使用兩個(gè)換能器和具有非平坦輪廓的反射器的聲音信號(hào)發(fā)生器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及音頻發(fā)生器，其包括第一和第二換能器元件，并且第一換能器元件具有膜片和反射器，該膜片具有非平坦的表面，其中反射器具有非平坦輪廓的表面，并且反射器與導(dǎo)向壁協(xié)作以引導(dǎo)并且導(dǎo)向聲壓波在預(yù)定方向上傳播。
【專利說(shuō)明】使用兩個(gè)換能器和具有非平坦輪廓的反射器的聲音信號(hào)發(fā)生器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及音頻發(fā)生器。本發(fā)明也涉及用于制造音頻發(fā)生器的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]普通現(xiàn)有技術(shù)揚(yáng)聲器具有支持可以充當(dāng)電磁體的線圈的圓錐體以及永磁體。可以由紙制作的圓錐體通?？上鄬?duì)永磁體移動(dòng)。當(dāng)電信號(hào)傳送到線圈時(shí)，線圈充當(dāng)電磁體從而生成作用在永磁體上的磁場(chǎng)，以使圓錐體相對(duì)永磁體移動(dòng)。在一些聲音再現(xiàn)系統(tǒng)中，可以使用多個(gè)揚(yáng)聲器，每個(gè)都再現(xiàn)可聽頻率范圍的一部分。在諸如無(wú)線電和TV接收機(jī)以及許多形式的音樂(lè)播放器的裝置中存在微型揚(yáng)聲器。更大的揚(yáng)聲器系統(tǒng)用于例如在私人住宅中、在電影院中和音樂(lè)會(huì)中再現(xiàn)音樂(lè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目標(biāo)是解決實(shí)現(xiàn)用于聲波再現(xiàn)的改善音頻發(fā)生器的問(wèn)題。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的一方面，該問(wèn)題由音頻發(fā)生器(410，190)解決，該音頻發(fā)生器包括:
[0005]第一換能器元件(210A)，被安裝以使該第一換能器元件(210A)可以使聲波在第一方向(M)上傳播；
[0006]第二換能器元件(210B)，其經(jīng)安裝以使該第二換能器元件(210B)可以使聲波在與第一方向(M)不同的第二方向上傳播；
[0007]外殼(310)，其經(jīng)適配為包圍第一換能器元件(210A)和第二換能器元件(210B)之間的空間(320);其中
[0008]第一換能器元件(210A)具有第一膜片(240A)，該第一膜片具有非平坦的表面(242A)，并且其中
[0009]第一膜片(240A)具有柔性附裝到換能器元件主體(280)的一部分(282)的外周(270);所述外周(270)限定出具有第一孔平面(314)的第一孔(315);并且其中，在操作中，第一膜片(240A)經(jīng)適配為使所述聲壓波在與所述第一孔平面(314)正交的第一方向(M，300，300A，)上傳播；其中
[0010]所述音頻發(fā)生器(410，190)進(jìn)一步包括
[0011]反射器(400 )，該反射器(400 )具有經(jīng)適配為反射聲信號(hào)的表面(442 );以及
[0012]導(dǎo)向壁(510，520，530，540)
[0013]反射器(400)與導(dǎo)向壁協(xié)作以引導(dǎo)并導(dǎo)向所述聲壓波在第二方向(300’ )上傳播；所述第二方向(300’)不同于所述第一方向；并且其中聲反射表面(442)具有非平坦輪廓(242，)。
[0014]由于兩個(gè)膜片同時(shí)在相同方向上移動(dòng)，因此它們以協(xié)作方式有效地相互作用以克服對(duì)膜片移動(dòng)的任何機(jī)械阻力。有利地，陷入膜片之間的任何空氣隨著膜片移動(dòng)而移動(dòng)。此夕卜，該解決方案將外殼內(nèi)的空間中的任何空氣壓力變化消除或顯著減小。由于空氣是可壓縮介質(zhì)，外殼310內(nèi)的空間320中這樣的空氣壓力變化可以用其他方式產(chǎn)生作用在膜片上的彈簧狀力，這可以導(dǎo)致較慢響應(yīng)并因此導(dǎo)致失真。因此，鑒于用于將電揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)信號(hào)變換成聲信號(hào)的現(xiàn)有技術(shù)換能器固有地導(dǎo)致失真，使得由現(xiàn)有技術(shù)換能器生成的聲信號(hào)不能真實(shí)表不電揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該解決方案有利地使得第一換能器兀件膜片能夠在正確表不電揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)信號(hào)的意義上提供改善的保真度。因此，當(dāng)電揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)信號(hào)例如在正確表示原聲音信號(hào)的意義上提供高保真度時(shí)，該解決方案有利使得第一換能器元件膜片在正確表示原聲音信號(hào)的意義上提供改善的保真度。
[0015]反射器的非平坦輪廓可以與非平坦膜片協(xié)作以將聲音反射為在膜片上的相互不同位置產(chǎn)生的兩個(gè)聲波W1’和W2’在到達(dá)第二孔的平面時(shí)傳播基本相同距離。因此，從音頻發(fā)生器的第二孔傳送的聲波可以有利地是真實(shí)平面聲波。
[0016]因此，提供兩個(gè)協(xié)作換能器元件有利地與提供具有非平坦輪廓的反射器相互作用，以便在電揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)信號(hào)例如在正確表示原聲音信號(hào)的意義上提供高保真度時(shí)，使得音頻發(fā)生器能夠在正確表示原聲音信號(hào)的意義上提供改善的保真度。
[0017]根據(jù)實(shí)施例，外殼是密封外殼。
[0018]本發(fā)明的另外方面在該文檔中在下面討論，并且披露各種實(shí)施例和與此關(guān)聯(lián)的優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]為了使本發(fā)明的理解變得簡(jiǎn)單，通過(guò)示例并參考附圖描述了本發(fā)明，附圖中
[0020]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)100的第一實(shí)施例的示意框圖。
[0021]圖2A是電聲換能器的實(shí)施例的示意側(cè)面圖。
[0022]圖2B是電聲換能器的另一實(shí)施例的示意側(cè)面圖。
[0023]圖2C是電聲換能器的另一實(shí)施例的示意側(cè)面圖。
[0024]圖2D是沿圖2C的直線A-A截取的示意剖面圖。
[0025]圖3是換能器元件的實(shí)施例的示意側(cè)面圖。
[0026]圖4是換能器元件的實(shí)施例的示意側(cè)面圖。
[0027]圖5和圖6是音頻發(fā)生器的實(shí)施例的示意側(cè)面圖。
[0028]圖7A也是音頻發(fā)生器的實(shí)施例的示意側(cè)面圖。
[0029]圖7B是換能器元件的實(shí)施例的頂視圖。
[0030]圖7C是包括圖7B中示出的換能器元件210以及對(duì)應(yīng)反射器400的實(shí)施例的音頻發(fā)生器410的實(shí)施例的側(cè)面圖。
[0031]圖7D是圖7C中示出的音頻發(fā)生器的分解側(cè)面圖。
[0032]圖8A-圖8F示出用于設(shè)計(jì)音頻反射器的過(guò)程的實(shí)施例。
