(qū)域沒有限制。
本發(fā)明的性質、原理以及實用性在下面結合附圖的詳細描述中將會更加明顯，在附圖中類似的部分由類似的標號或字符指定。


在附圖中圖1A和1B是示出立體聲揚聲器設備的外部結構的示意圖；圖2是示出立體聲揚聲器設備的內部結構的示意圖；圖3A和3B是示出立體聲揚聲器設備尺寸的示意圖；圖4是示出橢球機殼表面聲級分布的示意圖(頻率10kHz)；圖5是示出橢球機殼表面聲級分布的示意圖(頻率5kHz)；圖6是示出橢球機殼表面聲級分布的示意圖(頻率2kHz)；圖7是示出橢球機殼表面聲級分布的示意圖(頻率1kHz)；圖8是示出橢球機殼表面聲級分布的示意圖(頻率500Hz)；圖9是示出橢球機殼周圍沿yz平面的聲級分布示意圖(頻率10kHz)；
圖10是示出橢球機殼周圍沿xy平面的聲級分布示意圖(頻率10kHz)；圖11是示出橢球機殼周圍沿zx平面的聲級分布示意圖(頻率10kHz)；圖12是示出橢球機殼周圍沿yz平面的聲級分布示意圖(頻率5kHz)；圖13是示出橢球機殼周圍沿xy平面的聲級分布示意圖(頻率5kHz)；圖14是示出橢球機殼周圍沿zx平面的聲級分布示意圖(頻率5kHz)；圖15是示出橢球機殼周圍沿yz平面的聲級分布示意圖(頻率2kHz)；圖16是示出橢球機殼周圍沿xy平面的聲級分布示意圖(頻率2kHz)；圖17是示出橢球機殼周圍沿zx平面的聲級分布示意圖(頻率2kHz)；圖18是示出橢球機殼周圍沿yz平面的聲級分布示意圖(頻率1kHz)；圖19是示出橢球機殼周圍沿xy平面的聲級分布示意圖(頻率1kHz)；圖20是示出橢球機殼周圍沿zx平面的聲級分布示意圖(頻率1kHz)；圖21是示出橢球機殼周圍沿yz平面的聲級分布示意圖(頻率500Hz)；圖22是示出橢球機殼周圍沿xy平面的聲級分布示意圖(頻率500Hz)；圖23是示出橢球機殼周圍沿zx平面的聲級分布示意圖(頻率500Hz)；圖24是示出長方體機殼周圍沿yz平面的聲級分布示意圖(頻率10kHz)；圖25是示出長方體機殼周圍沿xy平面的聲級分布示意圖(頻率10kHz)；圖26是示出長方體機殼周圍沿zx平面的聲級分布示意圖(頻率10kHz)；圖27是示出長方體機殼周圍沿yz平面的聲級分布示意圖(頻率5kHz)；圖28是示出長方體機殼周圍沿xy平面的聲級分布示意圖(頻率5kHz)；圖29是示出長方體機殼周圍沿zx平面的聲級分布示意圖(頻率5kHz)；圖30是示出長方體機殼周圍沿yz平面的聲級分布示意圖(頻率2kHz)；圖31是示出長方體機殼周圍沿xy平面的聲級分布示意圖(頻率2kHz)；圖32是示出長方體機殼周圍沿zx平面的聲級分布示意圖(頻率2kHz)；圖33是示出長方體機殼周圍沿yz平面的聲級分布示意圖(頻率1kHz)；圖34是示出長方體機殼周圍沿xy平面的聲級分布示意圖(頻率1kHz)；圖35是示出長方體機殼周圍沿zx平面的聲級分布示意圖(頻率1kHz)；圖36是示出長方體機殼周圍沿yz平面的聲級分布示意圖(頻率500Hz)；圖37是示出長方體機殼周圍沿xy平面的聲級分布示意圖(頻率500Hz)；圖38是示出長方體機殼周圍沿zx平面的聲級分布示意圖(頻率500Hz)；圖39是示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例(1)立體聲揚聲器設備的內部結構示意圖；
圖40是示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例(2)立體聲揚聲器設備的內部結構示意圖；圖41是示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例(3)立體聲揚聲器設備的內部結構示意圖；圖42A和42B是示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例(1)機殼支撐部分的配置示意圖；以及圖43A和43B是示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例(2)機殼支撐部分的配置示意圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參照附圖對本發(fā)明一實施例進行詳細描述。
