聲波發(fā)射裝置制造方法
【專利摘要】一種聲波發(fā)射裝置，其包括喇叭形的結(jié)構(gòu)元件(2)，結(jié)構(gòu)元件(2)在其底部承載機(jī)電轉(zhuǎn)換器(3)并在結(jié)構(gòu)元件的喇叭形端部限定輸出面(S)。由單個(gè)元件實(shí)現(xiàn)的機(jī)-聲耦合器(4)是一實(shí)心件且具有：第一段(41)，其裝配在機(jī)電轉(zhuǎn)換器上，第二段(42)，其自第一段延伸直至輸出面處，機(jī)-聲耦合器在第二段處被懸掛在結(jié)構(gòu)元件上，以及第二段在輸出面處具有的剖面嚴(yán)格大于其在第一段處的剖面，以及第三段(43)，其自第二段延伸，在第二段處，第三段具有的剖面小于輸出面，第三段具有大于輸出面的表面區(qū)域。
【專利說明】聲波發(fā)射裝置
發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種聲波發(fā)射裝置，如揚(yáng)聲器。
【背景技術(shù)】
[0002]通常使用的聲波發(fā)射裝置包括喇叭形(或碗形)的結(jié)構(gòu)元件，元件在底部具有機(jī)電轉(zhuǎn)換器(例如包含線圈)，以及元件在喇叭形端部限定輸出面。
[0003]連接于轉(zhuǎn)換器的膜件因而通常被懸掛安置在結(jié)構(gòu)元件的內(nèi)部(即與轉(zhuǎn)換器的輸出面相同的一側(cè))。膜件被轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的振動驅(qū)動并因此發(fā)射聲波(通過穿過輸出面發(fā)生)。
[0004]當(dāng)根據(jù)該概念實(shí)現(xiàn)裝置的并置時(shí)，不可能得到連續(xù)的發(fā)射面，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)(或碗形)元件的尺寸大于各個(gè)膜件的尺寸；因此不同裝置的膜件不毗鄰。
[0005]為了改善該情況，專利申請US2009/141916提出了一種設(shè)計(jì)，根據(jù)該設(shè)計(jì)，在圓柱形線圈主體的端部安裝輻射膜。因此，該設(shè)計(jì)因此不包含傳統(tǒng)上使用的喇叭形(或碗形)的結(jié)構(gòu)元件，如該專利申請?zhí)貏e強(qiáng)調(diào)的。
[0006]為了不同理由、尤其為了避免專門的開發(fā)和與設(shè)計(jì)成熟的元件相違背，希望的是繼續(xù)使用喇叭形結(jié)構(gòu)元件。因此尋求尤其提出一種設(shè)計(jì)，其允許并置不同發(fā)射裝置的發(fā)射面而無需重置涉及的喇叭形結(jié)構(gòu)元件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]尤其以此為目的，本發(fā)明提出一種聲波發(fā)射裝置，其包括喇叭形的結(jié)構(gòu)元件，結(jié)構(gòu)元件在其底部承載機(jī)電轉(zhuǎn)換器并在結(jié)構(gòu)元件的喇叭形端部限定輸出面，其特征在于，機(jī)-聲耦合器由單個(gè)元件實(shí)現(xiàn)且具有:
[0008]-第一段，其裝配在機(jī)電轉(zhuǎn)換器上，
[0009]-第二段,其自第一段延伸直至輸出面處,機(jī)-聲稱合器在第二段外被懸掛在結(jié)構(gòu)元件上，以及第二段在輸出面處具有的剖面嚴(yán)格大于其在第一段處的剖面，以及
[0010]-第三段，其自第二段延伸，在第二段處，第三段具有的剖面小于輸出面，第三段具有大于輸出面的表面區(qū)域。機(jī)-聲稱合器是一實(shí)心件。
[0011]這種裝置允許使用傳統(tǒng)的碗類型的喇叭形結(jié)構(gòu)元件，以及允許多個(gè)發(fā)射裝置相并置以形成連續(xù)的發(fā)射面(由于表面區(qū)域大于輸出面)。
[0012]因此還定義了特別有效率的機(jī)-聲耦合器。
[0013]耦合器在第三段處還可具有發(fā)射面。該發(fā)射面例如為平面的或圓柱形的。具有平面的、或圓柱形的發(fā)射面的裝置的并置允許容易地得到連續(xù)的平面的或圓柱形的(由裝置的發(fā)射面聯(lián)合形成的)發(fā)射面。其它形式的發(fā)射面也是可以考慮的，例如球形的發(fā)射面。
[0014]第三段的與第二段相反的端部部分(或發(fā)射面的端部區(qū))例如是自由的，且因此可以由轉(zhuǎn)換器驅(qū)動振動。