[0033]圖8G是音頻發(fā)生器的另一截面?zhèn)纫晥D。
[0034]圖9不出音頻發(fā)生器，該音頻發(fā)生器包括用于將電信號(hào)正確轉(zhuǎn)換成一系列壓力波的多個(gè)電聲換能器41(^41(^和410ΠΙ。
[0035]圖10Α是音頻 發(fā)生器的另外實(shí)施例的示意圖。
[0036]圖10Β是沿圖10Α的直線Α_Α截取的剖面頂視圖。
[0037]圖11Α是音頻發(fā)生器的另外實(shí)施例的示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0038]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的示意示范系統(tǒng)100。系統(tǒng)100被適配為再現(xiàn)聲波。系統(tǒng)包括被適配為發(fā)出原聲音信號(hào)110的聲源105。原聲音信號(hào)由聲波形成。聲源105的一個(gè)不例是歌手。歌手在唱歌時(shí)發(fā)出原聲音信號(hào)110。發(fā)出原聲音信號(hào)110的聲源105的另一示例是播放語(yǔ)音的揚(yáng)聲器。發(fā)出原聲音信號(hào)110的聲源105的另一示例是演奏一首音樂(lè)的管弦樂(lè)團(tuán)。該描述將討論發(fā)出人可聽到的原聲音信號(hào)110的聲源105以及這樣聲音的再現(xiàn)，但本發(fā)明還可以應(yīng)用于包括發(fā)出其他聲音信號(hào)(例如以由次聲波或超聲波形成的聲音信號(hào)為例)的聲源105的系統(tǒng)100。
[0039]系統(tǒng)100進(jìn)一步包括換能器115(例如以麥克風(fēng)115為例),被適配為將原聲音信號(hào)110轉(zhuǎn)換成麥克風(fēng)信號(hào)。麥克風(fēng)被適配為通過(guò)使聲波向麥克風(fēng)115的移動(dòng)元件施加力來(lái)接收原聲音信號(hào)110。麥克風(fēng)115進(jìn)一步被適配為基于麥克風(fēng)移動(dòng)兀件的振動(dòng)產(chǎn)生由電壓信號(hào)形成的麥克風(fēng)信號(hào)120。麥克風(fēng)信號(hào)120的電平或幅度通常非常低，通常在微伏范圍內(nèi)，例如0-100 μ V。麥克風(fēng)115可以是具有平板的電容器麥克風(fēng)，該平板可以被設(shè)定為響應(yīng)于由聲波導(dǎo)致的空氣壓力偏差來(lái)運(yùn)動(dòng)。
[0040]系統(tǒng)100可以進(jìn)一步包括麥克風(fēng)前置放大器125，其被適配為輸出具有比麥克風(fēng)信號(hào)120更大電平的麥克風(fēng)線路電平信號(hào)130。麥克風(fēng)線路電平信號(hào)130的電平通常在例如0-10V的伏特范圍內(nèi)。
[0041]系統(tǒng)100可以可選地包括信號(hào)處理裝置(treater) 135。信號(hào)處理裝置135可以包括被適配為響應(yīng)于麥克風(fēng)信號(hào)120產(chǎn)生第一數(shù)字信號(hào)140的模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC，使得第一數(shù)字信號(hào)140是麥克風(fēng)信號(hào)120的數(shù)字表示。信號(hào)處理裝置135還可以包括麥克風(fēng)線路電平信號(hào)130的數(shù)字處理。信號(hào)處理裝置135被進(jìn)一步適配以輸出第一數(shù)字信號(hào)140。
[0042]系統(tǒng)100還可以包括信號(hào)存儲(chǔ)裝置145，其被適配為存儲(chǔ)模擬麥克風(fēng)線路電平信號(hào)130，或在系統(tǒng)100中存在信號(hào)處理裝置135時(shí)存儲(chǔ)第一數(shù)字信號(hào)140。第一數(shù)字信號(hào)140可以存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)載體142 (例如非易失性存儲(chǔ)器)上。非易失性存儲(chǔ)器可以實(shí)施為磁帶、硬盤驅(qū)動(dòng)器或緊湊光盤。信號(hào)存儲(chǔ)裝置145也可以具有用于傳送從數(shù)據(jù)載體142取得的信號(hào)150的輸出端?？商鎿Q地，存儲(chǔ)的信號(hào)可以由用于從數(shù)據(jù)載體142取得已存儲(chǔ)信號(hào)的分離裝置取得。這樣的分離裝置可以例如由磁帶播放器或緊湊光盤播放器實(shí)施。
[0043]系統(tǒng)進(jìn)一步包括前置放大器155，該前置放大器155被適配為準(zhǔn)備麥克風(fēng)線路電平信號(hào)130，或在存在信號(hào)處理裝置135時(shí)準(zhǔn)備經(jīng)處理的麥克風(fēng)信號(hào)140，或在存在信號(hào)存儲(chǔ)器145時(shí)準(zhǔn)備所存儲(chǔ)的信號(hào)150以進(jìn)行進(jìn)一步處理或放大。前置放大器進(jìn)一步被適配以調(diào)整輸入信號(hào)(130,140或150)的電平。前置放大器155進(jìn)一步被適配以基于輸入信號(hào)(130，140或150)輸出線路信號(hào)160。
[0044]系統(tǒng)可以可選地包括被適配為處理線路信號(hào)160的信號(hào)處理器165。當(dāng)系統(tǒng)100被適配用于數(shù)字聲音時(shí)，信號(hào)處理器165可以包括可選的D/Α轉(zhuǎn)換器。信號(hào)處理器也可以可選地包括可以在調(diào)音臺(tái)中實(shí)施的信號(hào)處理器。信號(hào)處理器165具有用于傳送第二線路電平信號(hào)170的輸出端。
[0045]系統(tǒng)進(jìn)一步包括被適配為產(chǎn)生用于經(jīng)由放大器輸出端178傳送的電揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)信號(hào)180的放大器175。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,放大器175是功率放大器175。揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)信號(hào)180可以響應(yīng)于線路電平信號(hào)而產(chǎn)生，或在系統(tǒng)100中存在信號(hào)處理器165時(shí)響應(yīng)于經(jīng)處理的第二線路電平信號(hào)170而產(chǎn)生。以此方式，功率放大器可以產(chǎn)生模擬電信號(hào)180，以使模擬電信號(hào)180的時(shí)間部分具有與麥克風(fēng)信號(hào)120的對(duì)應(yīng)時(shí)間部分相同或基本相同的波形。根據(jù)實(shí)施例，電揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)信號(hào)180可以傳送到電聲換能器190的輸入端185。電聲換能器190操作以響應(yīng)于在輸入端185上接收的電揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)信號(hào)180產(chǎn)生聲音信號(hào)200?？梢园ɡ缫魳?lè)的聲音信號(hào)200可以被用戶205收聽到。