(1)立體聲揚聲器設備的外部結構在圖1A和1B中，標號1代表具有內置放大器的立體聲揚聲器設備。該立體聲揚聲器設備1包括基本呈橢球體形狀的中空機殼2。該橢球機殼2包括中央機殼部分3、一端機殼部分4A以及另一端機殼部分4B。中央機殼部分3、一端機殼部分4A和另一端機殼部分4B以下列方式形成在兩個位置處設置兩個切平面(一端切平面和另一端切平面)，每一切平面在相對于橢球體長軸的垂直方向上與橢球體的中央點G有相同的距離；并且，沿著一端切平面和另一端切平面切下橢球機殼2。結果，在中央機殼部分3的一端切平面和另一端切平面上形成有兩個圓形孔徑3A和3B?；境蕡A頂狀的一端機殼部分4A連接到中央機殼部分3的一端切平面，從而該一端機殼部分4A覆蓋住孔徑3A?；境蕡A頂狀的另一端機殼部分4B連接到中央機殼部分3的另一端切平面，從而該另一端機殼部分4B覆蓋住孔徑3B。以該方式，中央機殼部分3、一端機殼部分4A和另一端機殼部分4B構成了球體的形狀。
球體機殼2的長軸通常也稱為水平中心軸(該水平中心軸將稱為機殼中心軸)。一端機殼部分4A和另一端機殼部分4B將被分別稱為左端機殼部分4A和右端機殼部分4B。當聽者處于一位置，他/她可以在該位置上看到位于他/她左側的左端機殼部分4A以及位于他/她右側的右端機殼部分4B時，她所面對的立體聲揚聲器設備的面就是立體聲揚聲器設備1的正面?？讖?A和3B也被稱為左側孔徑3A和右側孔徑3B。
左聲道音頻的揚聲器5A和右聲道音頻的揚聲器5B置于中央機殼部分3的內部，從而揚聲器5A和5B處于完全相對的位置上，并且與機殼中心軸上的中央點G具有相同的距離(左聲道音頻的揚聲器5A和右聲道音頻的揚聲器5B也被分別稱為左揚聲器和右揚聲器)。具體地，左揚聲器5A置于中央機殼部分3的內部，從而左揚聲器5A從內側堵住左側孔徑3A，并且其基本呈盤狀的振動膜的正面通過左側孔徑3A暴露到外面。以同樣的方式，右揚聲器5B置于中央機殼部分3的內部，從而右揚聲器5B從內側堵住右側孔徑3B，并且其基本呈盤狀的振動膜的正面通過右側孔徑3B暴露到外面。在中央機殼部分3的內部，左揚聲器5A的背面面對右揚聲器5B的背面。在該方式中，左揚聲器5A裝配有基本呈半橢球殼狀的隔音板，這就是說，左揚聲器5A的隔音板的光滑彎曲表面從左揚聲器5A的振動膜邊緣伸展到振動膜的背部。此外，右揚聲器5B裝配有基本呈半橢球殼狀的隔音板，這就是說，右揚聲器5B的隔音板的光滑彎曲表面從右揚聲器5B的振動膜邊緣伸展到振動膜的背部。左揚聲器5A和右揚聲器5B的隔音板以無縫的方式彼此連接，從而左揚聲器5A的振動膜的背面面對右揚聲器5B的振動膜的背面。
此外，中央機殼部分3具有左側機殼支撐元件6A和右側機殼支撐元件6B。左側機殼支撐元件6A呈環(huán)形。右側機殼支撐元件6B的形狀與左側機殼支撐元件6A的形狀相同。為便于解釋，與中央點G有相同的距離且垂直于機殼中心軸的虛構左側平面F1和虛構右側平面F2設置在中央機殼部分3上。在該情形中，左側機殼支撐元件6A和右側機殼支撐元件6B分別沿著虛構的左側平面F1和虛構的右側平面F2形成。具體地，左側機殼支撐元件6A環(huán)繞在中央機殼部分3的外周圍上，從而左側機殼支撐元件6A從中央機殼部分3上凸出。以相同的方式，右側機殼支撐元件6B環(huán)繞在中央機殼部分3的外周圍上，從而右側機殼支撐元件6B從中央機殼部分3上凸出。