[0015]耦合器在它的體積內(nèi)例如具有均勻的密度。但可考慮變型，第三段的密度與第二段的密度不同。
[0016]第二段例如具有回轉(zhuǎn)對稱性。作為變型，第二段相對于與裝置的發(fā)射軸線(沿著該軸線，接續(xù)有第一、第二和第三段)基本平行的兩個(gè)平面的每一個(gè)是對稱的。根據(jù)另一變型，第二段可不具有對稱性。
[0017]耦合器具有的密度例如小于110kg.m_3(和/或大于32kg.m_3)，典型地包括在32kg.m_3和110kg.m_3之間。盡管耦合器的體積大于膜件的體積，在良好的條件下(通過轉(zhuǎn)換器)驅(qū)動耦合器是可能的。
[0018]稱合器例如由至少一種材料制成，該材料的楊氏模量大于36MPa和/或小于160MPa,典型地包括在36MPa和160MPa之間。
[0019]稱合器例如由至少一種材料制成，該材料的剪切模量大于13MPa和/或小于50MPa,典型地包括在13MPa和50MPa之間。
[0020]耦合器例如由至少一種材料制成，該材料的泊松比大于0.2和/或小于0.3，典型地包括在0.2和0.3之間。
[0021]耦合器例如由至少一種防水性材料制成。
[0022]耦合器材料的這些特征允許得到聲音平面上的有益的性能。
[0023]當(dāng)耦合器在第二段處通過第一掛件懸掛在結(jié)構(gòu)元件上時(shí)，耦合器還可通過與第一掛件不同的第二掛件懸掛在結(jié)構(gòu)元件上。該第二懸掛可通過如線圈支撐件的另一構(gòu)件進(jìn)行。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]通過閱讀下文參照附圖進(jìn)行的描述，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯，其中:
[0025]-圖1示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的揚(yáng)聲器的剖視圖；
[0026]-圖2示出圖1的揚(yáng)聲器的透視圖；
[0027]-圖3示出根據(jù)第二實(shí)施方式的揚(yáng)聲器的剖視圖；
[0028]-圖4示出圖3的揚(yáng)聲器的透視圖；
[0029]-圖5示出符合圖3和圖4的每一個(gè)的多個(gè)揚(yáng)聲器并置的第一可能性；
[0030]-圖6示出符合圖1和圖2的每一個(gè)的多個(gè)揚(yáng)聲器并置的可能性；
[0031]-圖7示出符合圖3和圖4的每一個(gè)的多個(gè)揚(yáng)聲器并置的第二可能性。
【具體實(shí)施方式】
[0032]圖1和2上示出的揚(yáng)聲器包括喇叭形或碗形的結(jié)構(gòu)元件2，結(jié)構(gòu)元件具有圍繞揚(yáng)聲器的軸線X(如下文中解釋的，其對應(yīng)于揚(yáng)聲器發(fā)射聲波的主要方向)回轉(zhuǎn)的圓柱形整體形狀。
[0033]碗形件因而具有底部22，底部對應(yīng)于碗形件2沿軸線X的端部，在該處碗形件2垂直于軸線X的剖面具有最小尺寸。
[0034]碗形件沿軸線X在與底部22相對的喇叭形端部24處具有輸出面S (例如為平面的)，其輸出面(總是在與軸線X垂直的剖面中)因此大于底部22的剖面。
[0035]在碗形件2的底部22處安裝有機(jī)電轉(zhuǎn)換器3，機(jī)電轉(zhuǎn)換器包括第一軟鐵元件32、第二軟鐵元件34和磁鐵33。這三個(gè)構(gòu)件被此之間固定以及相對于碗形件2固定。
[0036]機(jī)電轉(zhuǎn)換器還包括線圈主體36，在線圈主體上安裝有線圈38。
[0037]第一軟鐵元件32包括第一圓柱形部分，第一圓柱形部分的尺寸(剖面垂直于軸線X)與磁鐵33和第二軟鐵元件34的尺寸相同。在這點(diǎn)上注意到，磁鐵33和第二軟鐵元件34是以圍繞軸線X的環(huán)形實(shí)現(xiàn)的。
[0038]第一軟鐵元件32還包括第二部分，第二部分具有的剖面尺寸(垂直于軸線X)小于第一部分的剖面尺寸；第二部分被容置于環(huán)形的磁鐵33和環(huán)形的第二元件34的內(nèi)部。換句話說，環(huán)形件33、34的內(nèi)徑大于第一元件32的第二部分的外徑，這允許安排出環(huán)形空間，該環(huán)形空間接納由線圈支撐件36承載的線圈38。
[0039]如此，線圈38的可變強(qiáng)度電流的通過允許驅(qū)動線圈，并因此驅(qū)動線圈支撐件36，相對于元件32、34并因此相對于碗形件2移動。