[0046]如上提到，聲/電換能器115 (例如麥克風(fēng))可以操作以將聲音信號(hào)(見于圖1)轉(zhuǎn)換成電麥克風(fēng)信號(hào)120。存在能夠?qū)⒙曇粜盘?hào)110轉(zhuǎn)換成電麥克風(fēng)信號(hào)120以使電麥克風(fēng)信號(hào)120在正確表示聲音信號(hào)110的意義上具有高保真度的現(xiàn)有技術(shù)換能器。然而，用于將電揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)信號(hào)180轉(zhuǎn)換成聲音信號(hào)的現(xiàn)有技術(shù)換能器固有地導(dǎo)致失真，從而由現(xiàn)有技術(shù)換能器產(chǎn)生的聲音信號(hào)不能真實(shí)表不電揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)信號(hào)180。實(shí)際上，現(xiàn)有技術(shù)聲音再現(xiàn)系統(tǒng)固有地不能產(chǎn)生真實(shí)表示原聲音信號(hào)110的聲音信號(hào)。因此，即使當(dāng)電揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)信號(hào)180例如在正確表不原聲音信號(hào)110的意義上如此提供高保真度時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)揚(yáng)聲器固有地引入失真，以使由現(xiàn)有技術(shù)揚(yáng)聲器產(chǎn)生的聲音在正確表不聲音信號(hào)110的意義上具有低于電揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)信號(hào)180的保真度。
[0047]圖2A是電聲換能器190的實(shí)施例的不意側(cè)面圖。電聲換能器190包括第一換能器元件210A和第二換能器元件210B與隔音板230。
[0048]圖3是換能器元件210的實(shí)施例的示意側(cè)面圖，該換能器元件可以用在該文檔中討論的電聲換能器中。換能器元件210具有膜片240，該膜片240包括用于使膜片240根據(jù)電輸入信號(hào)移動(dòng)的裝置250。膜片移動(dòng)發(fā)生器250可以包括被適配為響應(yīng)于接收到驅(qū)動(dòng)信號(hào)(例如驅(qū)動(dòng)信號(hào)180)而產(chǎn)生磁場(chǎng)的線圈250，該驅(qū)動(dòng)信號(hào)可以經(jīng)驅(qū)動(dòng)端子252和254傳送。換能器元件210還可以包括固定地附接到換能器元件主體280的永磁體260。膜片240具有可以柔性附接到換能器元件主體280的一部分282的外周270。柔性可以由被適配為將膜片240的外周270與換能器元件主體280的該部分282物理連接的柔性構(gòu)件284實(shí)現(xiàn)。驅(qū)動(dòng)端子252和254可以通過(guò)導(dǎo)線256和258分別電連接到線圈250，該導(dǎo)線256和258被適配為允許膜片240的期望移動(dòng)，同時(shí)允許端子252和254分別保持相對(duì)換能器元件主體280不移動(dòng)。換能器元件主體280可附接到隔音板230。
[0049]膜片240響應(yīng)于驅(qū)動(dòng)信號(hào)180相對(duì)換能器兀件主體280移動(dòng)。在電信號(hào)180傳送到線圈時(shí)，線圈充當(dāng)電磁體從而產(chǎn)生磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)在與永磁體260的磁場(chǎng)相互作用時(shí)產(chǎn)生力，從而使得膜片140相對(duì)永磁體260移動(dòng)。換能器元件210被適配為使膜片240僅或基本上僅在圖2中箭頭300的方向上移動(dòng)，同時(shí)保持膜片240在與箭頭300的方向垂直的所有方向上不移動(dòng)或基本上不移動(dòng)。這樣，在可變電信號(hào)180被傳送到線圈250時(shí)，膜片240可以使聲波在箭頭300的方向上遠(yuǎn)離膜片240傳播(見于圖3)。
[0050]圖3中箭頭300的方向可以正交于第一孔315的平面314。第一孔315可以由膜片240的外周270限定。在膜片240是圓錐形時(shí)，第一孔平面314可以由膜片錐體240的底部限定。
[0051]因此，換能器元件210可以被適配為使膜片240僅或基本上僅在與第一孔315的平面314正交的方向300上移動(dòng)，同時(shí)保持膜片240在與第一孔315的平面314平行的所有方向上不移動(dòng)或基本上不移動(dòng)。[0052]根據(jù)實(shí)施例，膜片240由具有一定硬度的輕質(zhì)材料制作。根據(jù)實(shí)施例，膜片240是圓錐形，如在圖3中示出。制作圓錐形輕質(zhì)膜片240的材料可以包括紙。
[0053]參考圖2A，電聲換能器190包括第一換能器元件210A，該第一換能器元件210A安裝到隔音板230以使第一換能器元件210A可以使聲波在箭頭300A的方向上傳播。另外，電聲換能器190包括第二換能器元件210B，該第二換能器元件210B被安裝為使得第二換能器元件210B可以使聲波在箭頭300B的方向上，即在與箭頭300A相反的方向上傳播。
[0054]電聲換能器190包括外殼310,該外殼310被適配為包圍第一換能器兀件210A和第二換能器元件210B之間的空間320。根據(jù)實(shí)施例，外殼310是密封外殼。因此，外殼310具有主體312，以使得主體312與膜片240A和240B協(xié)作以防止空氣在外殼310內(nèi)的空氣容積和環(huán)境空氣之間自由流動(dòng)。
[0055]兩個(gè)換能器元件210A和210B可以有利地以相反的相位連接，如在圖2A中示出。因此，放大器輸出端178的正端子330可以連接到換能器元件210A的正端子252A和換能器元件210B的負(fù)端子254B ;并且放大器輸出端178的負(fù)端子340可以連接到換能器元件210A的負(fù)端子254A和換能器元件210B的正端子252B。該反相連接具有當(dāng)膜片240A在箭頭300A的方向上移動(dòng)時(shí)，然后膜片240B也在箭頭300A的方向上移動(dòng)的效果。當(dāng)外殼310是密封外殼310，并且兩個(gè)換能器元件210A和210B反相連接時(shí)，則陷入膜片之間的空氣將隨著膜片240A和240B的移動(dòng)來(lái)移動(dòng)。由于兩個(gè)膜片同時(shí)在相同方向上移動(dòng)，因此它們以協(xié)作方式有效相互作用以克服對(duì)膜片移動(dòng)的任何機(jī)械阻力。此外，該解決方案將外殼310內(nèi)的空間320中的任何空氣壓力變化消除或顯著減小。由于空氣是可壓縮介質(zhì)，所以外殼310內(nèi)空間320中這樣的空氣壓力變化可以用其他方式產(chǎn)生作用在膜片上的彈簧狀的力，這可以導(dǎo)致較慢響應(yīng)并因此導(dǎo)致失真。
[0056]當(dāng)換能器元件210被設(shè)計(jì)為線圈可以在具有相互不同的磁場(chǎng)幅度的位置之間移動(dòng)時(shí)，與線圈位于其中該線圈經(jīng)歷較強(qiáng)磁場(chǎng)幅度的位置時(shí)由線圈中某個(gè)電流幅度產(chǎn)生的力相比，線圈位于其中該線圈經(jīng)歷較弱磁場(chǎng)幅度的位置時(shí)由線圈中該電流幅度產(chǎn)生的力會(huì)較弱。