環(huán)狀左側機殼支撐元件6A和右側機殼支撐元件6B的截面部分呈半圓狀，其內圍比外圍要寬。此外，左側機殼支撐元件6A和右側機殼支撐元件6B的外徑稍大于中央機殼部分3的最大外徑(中央機殼部分3的最大外徑垂直于機殼中心軸)。例如，左側機殼支撐元件6A和右側機殼支撐元件6B的外徑比中央機殼部分3的最大外徑大幾個毫米。因此，當立體聲設備1置于諸如桌面的平面上時，左側機殼支撐元件6A外周圍上的一點以及右側機殼支撐元件6B外周圍上的一點就接觸到了該平面，這樣就防止中央機殼部分3與平面相接觸。在該方式中，左側機殼支撐元件6A和右側機殼支撐元件6B將中央機殼部分3水平支撐在該平面上。由于立體聲揚聲器設備1只有兩點接觸到平面，從而不會有大量的振動從球體機殼2傳動至該平面。
此外，由于立體聲揚聲器設備1的中央機殼部分3由環(huán)狀左側機殼支撐元件6A和右側機殼支撐元件6B支撐為稍高于該平面，左揚聲器5A和右揚聲器5B不接觸該平面，但與之非常接近。因此，將該立體聲揚聲器設備1放置在具有良好反射性的硬質材料制成的平面上，可增強左揚聲器5A和右揚聲器5B中由隔音板效應所致的低音調聲音。隔音板的效果是由于左揚聲器5A和右揚聲器5B的聲音也會在鄰近的面上反射，如同從左和右揚聲器5A和5B在平面相對側的位置上也發(fā)出聲音一樣。這樣就強化(加倍)了聲音的低頻范圍(基于左揚聲器5A和右揚聲器5B之間的距離對聲音波長的比例來確定該范圍)。這就是說，由于反射與低頻的直接聲音同相，來自平面的反射強化了左揚聲器5A和右揚聲器5B的聲音。
中央機殼部分3內部具有一重物7。具體地，重物7置于中央機殼部分3內部底面的中央?yún)^(qū)域。因此，中央機殼部分3具有很低的重心。該重物7使中央機殼部分3保持水平，在立體揚聲器置于平面時可防止中央機殼部分3繞機殼中心軸滾動。在該方式下，立體聲揚聲器設備1僅僅有兩點，即左側機殼支撐元件6A和右側機殼支撐元件6B外周圍上的兩點與平面相接觸，從而立體聲揚聲器設備1就像不倒翁一樣。依次，當立體聲揚聲器設備1發(fā)出聲音時，左揚聲器5A和右揚聲器5B的振動膜沿著垂直穿過兩個振動膜的機殼中心軸振動。當立體聲揚聲器設備置于平面上時，立體聲揚聲器設備1的兩點，即左側機殼支撐元件6A和右側機殼支撐元件6B外周圍上的兩點與該平面相接觸。這兩點處于與機殼中心軸平行的直線上。因此，即便是左揚聲器5A和右揚聲器5B的振動膜沿著機殼中心軸振動，這兩點也可防止中央機殼部分3振動。因此，該立體聲揚聲器設備1重現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)，并隨后通過左揚聲器5A和右揚聲器5B發(fā)出左聲道音頻和右聲道音頻，而不會在平面(諸如桌面)上移動。在該實施例中，左側機殼支撐元件6A和右側機殼支撐元件6B例如，由諸如橡膠和硅酮等彈性材料制成。左側機殼支撐元件6A和右側機殼支撐元件6B也可由諸如金屬和塑料的硬質材料制成。人們期望放置立體聲揚聲器設備1的平面和支撐元件之間的接觸區(qū)域盡可能地小。
通過將十字狀的柵格板(latticed plate)彎曲來形成基本呈圓頂狀的左端機殼部分4A和右端機殼部分4B。該左端機殼部分4A和右端機殼部分4B附在中央機殼部分3上，從而左端機殼部分4A和右端機殼部分4B覆蓋住左側孔徑3A和右側孔徑3B。因此，左端機殼部分4A和右端機殼部分4B可保護左揚聲器5A和右揚聲器5B(它們從左側孔徑3A和右側孔徑3B暴露在外面)，而不會阻擋左揚聲器5A和右揚聲器5B發(fā)出的聲音。此外，由于左端機殼部分4A和右端機殼部分4B為柵格狀，從而左端機殼部分4A和右端機殼部分4B可以修正聲音的質量。這就是說，左端機殼部分4A和右端機殼部分4B類似于有保護作用的揚聲器網格，同時類似于修正聲音頻率特征的均衡器。
(2)立體聲揚聲器設備的內部結構參照圖2，對立體聲揚聲器設備1的內部結構進行描述。圖2是沿著將橢球機殼2從頂部到底部分隔開的虛構平面而得到的橢球機殼2的橫截面圖。如圖2所示，中央機殼部分3內部具有一對分隔板8A和8B。分隔板8A置于中央機殼部分3的內部左側。分隔板8B置于中央機殼部分3的內部右側。分隔板8A和8B與中央點G有相同的距離，且均垂直于機殼中心軸。左側的分隔板8A被稱為左側分隔板8A，同時右側的分隔板8B被稱為右側分隔板8B。