[0040]此處的線圈主體36為直的圓柱體的形狀，并在圓柱體的與承載線圈36的端部相對的端部(沿軸線X)處，線圈主體承載有機(jī)聲耦合器4，機(jī)聲耦合器在此由R0HACELL制成的實(shí)心件形成。
[0041 ] 耦合器4具有沿軸線X連續(xù)延伸的三段:
[0042]-第一段41，這里第一段被實(shí)施為直的圓柱形，其外徑與線圈支撐件36的內(nèi)徑相同，以便允許將耦合器4裝配在線圈支撐件36上，
[0043]-第二段42，第二段自第一段41延伸，直至碗形件2的輸出面S處；
[0044]-第三段43，第三段自第二段42(在輸出面S處)延伸，直至發(fā)射面45，在本實(shí)施方式中，發(fā)射面為平面的和整體矩形的。
[0045]在此描述的例子中，三段是如上所述以相同的均勻的材料制成的，耦合器因此在其體積內(nèi)具有均勻的密度。
[0046]可考慮變型，每段用一專門的材料實(shí)施。
[0047]耦合器4在第二段42處通過第一掛件51懸掛在碗形件2上。該第一掛件51在此實(shí)施為(圍繞軸線X的)環(huán)形他性元件，環(huán)形彈性元件在圖1的例子中被安裝在碗形件2的喇叭形端部24與耦合器4的第二段42之間。
[0048]相反地，耦合器4在第三段43處沒有被連接(或者通過掛件或者通過剛性固定件)至擴(kuò)音器結(jié)構(gòu)上。特別地，發(fā)射面45的端部區(qū)域(其在此延伸在發(fā)射面45的全部周界上)，即第三段43的位于與第二段42相反的端部部分，是自由的，因此這些端部區(qū)域通過轉(zhuǎn)換器驅(qū)動振動。
[0049]另外注意到，在本實(shí)施方式中，在線圈主體36處，由線圈主體36和耦合器4形成的組件通過兩個(gè)環(huán)形掛件(或者根據(jù)英文用語“spiders”)52、53也被懸掛至碗形件2上。
[0050]在所描述的實(shí)施方式中，第二段42具有圍繞軸線X的回轉(zhuǎn)對稱性。但其它的形式是可以考慮的。
[0051]如已指出的，第三段43自第二段42(即自輸出面S)延伸至發(fā)射面45。
[0052]如在附圖中可見的，發(fā)射面45具有至少等于碗形件的最大剖面尺寸并因此大于輸出面S的一剖面。
[0053]如此，第三段43的剖面從小于輸出面S (在該輸出面處，耦合器4仍容置于碗形件2內(nèi)部)的一值過渡到大于輸出面S的一值(尤其如已指出的在發(fā)射面45處)。這是可能的，因?yàn)榈谌?3延伸至碗形件的外部(向前)，即相對于輸出面與轉(zhuǎn)換器3相反。
[0054]如此，在使用圖1和圖2的擴(kuò)音器類型的多個(gè)擴(kuò)音器時(shí)，擴(kuò)音器可以被布置，以使它們各個(gè)發(fā)射面是毗鄰的，并因此一起定義一連續(xù)的聲音發(fā)射面，在此處是平面的，如圖5的例子所示。
[0055]圖3和4示出了本發(fā)明的第二實(shí)施方式。
[0056]圖3和4具有的構(gòu)件與圖1和2的擴(kuò)音器構(gòu)件相似，因此不需要重新詳細(xì)描述這些構(gòu)件。
[0057]通過將附圖標(biāo)記增加100，可參照對圖1和2給出的描述。
[0058]圖3和4的擴(kuò)音器與圖1和2的擴(kuò)音器的區(qū)別在于發(fā)射面145的形狀:稱合器4的第三段143的發(fā)射面145具有一直的圓柱形段的形狀，圓柱形段的軸線Y垂直于擴(kuò)音器的軸線X。
[0059]如同圖1和2所示的擴(kuò)音器，發(fā)射面145的與軸線X垂直的剖面還具有整體矩形的形狀并且它們的端部區(qū)域是自由的。
[0060]如此，通過使用多個(gè)圖3和4所示類型的擴(kuò)音器，可以布置所述擴(kuò)音器，以使它們的發(fā)射面毗鄰并因此一起限定連續(xù)的且為圓柱形的聲音發(fā)射面。擴(kuò)音器的并置的兩個(gè)不同的例子分別示于圖5 (其中圍繞圓柱體的軸線Y呈弧形布置擴(kuò)音器)和圖7 (其中平行于圓柱體的軸線Y對齊擴(kuò)音器)。這兩個(gè)并置類型還可結(jié)合以形成擴(kuò)音器的圓柱形墻。
[0061]同樣可以考慮，由耦合器的第三段表示的發(fā)射面可為球面形的，因而允許通過不同擴(kuò)音器的多個(gè)發(fā)射面的并置得到連續(xù)的和球面形的發(fā)射面。