[0057]有利地，在兩個(gè)換能器元件210A和210B反相連接時(shí)，如在圖2中示出，線圈250A和250B將位于相互不同的位置，即如果線圈250A經(jīng)歷較弱磁場(chǎng)幅度，那么線圈250B將位于經(jīng)歷較強(qiáng)磁場(chǎng)幅度的位置。因此，包括第一換能器元件210A和第二換能器元件210B，以使膜片240A在箭頭300A的方向上移動(dòng)時(shí)則膜片240B也在箭頭300A的方向上移動(dòng)的電聲換能器190，有利地呈現(xiàn)出換能器元件210A和210B之間的電磁機(jī)械相互作用。根據(jù)實(shí)施例，參考圖3連同圖2，例如當(dāng)線圈250A遠(yuǎn)離磁體260A以經(jīng)歷相對(duì)弱的場(chǎng)幅度時(shí)，則線圈250B將接近磁體260B以便經(jīng)歷較強(qiáng)的磁場(chǎng)幅度。
[0058]圖2B是電聲換能器190的另一實(shí)施例的示意側(cè)視圖。圖2B實(shí)施例可以基本上如關(guān)于圖2A描述，但具有以下修改:根據(jù)圖2B的實(shí)施例,夕卜殼310可以是密封外殼，其中外殼310的主體312包括用于空氣壓力均衡的裝置318。根據(jù)實(shí)施例，用于空氣壓力均衡的裝置318可以包括閥門318，該閥門可打開以允許外殼310內(nèi)的空氣容積和環(huán)境空氣之間的空氣壓力的均衡，并可關(guān)閉以使外殼310是密封外殼。
[0059]在此情境下，注意，環(huán)境空氣壓力可以由于天氣狀況而變化，導(dǎo)致例如所謂低壓或高壓。此外，當(dāng)電聲換能器190在不同地理位置或海拔之間運(yùn)輸，例如從接近海平面的位置運(yùn)輸?shù)礁哂诤Ｆ矫鎺装倜椎牧硪晃恢脮r(shí)，環(huán)境空氣壓力將會(huì)改變。
[0060]用于空氣壓力均衡的裝置318有利地允許例如在使用電聲換能器產(chǎn)生聲音信號(hào)200之前(見于圖1連同圖2B)執(zhí)行空氣壓力均衡。因此，提供用于空氣壓力均衡的裝置318有利地允許電聲換能器190最優(yōu)操作而不管天氣和地理位置如何。
[0061]根據(jù)另一實(shí)施例，用于空氣壓力均衡的裝置318可以包括節(jié)流裝置318，該節(jié)流裝置318被適配為允許外殼310內(nèi)空氣容積和環(huán)境空間之間非常慢的空氣壓力均衡。在此情境下注意，節(jié)流裝置318可以包括被適配為允許非常慢的空氣壓力均衡的微小通道。
[0062]如關(guān)于圖2A提到的，兩個(gè)換能器元件210A和210B可以有利地反相連接。而圖2A示出其中兩個(gè)換能器元件(210A，210B)并聯(lián)連接的實(shí)施例，圖2B示出其中兩個(gè)換能器元件(210A,210B)串聯(lián)連接的實(shí)施例。
[0063]經(jīng)由換能器元件210A的孔315A出射(exciting)的聲波可以主要在方向300A上傳播到周圍空間。然而，聲波的本質(zhì)使得它們可以也在所期望方向300A之外的其他方向上稍微擴(kuò)散，在如圖2A或2B中示出的格局中。然而根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，音頻發(fā)生器410也可以包括導(dǎo)向壁以使集中于方向300A上的聲傳播增加。
[0064]圖2C是電聲換能器190的另一實(shí)施例的不意側(cè)視圖。圖2C實(shí)施例可以基本上如關(guān)于圖2A和/或2B描述，但具有以下修改:
[0065]根據(jù)圖2C實(shí)施例的電聲換能器190可以包括盒狀結(jié)構(gòu)502。盒狀結(jié)構(gòu)502支撐如上描述的外殼310。此外，盒狀結(jié)構(gòu)502包括導(dǎo)向壁510、520、530和540，該導(dǎo)向壁被適配為引導(dǎo)并導(dǎo)向所述聲壓波，以使由換能器兀件210A產(chǎn)生的聲壓波的傳播方向集中在方向M，300A 上。
[0066]盒狀結(jié)構(gòu)502也可以設(shè)置有如上描述的用于空氣壓力均衡的裝置318，并且其可有具有開口 319或所謂的備用基礎(chǔ)(base)元件319。
[0067]圖2D是沿圖2C的直線A-A截取的示意剖面圖。因此，當(dāng)膜片240A的移動(dòng)導(dǎo)致在方向Μ (方向Μ與第一孔平面315的平面正交)中的傳播方向ν上的空氣壓力(即壓力脈沖)暫時(shí)增加時(shí)，壓力脈沖被導(dǎo)向壁510、520、530和550保持并由導(dǎo)向壁510、520、530和550導(dǎo)向，以將方向300Α’上壓力脈沖的移動(dòng)方向朝向距音頻發(fā)生器410 —段距離的平面Ρ集中。
[0068]由于收聽者205通常在距離音頻發(fā)生器410大約多于一米的距離D3欣賞音樂(lè)，因此有利的是聲音(其由連續(xù)受控壓力脈沖構(gòu)成)被導(dǎo)向。
[0069]當(dāng)窄寬度的平面波前離開聲源時(shí)，其固有地以導(dǎo)致所產(chǎn)生的波前在距離聲源巨大距離處被彎曲的方式向側(cè)面散布。在這點(diǎn)上，導(dǎo)向壁操作以在連續(xù)壓力脈沖從第一孔傳播時(shí)引導(dǎo)并且導(dǎo)向連續(xù)壓力脈沖。
[0070]相位調(diào)整反射器
[0071]圖4是換能器元件210的實(shí)施例的示意側(cè)面圖。在圖4中示出的換能器元件210可以例如如上面參考圖3的描述來(lái)設(shè)計(jì)。該換能器元件210可以用在圖2的電聲換能器190中。如上提到，換能器元件210被適配為使膜片240僅或基本上僅在箭頭300的方向上移動(dòng)(見于圖4和圖3)，以便在可變電信號(hào)180傳送到膜片移動(dòng)發(fā)生器250時(shí)，聲波在箭頭300的方向上離開膜片240傳播。如上提到，膜片移動(dòng)發(fā)生器250可以包括線圈250。
[0072]因此，聲傳播方向在箭頭300的方向上，該方向是圖4中平面Ρ的法向矢量，即聲傳播方向主要在膜片移動(dòng)的方向上。因此，當(dāng):膜片的空間形狀不平行于平面P時(shí)，那么:兩個(gè)聲波W1和W2分別可以在距離平面P相互不同的距離D1和D2被分別產(chǎn)生。本發(fā)明人認(rèn)識(shí)到，在相互不同的位置360和370分別產(chǎn)生的兩個(gè)聲波W1和W2將導(dǎo)致位于沿平面P的位置的用戶耳朵所體驗(yàn)的聲音失真(見于圖4)。實(shí)際上，本發(fā)明人認(rèn)識(shí)到，音頻產(chǎn)生膜片240的空間形狀不平行于距換能器元件210的前部282的距離D3處的平面P，如在距換能器元件210的前部282的任何距離D3所體驗(yàn)到的，一些頻率會(huì)被抑制并且其他頻率會(huì)被加強(qiáng)(見于圖4和/或圖2)。
[0073]根據(jù)圖4實(shí)施例，膜片240至少部分是圓錐形。因此，膜片的空間形狀不平行于與聲傳播方向正交的平面P (見于圖4)。參考圖4，箭頭300可以垂直于平面P，如由圖4中以參考號(hào)350表示的作為90度角的角度示出。因此，在相互不同位置360和370分別產(chǎn)生的相同頻率fl的兩個(gè)聲波W1和W2在相位上相對(duì)彼此偏移。該相位偏移或相位偏差表示為φ。本發(fā)明人認(rèn)識(shí)到，對(duì)于所產(chǎn)生的音頻信號(hào)200 (見于圖1)中的每個(gè)特定構(gòu)成頻率，相位偏差Φ取決于距離偏差dD=D2-Dl (見于圖4連同圖1)。這由具有某個(gè)頻率fl的信號(hào)在其傳播通過(guò)空氣時(shí)將表現(xiàn)出對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)λ 1的事實(shí)導(dǎo)致的(見于圖4)。例如，傳播通過(guò)空氣的10kHz聲音信號(hào)展現(xiàn)出約34mm的波長(zhǎng)，而傳播通過(guò)空氣的100Hz信號(hào)展現(xiàn)出約3400mm，即約3.4米的波長(zhǎng)。