左側分隔板8A和右側分隔板8B在中央機殼部分3內部創(chuàng)建了三個存儲空間9A、9B和9C。中央存儲空間9A處在左側分隔板8A和右側分隔板8B之間。左側存儲空間9B位于左側分隔板8A的左側。右側存儲空間9C位于右側分隔板8B的右側，并且其尺寸與左側存儲空間9B的大小相同。
中央存儲空間9A存儲了重物7以及包含有放大器的電路部分10。重物7可以是驅動電路部分10的電池。左側存儲空間9B存儲了左揚聲器5A，從而僅僅是其振動膜的正面從左側孔徑3A暴露到外面。右側存儲空間9C存儲了右揚聲器5B，從而僅僅是其振動膜的正面從右側孔徑3B暴露到外面。因此，左側存儲空間9B和右側存儲空間9C用作為左揚聲器5A和5B的揚聲器箱。由于左側存儲空間9B和右側存儲空間9C的形狀和尺寸相同，則右揚聲器5B的聲音與左揚聲器5A的聲音具有相同的頻率特征。
(3)操作和效果具有上述配置的立體聲揚聲器設備1通過外部輸入端子(未示出)從外部設備中接收立體聲音頻信號。在立體聲揚聲器設備1中，電路部分10將立體聲音頻信號放大。電路部分10隨后從立體聲音頻信號中提取左聲道音頻信號，然后將左聲道音頻信號提供給左揚聲器5A。同時，電路部分10從立體聲音頻信號中提取右聲道音頻信號，然后將右聲道音頻信號提供給右揚聲器5B。
基于左聲道音頻信號和右聲道音頻信號，立體聲揚聲器設備1中的左揚聲器5A和右揚聲器5B分別發(fā)出左聲道音頻和右聲道音頻。
下面描述橢球機殼2表面和橢球機殼2周圍的聲級分布。在該情形中，例如，對放置在平板(諸如桌子)上的立體聲揚聲器設備的左揚聲器5A和右揚聲器5B中發(fā)出的立體聲做出了測量。
圖3A和3B示出了在該測量中的立體聲揚聲器設備1的尺寸橢球機殼2的長軸長度(即其左端和右端之間的長度)為94mm；中央機殼部分3左端和中央機殼部分3右端之間的長度(即左側孔徑3A和右側孔徑3B之間的長度)為82.8mm；左側機殼支撐元件6A的最高點和右側機殼支撐元件6B的最高點之間的長度為26.5mm；左側機殼支撐元件6A和右側機殼支撐元件6B的寬度為3.5mm；左側機殼支撐元件6A和右側機殼支撐元件6B的外徑為63mm；中央機殼部分3橫截面最大外徑為59.2mm；并且左揚聲器5A和右揚聲器5B的振動膜直徑為25mm。為了簡單解釋起見，從橢球機殼2的左端到其右端的方向定為x方向，從其底端到其頂端的方向定為y方向，并且從其背面到其正面的方向定為z方向。
此外，在每一不同的頻率(10kHz、5kHz、2kHz、1kHz以及500Hz)下執(zhí)行聲級分布測量。在該情形中，施加到左揚聲器5A的左聲道音頻信號的電平與施加到右揚聲器5B的右聲道音頻信號的電平相同。此外，左聲道音頻信號與右聲道音頻信號同相。
圖4到8示出在每一頻率下橢球機殼2表面的聲級分布。圖4、5、6、7和8分別示出10kHz、5kHz、2kHz、1kHz以及500Hz下的結果。
如圖4到8所示，在分別與左揚聲器5A和右揚聲器5B相鄰的橢球機殼2左端和右端，在每一頻率下都具有最大的聲級(dB)。此外，在每一頻率下，從其左端到其中央部分、以及從其右端到其中央部分，聲級逐漸衰減。因此，由于橢球機殼2表面的衍射效應受到抑制，立體聲揚聲器設備1改善了聲音的質量。此外，在每一頻率下，y方向(即從橢球機殼2的底端到其頂端)上的聲級逐漸衰減。在該方式中，橢球機殼2的底部側具有較高的聲級。這是因為受測立體聲揚聲器設備1例如置于桌面上，從而導致了隔音板效應。這就是說，從桌面上反射的聲音與直接來自于左揚聲器5A和右揚聲器5B的聲音是同相的，從而使直接聲音得以增強(反射是由于從左揚聲器5A和右揚聲器5B發(fā)出的聲音從桌面上反射而產生的，而直接聲音則不是從桌面上反射的聲音)。特別地，隔音板效應出現(xiàn)在聲波相對較長的低頻范圍內。
圖9到23示出了在每一頻率下(10kHz、5kHz、2kHz、1kHz以及500Hz)橢球機殼2周圍的聲級分布。具體地，圖9到23示出了yz平面、xy平面、以及zx平面上橢球機殼2周圍的聲級分布。