[0062]前述的實(shí)施方式僅為實(shí)施本發(fā)明的可能的例子，不限制本發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1.一種聲波發(fā)射裝置，其包括喇叭形的結(jié)構(gòu)元件(2 ;102)，結(jié)構(gòu)元件(2 ;102)在其底部承載機(jī)電轉(zhuǎn)換器(3)并在結(jié)構(gòu)元件的喇叭形端部限定輸出面(S)， 其特征在于由單個(gè)元件實(shí)現(xiàn)的機(jī)-聲耦合器(4 ; 104)，所述機(jī)-聲耦合器是一實(shí)心件且具有: -第一段(41 ;141)，其裝配在機(jī)電轉(zhuǎn)換器上， -第二段(42 ;142)，其自第一段延伸直至輸出面處，機(jī)-聲耦合器在第二段處被懸掛在結(jié)構(gòu)元件上，以及第二段在輸出面處具有的剖面嚴(yán)格大于其在第一段處的剖面，以及 -第三段(43 ;143)，其自第二段延伸，在第二段處，第三段具有的剖面小于輸出面，第三段具有大于輸出面的表面區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲波發(fā)射裝置，其特征在于，機(jī)-聲耦合器在第三段處具有發(fā)射面(45 ;145)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聲波發(fā)射裝置，其特征在于，發(fā)射面(45)是平面的。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聲波發(fā)射裝置，其特征在于，發(fā)射面(145)是圓柱形的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的聲波發(fā)射裝置，其特征在于，第三段(43；143)的與第二段(42 ；142)相反的端部分是自由的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的聲波發(fā)射裝置，其特征在于，機(jī)-聲耦合器在其體積內(nèi)具有均勻的密度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的聲波發(fā)射裝置，其特征在于，第三段具有的密度與第二段的密度不同。
8.相據(jù)權(quán)利要求1到7中任一項(xiàng)所述的聲波發(fā)射裝置，其特征在于，第二段具有回轉(zhuǎn)對稱性。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到8中任一項(xiàng)所述的聲波發(fā)射裝置，其特征在于，機(jī)-聲耦合器的密度包括在32kg.m_3到110kg.m_3之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到9中任一項(xiàng)所述的聲波發(fā)射裝置，其特征在于，機(jī)-聲耦合器由至少一種材料制成，該材料的楊氏模量包括在36MPa到160MPa之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求1到10中任一項(xiàng)所述的聲波發(fā)射裝置，其特征在于，機(jī)-聲耦合器由至少一種剪切模量包括在13MPa到50MPa之間的材料制成。
12.根據(jù)權(quán)利要求1到11中任一項(xiàng)所述的聲波發(fā)射裝置，其特征在于，機(jī)-聲耦合器由至少一種泊松系數(shù)包括在0.2到0.3之間的材料制成。
13.根據(jù)權(quán)利要求1到12中任一項(xiàng)所述的聲波發(fā)射裝置，其特征在于，機(jī)-聲耦合器由至少一種防水性材料制成。
14.根據(jù)權(quán)利要求1到13中任一項(xiàng)所述的聲波發(fā)射裝置，其特征在于，機(jī)-聲耦合器在第二段處通過第一掛件(51 ；151)懸掛在結(jié)構(gòu)元件上；并且，機(jī)-聲耦合器通過與第一掛件不同的第二掛件(52,53 ; 152,153)懸掛在結(jié)構(gòu)兀件上。
【文檔編號】H04R7/02GK103650530SQ201280019386
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2012年4月13日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月20日
【發(fā)明者】F·德法爾熱 申請人:奈克索公司