[0074]當(dāng)膜片240是截錐形時(shí)，如在圖4中示出，最大距離偏差dD=D2-Dl根據(jù)錐形膜片240的半徑R變化。
[0075]因此，本發(fā)明人設(shè)計(jì)了用于解決實(shí)現(xiàn)改善的電聲換能器的問(wèn)題的解決方案。
[0076]參考圖1，本發(fā)明人設(shè)計(jì)了用于解決實(shí)現(xiàn)改善的電聲換能器的問(wèn)題的解決方案，當(dāng)電揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)信號(hào)180例如在正確表不原聲音信號(hào)110的意義上提供高保真度時(shí),該電聲換能器在正確表示原聲音信號(hào)110的意義上具有高保真度。
[0077]特別地，本發(fā)明人設(shè)計(jì)了解決實(shí)現(xiàn)改善的電聲換能器的問(wèn)題的解決方案，該電聲換能器消除或顯著減小由在沿著距電聲換能器190距離D3的平面P的位置處用戶耳朵所體驗(yàn)的聲音失真(見于圖1、3或4)。
[0078]原聲音信號(hào)110可以包括多個(gè)信號(hào)頻率，每個(gè)信號(hào)頻率在聲音信號(hào)110傳播通過(guò)空氣時(shí)由分離波長(zhǎng)表不。為再生真實(shí)表不原聲音信號(hào)110 (見于圖1)的聲音信號(hào)200,應(yīng)用以下條件:
[0079]A)在原聲音信號(hào)110中任何兩個(gè)信號(hào)之間出現(xiàn)的相互時(shí)間順序必須在再現(xiàn)的聲音信號(hào)200中保持。
[0080]B)在原聲音信號(hào)110中任何兩個(gè)信號(hào)之間的相互幅度關(guān)系必須在再現(xiàn)的聲音信號(hào)200中保持。
[0081]上面條件A)可針對(duì)至少兩個(gè)情況被詳查:
[0082]A1)在原聲音信號(hào)110中具有相同信號(hào)頻率的任何兩個(gè)信號(hào)之間出現(xiàn)的相互時(shí)間順序必須在再現(xiàn)的聲音信號(hào)200中保持(比較圖4和6)。如果條件A1不滿足，則效果是二重的:
[0083]第一，與原聲音信號(hào)fl11(l相比，特定的再現(xiàn)聲音信號(hào)頻率fl.的持續(xù)時(shí)間被延長(zhǎng)。時(shí)間延長(zhǎng)TEXT近似為
[0084]TEXT=dD/v[0085]其中dD=D2_Dl，并且
[0086]v=聲音信號(hào)的速度
[0087]對(duì)于聲音再現(xiàn)，室溫下并且正?？諝鉂穸认侣曇粜盘?hào)在空氣中的速度v是約340米每秒。由于具有不同的開始時(shí)間tSTAKT和不同的結(jié)束時(shí)間tEm的頻率fl的單個(gè)電驅(qū)動(dòng)信號(hào)180將導(dǎo)致現(xiàn)有技術(shù)揚(yáng)聲器產(chǎn)生多個(gè)聲音信號(hào)(見于圖4)，因此導(dǎo)致該時(shí)間延長(zhǎng)TEXT?？梢岳鐝膱D4的示意圖來(lái)推斷，由于波W1從更接近平面Ρ的位置開始，因此波W1的前沿將比另一波W2的前沿更早到達(dá)平面Ρ。這可以作為聲音信號(hào)的拖尾被平面Ρ的收聽者體驗(yàn)到。
[0088]第二，在圖4中示出的相位偏差Φ可以使得波W1在平面Ρ與波W2在疊加原理下相互作用。在非常簡(jiǎn)潔的概述中，也稱為3￡訓(xùn)性質(zhì)的疊加原理闡述了，對(duì)于所有線性系統(tǒng)，由兩個(gè)或多個(gè)激勵(lì)導(dǎo)致的給定位置和時(shí)間的凈響應(yīng)是由每個(gè)激勵(lì)單獨(dú)導(dǎo)致的響應(yīng)之和。聲波是這樣的激勵(lì)的一種。波通常由一些參數(shù)經(jīng)過(guò)空間和時(shí)間的變化---例如水波中的高度或聲波中的壓力的變化來(lái)描述。該參數(shù)的值稱為波幅，并且波自身是指定在填滿空氣的空間(例如房間)中的每個(gè)點(diǎn)的幅度的函數(shù)。平面ρ中的任意點(diǎn)(見于圖4)是空間中這樣點(diǎn)的示例。
[0089]當(dāng)疊加原理應(yīng)用到聲波中的壓力時(shí)，給定時(shí)間的波形是系統(tǒng)的聲源和初始條件的函數(shù)。描述聲波的方程可以被視為線性方程，并因此可以應(yīng)用疊加原理。這意味著由穿過(guò)相同空間的兩個(gè)或多個(gè)波產(chǎn)生的凈幅度是已由各個(gè)波分離地產(chǎn)生的幅度之和。因此，波的疊加導(dǎo)致波之間的干擾。在一些情況下，所產(chǎn)生的總和變化具有比分量變化更小的幅度。在其他情況下，總和變化具有比單獨(dú)的任何分量更高的幅度。因此，違反上面條件A1也可以導(dǎo)致違反上面條件B。
[0090]A2)原聲音信號(hào)110中具有不同信號(hào)頻率的任何兩個(gè)信號(hào)之間出現(xiàn)的相互時(shí)間順序必須在再現(xiàn)的聲音信號(hào)200中保持。當(dāng)原聲音信號(hào)110包括兩個(gè)分離信號(hào)成分頻率fl和f2，例如包括10000Hz的頻率Π的一個(gè)高音信號(hào)成分和包括50Hz的頻率f2的另一信號(hào)成分時(shí)，用于將聲音信號(hào)再生的系統(tǒng)可以嘗試使用分離的換能器元件，例如用于將高頻成分fl再生的高頻揚(yáng)聲器換能器元件和用于將低頻成分f2再生的低音換能器元件，將該多成分聲音信號(hào)110再生。在這點(diǎn)上，請(qǐng)看下面關(guān)于圖9的討論。
[0091]當(dāng)膜片240是截錐形時(shí),如在圖4中示出，最大距離偏差dD=D2_Dl依賴于錐形膜片240的半徑R，如上所提到的。當(dāng)膜片240是錐形時(shí)，膜片240的外周270是具有限定出膜片錐底部的半徑R1的圓形。
[0092]參考圖5，提供具有膜片240的音頻發(fā)生器390，該膜片240包括用于使膜片240根據(jù)輸入信號(hào)移動(dòng)的膜片移動(dòng)發(fā)生器250。膜片240的表面242使得存在垂直于膜片表面的向量V，而所述向量V不平行于膜片240的主移動(dòng)方向M。因此，當(dāng)可變電信號(hào)180被傳送到膜片移動(dòng)發(fā)生器250時(shí)，膜片240的主移動(dòng)方向Μ與聲波離開膜片240的傳播方向300一致。當(dāng)然，由于聲波由膜片240的移動(dòng)產(chǎn)生，因此這是基本的。
[0093]音頻發(fā)生器390包括反射器400，該反射器400被適配為使聲音反射，以使在膜片240上的相互不同位置360’和370’分別產(chǎn)生的兩個(gè)聲波W1’和W2’到達(dá)距音頻發(fā)生器390距離D3的平面Ρ時(shí)傳播基本相同的距離。根據(jù)實(shí)施例，距離D3比從膜片表面到反射器表面的最大距離大得多。[0094]音頻發(fā)生器390也可以包括在圖5中用參考號(hào)230示意示出的隔音板。
[0095]這樣，當(dāng)可變電驅(qū)動(dòng)信號(hào)180傳送到膜片移動(dòng)發(fā)生器250時(shí)，音頻發(fā)生器390、410可以使聲波在箭頭300’的方向上朝向平面P傳播(見于圖5和/或6)。膜片240的外周270限定出當(dāng)換能器元件210操作時(shí)聲音信號(hào)流過(guò)的第一孔315。實(shí)際上，在膜片240的點(diǎn)360’產(chǎn)生的聲音信號(hào)的射線可以在箭頭Μ的方向上(見于圖5)，即在與第一孔315的平面314正交的方向上傳播。