如圖9到23所示，在低頻范圍(500Hz)和中頻范圍(1kHz和2kHz)內，橢球機殼2周圍有最大的聲級。在遠離橢球機殼2的各個方向上，聲級逐漸等量衰減。在高頻范圍(5kHz和10kHz)內，在一些線狀的區(qū)域中聲級很高，但大體上在橢球機殼2周圍有最大的聲級，并且聲級在遠離橢球機殼2時逐漸衰減。聲級很高的線狀區(qū)域(該線狀區(qū)域顯示出聲音的類射束方向性特征)是由于左揚聲器5A和右揚聲器5B之間的聲音干涉所導致的?？紤]到這一點，在高頻范圍內，聲級很高的每個類射束區(qū)域從橢球機殼2擴展至每一方向，而不朝某一特定方向傾斜。
相應地，在該橢球機殼2中，左揚聲器5A和右揚聲器5B基本上等效于一點音源。這就是說，左揚聲器5A和右揚聲器5B可用作為無方向的音源。因此，來自于左揚聲器5A和右揚聲器5B的立體聲聲音從橢球機殼2平穩(wěn)地輻射到每一方向。此外，由于左揚聲器5A與右揚聲器5B非常接近，即便是聽者沒有站在左揚聲器5A或右揚聲器5B振動膜的正前方(或者是立體聲揚聲器設備1的正前方)，來自于左揚聲器5A的聲音以及來自于右揚聲器5B的聲音仍然以基本相同的聲級在基本相同的時間內到達他/她。因此，利用立體聲揚聲器設備1，聽音區(qū)域并不限定在某一特定的范圍內，聽者在立體聲揚聲器設備1周圍的任意一處都可收聽到高質量的立體聲音。
圖24到38示出較之根據(jù)本發(fā)明實施例立體聲揚聲器設備1的聲級分布，機殼15周圍的聲級分布。在該情形中，機殼15的形狀基本上是長方體，同時立體聲揚聲器設備1的形狀基本上是橢球形(機殼15也被稱為長方體機殼15)。同時，長方體機殼15的縱向長度(即在縱向方向上其一端到另一端的長度)為94mm，這基本上與橢球機殼2的左端到右端的長度相等；長方體機殼15的方形側表面一側的長度為59.2mm，這基本上與橢球機殼2的中央機殼部分3的橫截面最大外徑(59.2mm)相等。與橢球機殼2的左揚聲器5A和右揚聲器5B相同的左揚聲器和右揚聲器分別置于長方體機殼15的左端和右端，從而左揚聲器和右揚聲器的振動膜的正面暴露在外面。為了便于解釋，從長方體機殼15的一端到另一端的方向定為x方向，而從其底端到其頂端的方向定為y方向，同時從其背面到其正面的方向定為z方向。
此外，在每一頻率(10kHz、5kHz、2kHz、1kHz以及500Hz)下對聲級分布執(zhí)行測量。圖24到38示出每一頻率下的長方體機殼15周圍聲級分布，并且具體地示出了yz平面、xy平面以及zx平面上長方體機殼15周圍的聲級分布。
如圖24到38所示，在低頻范圍內(500Hz)，長方體機殼15和橢球機殼2的聲級分布之間幾乎沒有差異。這是因為，較之聲音的波長，左揚聲器和揚聲器以及機殼的尺寸很小，并且左揚聲器和右揚聲器之間的距離等太小了。同樣的原理可以用來解釋橢球機殼2的情形。然而，當頻率從中頻(1kHz和2kHz)增加到高頻范圍(5kHz和10kHz)時，聲級很高的類射束區(qū)域(即聲音的類射束方向性特征有差異地出現(xiàn))的數(shù)量增加了。此外，在中頻范圍和高頻范圍中，從長方體機殼15擴展出的類射束區(qū)域朝某些方向傾斜。這種分布不同于橢球機殼2的情形。這就是說，由于長方體機殼15的表面具有邊角，左揚聲器的聲音和右揚聲器的聲音在長方體機殼15的邊角處彼此強化或彼此抵消，這樣就在某些方向上產生了聲音的類射束特征。因此，左揚聲器和右揚聲器的立體聲并非從長方體機殼15輻射到每一方向上。因此，使用長方體機殼15時，聽音區(qū)域限制在特定的范圍內。
如上所述，立體聲揚聲器設備1具有中空且橢球狀的橢球機殼2。橢球機殼2長軸一端(左側)和另一端(右側)上放置有左揚聲器5A和右揚聲器5B，從而左揚聲器5A和右揚聲器5B的振動膜的正面面朝外。即立體聲揚聲器設備1的半球隔音板具有從左揚聲器5A的振動膜邊緣擴展到該振動膜背部的光滑彎曲表面，同時另一半球隔音板具有從右揚聲器5B的振動膜邊緣擴展到該振動膜背部的光滑彎曲表面。在該立體聲揚聲器設備1中，左揚聲器5A和右揚聲器5B的隔音板以無縫的方式相互連接，這樣就防止左揚聲器5A和右揚聲器5B的聲音在橢球機殼2的表面衍射。因此，左揚聲器5A和右揚聲器5B的聲音從橢球機殼2穩(wěn)定地輻射到每一方向上。