[0096]當(dāng)朝向平面Ρ的方向反射時(shí)，波將經(jīng)過(guò)音頻發(fā)生器390、410的第二孔415(見于圖5)。參考圖5，第二孔415的平面416垂直于紙張的平面并垂直于箭頭300’的方向。第二孔415從基本上位于膜片240的外周270的點(diǎn)450延伸到點(diǎn)450’。如由圖5示出，聲射線ffr以及聲射線W2’經(jīng)過(guò)第二孔415。反射器400可以經(jīng)“特制”為與膜片240協(xié)作以便使聲音反射，從而使得在膜片240上的相互不同的位置360’和370’分別產(chǎn)生的兩個(gè)聲波W1’和W2’到達(dá)第二孔415的平面416時(shí)，將傳播基本相同的距離。因此，從音頻發(fā)生器390、410的第二孔415 (見于圖5)傳送的聲波可以有利地是真平面聲波。
[0097]此外，可以提供與如上面關(guān)于圖2C和D相似或相同設(shè)計(jì)的導(dǎo)向壁510、520、530、540。導(dǎo)向壁在圖5中由延伸超過(guò)第二孔415的上邊沿450’的導(dǎo)向壁520示意示出。
[0098]圖6是音頻發(fā)生器390、410的實(shí)施例的示意側(cè)面圖。圖6的音頻發(fā)生器390、410可以如上面參考圖5所描述的。音頻發(fā)生器390、410可以包括如上面關(guān)于圖3描述的換能器元件210。音頻發(fā)生器410可以包括具有非平坦的表面242的膜片240，
[0099]隔音板230 ；以及
[0100]反射器400，其中
[0101]反射器400具有被適配為反射從膜片表面?zhèn)鞑サ穆暡ǖ谋砻嫘螤?，以使得由所述非平坦表?42導(dǎo)致的在兩個(gè)聲波之間的相位偏差f在距音頻發(fā)生器410的任意距離D3處被基本消除。通過(guò)圖5的音頻發(fā)生器390和圖6的音頻發(fā)生器410獲得的該有利效果可以通過(guò)觀察圖6并與圖4比較而容易理解。因此，由非平坦表面242導(dǎo)致的在兩個(gè)聲波W1’和W2’之間的相位偏差<P可以在距音頻發(fā)生器410的任意距離D3基本消除。這是由當(dāng)反射器400具有被適配為反射聲音信號(hào)的表面442并且聲反射表面442具有根據(jù)膜片240的非平坦表面的輪廓限定的非平坦輪廓時(shí)，在膜片240上的相互不同位置360’和370’分別產(chǎn)生的兩個(gè)聲波W1’和W2’在到達(dá)距音頻發(fā)生器390的距離D3的平面P時(shí)，將傳播基本相同距離的事實(shí)導(dǎo)致的。
[0102]如在圖6中清晰示出的，當(dāng)聲波W1’從膜片表面242上的位置360’在方向Μ上沿直線Α1傳播時(shí)(見于圖6連同圖5),其將在標(biāo)不為360”的點(diǎn)碰撞到反射器400的表面442,其中其可以在方向300’上朝向平面Ρ反射。用戶/收聽者205可以定位在平面Ρ，如由圖6中耳朵示意表示。聲波W1’從位置360’傳播到平面Ρ的距離是距離之和Α1+Α2。以對(duì)應(yīng)方式，聲波W2’從位置370’傳播到平面P的距離是距離之和B1+B2。因此，聲波W1’將傳播第一距離DW1 ’ =A1+A2，并且聲波W2’將傳播第二距離DW2 ’ =B1+B2。
[0103]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，非平坦表面442的輪廓可以使得第一距離DW1 ’基本等于第二距離DW2’，如在圖6中清晰示出。
[0104]在這點(diǎn)上，注意，圖6中基本筆直的線A1和A2示出聲射線W1’傳播的路徑，該聲射線W1’在膜片240的表面242上的開始點(diǎn)是標(biāo)示為360’的點(diǎn)。相似地，圖6中基本筆直的直線B1和B2示出另一聲射線W2’傳播的路徑，該聲射線W2’在膜片240的表面242上的開始點(diǎn)是標(biāo)示為370’的點(diǎn)。
[0105]此外，如上面提到，傳播通過(guò)空氣的聲波可以由空氣壓力經(jīng)過(guò)空間和時(shí)間的變化來(lái)描述?？諝鈮毫χ悼梢员环Q為聲波的幅度，并且波自身是指定填滿空氣的空間中的每個(gè)點(diǎn)幅度的函數(shù)。平面P中的任意點(diǎn)(見于圖6)是空間中這樣點(diǎn)的示例。參考圖6，正弦波形線W1A’提供起始于膜片240的表面242上標(biāo)示為360’的點(diǎn)的聲射線W1’的幅度的空間變化的示意性表示，并且正弦波形線W2A’提供了起始于膜片240的表面242上標(biāo)示為370’的點(diǎn)的聲射線W2’的幅度的空間變化的示意性表示。因此，具有某個(gè)頻率fl的信號(hào)在其傳播通過(guò)空氣時(shí)展現(xiàn)出對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)λ 1 (見于圖6連同圖4)。例如，傳播通過(guò)空氣的10kHz聲音信號(hào)展現(xiàn)出約34mm的波長(zhǎng)，而傳播通過(guò)空氣的100Hz信號(hào)展現(xiàn)出約3400mm，即約3.4米的波長(zhǎng)。如在圖6中示出，音頻發(fā)生器390、410可以提供減小或基本消除由干擾導(dǎo)致的聲音失真的有益效果。因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，非平坦反射器表面442的輪廓被適配為通過(guò)使相互不同的聲音信號(hào)射線的傳播距離均等化來(lái)補(bǔ)償膜片240的非平坦表面(242)，所以可以獲得該有益效果。該均等化可以因此確保例如當(dāng)多個(gè)聲音信號(hào)射線如W1’和W2’具有某個(gè)頻率Π，因此展現(xiàn)出對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)λ 1時(shí)，聲音信號(hào)射線的幅度W1A’和W1B’將彼此基本同相，如在圖6中示出。
[0106]如上面提到，非平坦反射器表面400的輪廓可以被適配為補(bǔ)償表面242的非平坦，以使第一距離DW1基本等于第二距離DW2。因此，由于在膜片240上的相互不同位置360’和370’分別產(chǎn)生的兩個(gè)聲波W1’和W2’到達(dá)距音頻發(fā)生器390距離D3的平面P時(shí)，將傳播基本相同距離，因此由非平坦表面 242導(dǎo)致的在兩個(gè)聲波W1’和W2’之間的相位偏差f可以在距音頻發(fā)生器410的任意距離D3被基本消除。
[0107]因此，由于在膜片240上的相互不同位置360’和370’分別產(chǎn)生的兩個(gè)聲波W1’和W2’到達(dá)距音頻發(fā)生器390的距離D3的平面Ρ時(shí)，將傳播基本相同距離，因此由非平坦表面242導(dǎo)致的在兩個(gè)聲波W1’和W2’之間的相位偏差9可以在距音頻發(fā)生器410的任意距離D3被基本消除。
[0108]因此音頻發(fā)生器390、410 (見于圖5和/或6)可以有利地確保
[0109]當(dāng)電驅(qū)動(dòng)信號(hào)180在某個(gè)持續(xù)時(shí)間tnl8(l包括具有某個(gè)幅度Αη.的單個(gè)電氣頻率成分4.時(shí)，則
[0110]聲音信號(hào)200 (如在距隔音板230距離D3的平面P的任意點(diǎn)所呈現(xiàn)的)，將展現(xiàn)出在某個(gè)聲音持續(xù)時(shí)間tn2TO包括具有一定聲幅度Α-。的對(duì)應(yīng)單個(gè)聲頻成分fn2(l(l ;其中
[0111]單個(gè)聲頻成分將等于或基本等于單個(gè)電氣頻率成分fnl8(1，以及