此外，在立體聲揚聲器設備1中，環(huán)狀左側機殼支撐元件6A環(huán)繞橢球機殼2的外周圍上，從而左側機殼支撐元件6A從橢球機殼2上凸出少許。以同樣的方式，環(huán)狀右側機殼支撐元件6B環(huán)繞在橢球機殼2的外周圍上，從而右側機殼支撐元件6B從橢球機殼2上凸出少許。當立體聲揚聲器設備1置于諸如桌面的平面上時，左側機殼支撐元件6A上的一點和右側機殼支撐元件6B上的一點與該平面相接觸。因此，橢球機殼2由左側機殼支撐元件6A和右側機殼支撐元件6B支撐高過平面少許，這樣就使得平面和立體聲揚聲器設備1之間的接觸面積盡可能地小。因此，不會有大量的振動從橢球機殼2傳動至平面。
此外，由于橢球機殼2由環(huán)狀左側機殼支撐元件6A和右側機殼支撐元件6B支撐稍高過該平面，左揚聲器5A和右揚聲器5B的振動膜不接觸該平面但與之非常接近。因此，隔音板效應可增強左揚聲器5A和右揚聲器5B中發(fā)出的聲音(特別是低音調聲音)。因此，即便是立體聲揚聲器設備1的揚聲器很小，不足以產生優(yōu)質低頻率聲音，但是隔音板效應將有助于立體聲揚聲器設備1改善低頻聲音質量。因此，可以將立體聲揚聲器設備1的揚聲器做得很小，而同時又保持了聲音的質量。
如上所述，立體聲揚聲器設備1包括橢球狀的橢球機殼2；左揚聲器5A，它附在橢球機殼2長軸左端，從而振動膜的正面朝向橢球機殼2的外面；以及右揚聲器，它附在橢球機殼2長軸右端，從而振動膜的正面朝向橢球機殼2的外面。因此，左揚聲器5A和右揚聲器5B近似等同于一點音源，左揚聲器5A和右揚聲器5B的聲音從橢球機殼2穩(wěn)定地輻射到每一方向。因此，聽者在橢球機殼2周圍任何一處都可獲得良好質量的聲音。
(4)其它實施例在上述各實施例中，立體聲揚聲器設備1的機殼形狀為橢球。然而，本發(fā)明并不限于此。當從前后方向(即z方向以及與z方向相反的方向)上看來，該機殼可以用圓形或長橢圓形來取代橢圓形。當從縱向方向(即x方向以及與x方向相反的方向)看來，機殼可用橢圓形或長橢圓形來代替圓形。這就是說，人們期望立體聲揚聲器設備1的機殼表面沒有邊角，這樣有助于左揚聲器5A和右揚聲器5B的振動膜將聲音穩(wěn)定地輻射到每一方向。
在上述各實施例中，左揚聲器5A(第一揚聲器)和右揚聲器5B(第二揚聲器)附在中央機殼部分3上，從而左揚聲器5A和右揚聲器5B的振動膜正面分別從左側孔徑3A和右側孔徑3B暴露在外面。此外，左揚聲器5A和右揚聲器5B的振動膜中心軸基本與橢球機殼2的中心軸(振動膜的中心軸也被稱為振動膜中心軸)重合。但是，本發(fā)明并不限于此。在保持振動膜中心軸平行于機殼中心軸的同時，左揚聲器5A和右揚聲器5B的振動膜中心軸可以偏離橢球機殼2的機殼中心軸。例如，如圖39所示，在保持振動膜中心軸平行于機殼中心軸的同時，左揚聲器5A和右揚聲器5B的振動膜中心軸可以處在橢球機殼2的機殼中心軸下方。在該情形中，當立體聲揚聲器設備1置于諸如桌子的平板上時，左揚聲器5A和右揚聲器5B的振動膜將比上述實施例中的情形更加靠近平板，這樣會增加隔音板效應。
此外，振動膜中心軸可相對于機殼中心軸傾斜。例如，如圖40所示，振動膜中心軸可以相對機殼中心軸傾斜大約30度，從而振動膜的正面面朝下。這樣就增加了從平面反射的聲音量，并藉此增加了隔音板效應。在該方式中，振動膜中心軸可偏離機殼中心軸，但是可獲得與上述實施例相同的效果。要注意，人們期望左揚聲器5A的振動膜和右揚聲器5B的振動膜分別沿著橢球機殼2左端部分的表面和橢球機殼2右端部分的表面放置。
在上述實施例中，中央機殼部分3內部具有一對分隔板8A和8B，這些分隔板8A和8B在中央機殼部分3中創(chuàng)建了三個空間。但是，本發(fā)明并非限于此。在中央機殼部分3中也可只放置一塊分隔板(或三塊或更多的分隔板)。例如，如圖41所示，中央機殼部分3內部僅有一個分隔板20。在該情形中，分隔板20在中央點G上，并且垂直于機殼中心軸。在中央機殼部分3中，分隔板20創(chuàng)建了位于分隔板20左側的左側存儲空間21A以及位于分隔板20右側且大小與左側存儲空間21A相等的右側存儲空間21B。左揚聲器5A位于左側存儲空間21A中，同時右揚聲器5B位于右側存儲空間21B中。該配置可應用到不包括諸如放大器的電路部分10的立體聲揚聲器設備中。具有該配置的立體聲揚聲器設備直接將立體聲音頻信號(該信號在放大之后從外部放大器提供)輸出到左揚聲器5A和右揚聲器5B。此外，重物7(未示出)例如被分成兩塊，每一塊位于左側存儲空間21A和右側存儲空間21B。
在上述實施例中，中央機殼部分3由左側機殼支撐元件6A和右側機殼支撐元件6B支撐。該環(huán)形左側機殼支撐元件6A環(huán)繞在中央機殼部分3的外周圍上，從而左側機殼支撐元件6A從中央機殼部分3上凸出少許。以同樣的方式，環(huán)形右側機殼支撐元件6B環(huán)繞在中央機殼部分3的外周圍上，從而右側機殼支撐元件6B從中央機殼部分3上凸出少許。但是，本發(fā)明不限于此。設置在中央機殼部分3上從而從中央機殼部分3上凸出的不同形狀的支撐部分也可以支撐中央機殼部分3。例如，如圖42A和42B所示，在中央機殼部分3的底面可設有三個支撐部分30A、30B和30C，每一個都是半球形狀。在該情形中，支撐部分30A、30B和30C置于虛構三角形的頂點上，以支撐柱中央機殼部分3?；蛘撸鐖D43A和43B所示，中央機殼部分3的底面上可設有兩個支撐板31A和31B，每個板的底面是平整的。在該情形中，當中央機殼部分3置于平面之上時，這兩個板與平面相平行，從而支撐板31A和31B支撐住中央機殼部分3。在該方式中，人們期望支撐中央機殼部分3的一個或多個支撐部分與平面至少有兩個小的接觸區(qū)域，并且這些接觸區(qū)域處在與機殼中心軸相平行的直線上，這樣就防止在左揚聲器5A和右揚聲器5B的振動膜振動并發(fā)出聲音的同時立體聲揚聲器設備也出現(xiàn)移動。
在上述實施例中，本發(fā)明適用于內置放大器的立體聲揚聲器設備1。但是，本發(fā)明不限于此。例如，本發(fā)明可適用于具有內置立體聲揚聲器的重現(xiàn)裝置。在該情形中，重現(xiàn)設備可具有電路部分10。該電路部分10可包括諸如非易失性存儲器和硬盤驅動器的記錄設備，它們存儲以諸如MPEG Audio Layer-3(MP3)格式和自適應聲學轉換編碼3(ATRAC3)格式進行壓縮以及編碼的音頻數(shù)據(jù)；以及重現(xiàn)處理設備，該設備通過執(zhí)行解碼處理、數(shù)模轉換處理、放大處理等將從記錄設備中讀取的壓縮編碼音頻數(shù)據(jù)轉換成音頻信號，并隨后將音頻信號提供給左揚聲器5A和右揚聲器5B?；蛘?，電路部分10包括接收重現(xiàn)處理設備，它通過有線裝置或無線裝置(諸如紅外通信裝置)從外部發(fā)送器中接收音頻數(shù)據(jù)，通過執(zhí)行解調處理等將該音頻數(shù)據(jù)轉換成音頻信號，并隨后將該音頻信號提供給左揚聲器5A和右揚聲器5B。在該情形中，可以數(shù)字或模擬的格式對音頻數(shù)據(jù)進行調制和解調。因為電路部分10的操作基本等同于一般重現(xiàn)裝置的操作說明，則在此省略有關電路部分10的操作，該電路部分10包括記錄設備和重現(xiàn)處理設備，或者接收重現(xiàn)處理設備。
在上述實施例中，本發(fā)明適用于能夠產生2聲道立體聲的立體聲揚聲器設備1。但是，本發(fā)明不限于此。例如，本發(fā)明還適用于能夠產生單聲道聲音的單聲道揚聲器設備等。