[0112]—定聲幅度An2(?將相當(dāng)于或基本相當(dāng)于一定幅度Anl8(l，以及
[0113]—定聲持續(xù)時(shí)間tn2(l(l將等于或基本等于一定持續(xù)時(shí)間tnl8(l。因此，通過(guò)使用如關(guān)于圖5和/或6描述的音頻發(fā)生器390、410的實(shí)施例，由具有非平坦表面的現(xiàn)有技術(shù)揚(yáng)聲器固有發(fā)生的疊加導(dǎo)致的干擾可以被減小或基本消除。
[0114]圖7-圖11示出并描述本發(fā)明的其他實(shí)施例和實(shí)施例的詳情。
[0115]圖7A也是音頻發(fā)生器410的實(shí)施例的示意側(cè)面圖。音頻發(fā)生器410可以包括如上面關(guān)于圖3描述的換能器元件210。音頻發(fā)生器410包括具有非平坦的表面242的膜片240 ;以及反射器400，其中反射器400具有被適配為反射從膜片表面242傳播的聲波的表面形狀，以使由所述非平坦表面242導(dǎo)致的在兩個(gè)聲波之間的相位偏差φ在距音頻發(fā)生器410的任意距離D3處基本消除。
[0116]圖7Β是換能器元件210的實(shí)施例的頂視圖。圖7Β中示出的換能器元件210可以基本上如上面關(guān)于圖3描述來(lái)設(shè)計(jì)。因此換能器元件210可以具有可根據(jù)電驅(qū)動(dòng)信號(hào)180而移動(dòng)的膜片240。膜片240具有可以柔性附接到換能器元件主體280的一部分282的外周 270。
[0117]在圖7Β的實(shí)施例中，膜片240的外周270是具有半徑R1的圓形。因此，可被適配為將膜片240的外周270與換能器元件主體280的一部分282物理連接的柔性構(gòu)件284可以具有內(nèi)半徑R1以及外半徑R2。
[0118]因此，換能器元件280的該部分282可以具有內(nèi)半徑R2和外半徑R3，如在圖7Β中示出。
[0119]圖7C是包括在圖7Β中示出的換能器元件210以及對(duì)應(yīng)反射器400的實(shí)施例的音頻發(fā)生器410的實(shí)施例的側(cè)面圖。
[0120]圖7D是圖7C中示出的音頻發(fā)生器410的分解側(cè)面圖。
[0121]用于設(shè)計(jì)相位調(diào)整反射器的過(guò)程
[0122]參考圖8Α到8F描述用于設(shè)計(jì)音頻反射器400的過(guò)程的實(shí)施例。
[0123]圖8Α是具有膜片240和第一孔315的換能器兀件210的不意側(cè)面圖。第一孔315可以如上面關(guān)于圖3和/或5和/或6所討論的。因此，第一孔315可以由膜片240的外周270來(lái)限定。根據(jù)圖8Α實(shí)施例的膜片240基本為錐形。因此，如在圖8Α中示出的，膜片240的上表面242可以基本上具有截錐形的內(nèi)表面的形狀，即膜片表面242被彎曲。因此如在圖8Α中示出的，彎曲的膜片表面242是非平坦表面242的一種。實(shí)際上，圖8Α的換能器元件210可以具有如在例如圖7Β中示出的形狀。
[0124]圖8Β是當(dāng)在箭頭420的方向上觀察時(shí)在圖8Α中示出的膜片240的表面242的示意圖。
[0125]用于設(shè)計(jì)音頻反射器400的過(guò)程的實(shí)施例可以開始于建立描述膜片240的表面242輪廓的信息的步驟S110。該過(guò)程或其部分可以依靠操作以執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)執(zhí)行。
[0126]建立描述表面242輪廓的信息的步驟S110可以包括測(cè)量表面242的輪廓。表面242輪廓的此測(cè)量可以包括依靠光學(xué)掃描儀設(shè)備(例如激光掃描儀)自動(dòng)測(cè)量?？商鎿Q地，表面242輪廓的測(cè)量可以包括表面242的手動(dòng)測(cè)量，和/或自動(dòng)測(cè)量與手動(dòng)測(cè)量的組合?；谠诓襟ES110中建立的信息，表面242的輪廓可以被描述為三維空間中的數(shù)個(gè)點(diǎn)。因此，膜片240的表面242可以由多個(gè)點(diǎn)PSi= (xi； yi； Zi)來(lái)描述。在此情境下，請(qǐng)參考圖8A，其還示出具有代表三維空間中三個(gè)正交維度χ、y和ζ的三個(gè)軸的坐標(biāo)系。
[0127]在隨后步驟S120中，接近表面242的外周270或在表面242的外周270的單個(gè)第一選擇點(diǎn)430可以被識(shí)別出(見于圖8A)。在這點(diǎn)上，還識(shí)別出第二點(diǎn)450。第二點(diǎn)450可以是沿直線位于距第一選擇點(diǎn)距離DK的點(diǎn)(見于圖8D)。根據(jù)實(shí)施例，當(dāng)膜片240是錐形時(shí)，第二點(diǎn)450可以是接近表面242的外周270或在表面242的外周270的膜片240上的點(diǎn)。當(dāng)膜片240是具有基本圓形底部的錐形時(shí)，距離％可以基本是膜片240底部半徑R1的兩倍。在圖8D中示出的膜片實(shí)施例240基本上如圖7B、7C和7D的膜片242是錐形的，并因此當(dāng)?shù)谝贿x擇點(diǎn)430在圓錐底部的遠(yuǎn)右手側(cè)時(shí)，第二點(diǎn)450可以是位于圓錐底部的遠(yuǎn)左手側(cè)的點(diǎn)，如在圖8D中示出。
[0128]在隨后步驟S130中，描述表面242輪廓的點(diǎn)可以被復(fù)制，從而多個(gè)點(diǎn)Ps%= (x%,1，i，z’ J表示鏡像表面242’ ；與原表面242相比，鏡像表面242’被表示為與原表面242基本相同但是鏡面對(duì)稱的(見于圖8C)。該過(guò)程可以依靠操作以執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)執(zhí)行。第一選擇點(diǎn)430由第一鏡像點(diǎn)430’鏡像，并且第二點(diǎn)450由第二鏡像點(diǎn)450’鏡像。參考圖8C和8D，直線460可以被繪制以便連接第一鏡像點(diǎn)430’與第二鏡像點(diǎn)450’。實(shí)際上，直線460可以表示準(zhǔn)反射器的背面。
[0129]在隨后步驟S140中，描述鏡像表面242’輪廓的點(diǎn)可以可選地在y軸方向上移動(dòng)某個(gè)量Ay，如在圖8D中示出。因此如在圖8D中示出的，移動(dòng)的鏡像圖像可以具有坐標(biāo)PS%=(X’ i； y’ i； z’ i) = (xi; Yi+Ay, Zi)。y軸方向上的特定移動(dòng)量Ay可以被設(shè)定成零。
[0130]在步驟S150中，組成鏡像表面242’的點(diǎn)繞第一選擇鏡像點(diǎn)430’旋轉(zhuǎn)某個(gè)角α，如在圖8Ε中示出，從而描述鏡像表面242’輪廓的基本所有點(diǎn)在y軸方向上移動(dòng)。在該步驟S150中，由于組成鏡像表面的所有其他坐標(biāo)點(diǎn)繞選擇點(diǎn)430’旋轉(zhuǎn)，因此僅選擇點(diǎn)430’可以保持在基本不變的位置。根據(jù)實(shí)施例，該步驟可以被執(zhí)行為使得在鏡像表面242’旋轉(zhuǎn)期間，鏡像表面被拉伸以使鏡像表面242’的任意點(diǎn)PS’，= (χ’ i; y’ i； z’ J將保持在不變的χ位置同時(shí)在1方向上移動(dòng)。
[0131]圖8F是音頻發(fā)生器410的實(shí)施例的截面?zhèn)纫晥D，其中組成鏡像表面242’的點(diǎn)PS’i= (x’yy’pZ’i)繞選擇鏡像點(diǎn)430’旋轉(zhuǎn)某個(gè)角α。在圖8F實(shí)施例中，某個(gè)角α是約45度，并且某個(gè)量Λ y是零，即在y方向上沒(méi)有一致的平移。