在上述實施例中，左端機殼部分4A和右端機殼部分4B基本呈圓頂狀，并且是通過彎曲十字架狀的柵格片而形成的。因此，左端機殼部分4A和右端機殼部分4B類似于保護性的揚聲器網格。但是本發(fā)明不限于此。不同形狀的左端機殼部分4A和右端機殼部分4B可適用于立體聲揚聲器設備1。要注意，人們期望左端機殼部分4A和右端機殼部分4B通常類似于揚聲器網格。
在上述實施例中，用作為減震器的左側機殼支撐元件6A和右側機殼支撐元件6B是由例如諸如橡膠和硅酮等彈性材料制成的。但是本發(fā)明不限于此。左側機殼支撐元件6A和右側機殼支撐元件6B還可由金屬、塑料等制成。要注意，人們期望放置立體聲揚聲器設備1的平面和支撐元件之間的接觸面積盡可能地小，以防止立體聲揚聲器設備1的振動傳動到平面。
在上述實施例中，本發(fā)明例如可適用于具有如圖3A和3B所示尺寸(外周圍)的立體聲揚聲器設備1。但是本發(fā)明不限于此。本發(fā)明還適用于具有不同尺寸(外周圍)的立體聲揚聲器設備1。
本發(fā)明一實施例的配置和方法可適用于各種類型的揚聲器設備和重現(xiàn)設備(諸如能夠發(fā)出立體聲聲音的揚聲器以及能夠接收和重現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)且具有立體聲揚聲器的重現(xiàn)設備)。
應該理解，本領域一般技術人員依照該設計要求和其它因素可以做出各種修改、組合、子組合和變化，只要它們都落入所附權利要求及其等效體范圍內。
權利要求
1.一種揚聲器裝置，包括基本呈橢球狀的機殼；附在所述機殼較長側一端的第一揚聲器，所述第一揚聲器的振動膜的正面朝向所述機殼外面；以及附在所述機殼較長側另一端的第二揚聲器，所述第二揚聲器的振動膜的正面朝向所述機殼外面。
2.如權利要求1所述的揚聲器裝置，還包括置于所述機殼表面的多個機殼支撐部分，所述機殼支撐部分從所述機殼凸出。
3.如權利要求2所述的揚聲器裝置，其特征在于，所述機殼支撐部分為環(huán)形，其中心軸對應于所述機殼的縱軸。
4.如權利要求1所述的揚聲器裝置，其特征在于，所述第一揚聲器和所述第二揚聲器放置在所述機殼的縱軸上。
5.如權利要求1所述的揚聲器裝置，其特征在于，所述第一揚聲器和所述第二揚聲器不放置在所述機殼的縱向軸上。
6.一種重現(xiàn)裝置，包括基本呈橢球狀的機殼；附在所述機殼較長側一端的第一揚聲器，所述第一揚聲器的振動膜的正面朝向所述機殼外面；附在所述機殼較長側另一端的第二揚聲器，所述第二揚聲器的振動膜的正面朝向所述機殼外面；用于存儲音頻數(shù)據(jù)的存儲部分；以及用于將從所述存儲部分讀取的所述音頻數(shù)據(jù)轉換成音頻信號、并通過所述第一揚聲器和所述第二揚聲器將所述音頻信號輸出的重現(xiàn)部分。
7.一種重現(xiàn)裝置，包括基本呈橢球狀的機殼；附在所述機殼較長側一端的第一揚聲器，所述第一揚聲器的振動膜的正面朝向所述機殼外面；附在所述機殼較長側另一端的第二揚聲器，所述第二揚聲器的振動膜的正面朝向所述機殼外面；用于接收音頻數(shù)據(jù)的接收部分；以及用于將由所述接收部分接收的音頻數(shù)據(jù)轉換成音頻信號、并通過所述第一揚聲器和所述第二揚聲器將所述音頻信號輸出的重現(xiàn)部分。
全文摘要
本發(fā)明提供一種對聽音區(qū)域無限制的揚聲器裝置和重現(xiàn)裝置。該裝置包括基本呈橢球狀的機殼2；左揚聲器5A，附在所述機殼2長側一端，從而所述左揚聲器5A面朝所述機殼外面；右揚聲器5B，附在所述機殼2長軸另一端，從而所述右揚聲器5B面朝所述機殼外面。因此，所述左揚聲器5A和所述右揚聲器5B近似等效于一點音源，從而來自左揚聲器5A和右揚聲器5B的聲音從機殼2穩(wěn)定地輻射到各方向。因此，聽者在機殼周圍任意一處都可聽到質量良好的聲音。
文檔編號H04R1/20GK1863412SQ20061007982
公開日2006年11月15日 申請日期2006年5月9日 優(yōu)先權日2005年5月9日
發(fā)明者小久保亙, 山田智裕 申請人:索尼株式會社