[0132]參考圖8F，音頻發(fā)生器410的實(shí)施例可以包括由基本錐形膜片240的底部平面限定的第一孔315。第一孔315可以如上面關(guān)于圖3和/或5和/或6和/或圖8A所討論的。因此，在圖8F中，第一孔由從點(diǎn)430延伸到點(diǎn)450的直線示出。根據(jù)圖8F實(shí)施例的音頻發(fā)生器410還包括第二孔415。在圖8F中，第二孔415的平面416被示出為沿連接點(diǎn)450，和點(diǎn)450的直線延伸。
[0133]由膜片240產(chǎn)生的聲音可以在方向Μ上經(jīng)第一孔315傳播以便由反射器400的表面242’反射。由反射器400的表面242’反射的聲音可以此后經(jīng)第二孔415離開音頻發(fā)生器410，以便在箭頭300’的方向上向位于距第二孔415的平面416距離D3的平面Ρ傳播。根據(jù)實(shí)施例，當(dāng)距離D3非常短或基本為零時(shí)，平面Ρ可以與第二孔415的平面416 —致。然而在通常的收聽會(huì)話期間，其中用戶很可能定位所在的平面Ρ可以在距第二孔415的平面416多于一米的距離D3。
[0134]圖8G是圖8F實(shí)施例的音頻發(fā)生器的另一截面?zhèn)纫晥D。參考圖8G描述音頻發(fā)生器410的實(shí)施例的幾何形狀。
[0135]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，音頻發(fā)生器410的幾何形狀使得路線R包括兩個(gè)組成距離:第一組成距離R1和第二組成距離R2。第一組成距離R1由與第二孔415的平面416正交的直線(平行于箭頭300’)定義，并且其值是沿該直線從第二孔415的平面416上的任意點(diǎn)到反射器400的非平坦表面242’上對(duì)應(yīng)點(diǎn)Pc的距離(見于圖8G)。第二組成距離R2由與第一孔315的平面314正交的第二直線(平行于箭頭M)定義，并且其值是沿該第二直線從反射器400的非平坦表面242’上的點(diǎn)P。(稱為“對(duì)應(yīng)點(diǎn)”)到膜片240的非平坦表面242上第二對(duì)應(yīng)點(diǎn)的距離。根據(jù)一些實(shí)施例，音頻發(fā)生器410使得對(duì)于任何兩條這樣的路線Ra和Rb，距離Ra基本等于距離Rb為真。因此路線Ra的距離基本等于路線Rb的距離，該兩個(gè)距離都基本等于常數(shù)值C。因此常數(shù)C的值可以由膜片240的非平坦表面242的幾何形狀確定。根據(jù)實(shí)施例，常數(shù)C的值取決于沿如上描述的路線R從第二孔415的平面416上的點(diǎn)到膜片240的非平坦表面242上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的最長(zhǎng)距離。當(dāng)膜片240的非平坦表面242為基本錐形時(shí)，常數(shù)C的值可以取決于膜片240的半徑R1。此外，如上描述，常數(shù)C的值可以取決于某個(gè)移動(dòng)量△,，如關(guān)于設(shè)計(jì)反射器的步驟S140所選擇的。
[0136]根據(jù)一些其他實(shí)施例，音頻發(fā)生器410使得對(duì)于任何兩條這樣的路線Ra和Rb，除基本上源于或終止于第一孔315的外周270之外，距離^基本上等于距離Rb為真。音頻發(fā)生器410、390的幾何形狀的這些描述可以對(duì)于大范圍的角度α并對(duì)于各種尺寸的第一孔和第二孔，并對(duì)于第一孔和第二孔之間的尺寸的各種相互關(guān)系是有效的。
[0137]上面描述的音頻發(fā)生器410的幾何形狀不要求第一組成距離R1和第二組成距離R2相互正交。然而，根據(jù)音頻發(fā)生器410的一些實(shí)施例，第一組成距離R1和第二組成距離R2相互正交。參考圖8G,數(shù)個(gè)第一組成距離R1被示出為χ軸方向上的距離Δχ，并且數(shù)個(gè)第二組成距離R2被示出為距離Ay。
[0138]更具體地,數(shù)條線Δ yl, Δ y2, Δ y3,…Ayi，…Δ y9和Δ ylO示出從膜片240的非平坦表面242到反射器400的非平坦表面242’的相應(yīng)距離。數(shù)條對(duì)應(yīng)參考線Λχ1，Δχ2,Δ χ3,...Δ xi,...Δ χ9 和 Δ χ?ο 不出從表面 242，上直線 Δ yl, Δ y2, Δ y3,...Δ yi,...Ay9和AylO的入射點(diǎn)到第二孔415的平面416的各自的距離。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，音頻發(fā)生器410的幾何形狀使得距離xi和yi之和Si是恒定的:
[0139]Si= Δ xi+Δ yi=C,其中
[0140]C為常數(shù)值；以及
[0141]下標(biāo)i是正整數(shù)或零。
[0142]盡管如上描述可以使用單個(gè)音頻發(fā)生器410產(chǎn)生高質(zhì)量聲音，但有時(shí)期望為包含在驅(qū)動(dòng)信號(hào)180中的多個(gè)頻帶提供多個(gè)分離電聲換能器。在兩個(gè)或多個(gè)分離電聲換能器用在音頻發(fā)生器410中的情況下，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，這些分離的電聲換能器應(yīng)被布置以保持上面提到的條件A)和B)。
[0143]在使用具有非平坦表面的兩個(gè)或多個(gè)分離電聲換能器的情況下:上面提到的常數(shù)C的值可以取決于具有最大膜片240的電聲換能器，或取決于其膜片240具有最大表面非平坦度變化的電聲換能器。
[0144]圖9是音頻發(fā)生器410的示意側(cè)面圖，該音頻發(fā)生器410包括相互不同幾何形狀構(gòu)造的多個(gè)電聲換能器的不例。存在具有第一較大非平坦膜片240工的第一電聲換能器410工、具有小于第一較大膜片240工的第二非平坦膜片240π的第二電聲換能器410π。最后，存在具有平坦膜片240ΠΙ的第三電聲換能器410ΠΙ。
[0145]具有多個(gè)電聲換能器的音頻發(fā)生器410可以在將包含在驅(qū)動(dòng)信號(hào)180中的寬頻譜正確再生方面有利改善電聲換能器410的性能，其中每個(gè)電聲換能器被適配以最優(yōu)地再現(xiàn)不同頻帶。
[0146]在這點(diǎn)上，請(qǐng)參考上面關(guān)于將聲首/[目號(hào)200再生，使得其以最小失真來(lái)真實(shí)表不原聲音信號(hào)110 (見于圖1)的條件的討論(關(guān)于圖5)。具體地，注意，在原聲音信號(hào)110中具有不同信號(hào)頻率的兩個(gè)信號(hào)之間出現(xiàn)的相互時(shí)間順序必須在再現(xiàn)的聲音信號(hào)200中保持(在上面稱為條件A2)。當(dāng)原聲音信號(hào)110包括兩個(gè)分離的信號(hào)成分頻率Π和f2，例如包括10000Hz的頻率Π的一個(gè)高音信號(hào)成分和包括50Hz的頻率f2的另一信號(hào)成分時(shí)，用于將聲音信號(hào)再生的系統(tǒng)可以嘗試使用分離的換能器元件，例如用于將高頻成分Π再生的高頻揚(yáng)聲器換能器元件和用于將低頻成分f2再生的低音換能器元件，將該多成分聲音信號(hào)110再生。
[0147]如上面提到，當(dāng)使用兩個(gè)或多個(gè)分離的電聲換能器時(shí)，上面提到的常數(shù)C的值可以取決于具有最大膜片240的電聲換能器，或取決于其膜片240具有最大表面非平坦度變化的電聲換能器。因此參考圖9，本發(fā)明人認(rèn)識(shí)到，為了使包括多個(gè)電聲換能器41(^41(^和410ΠΙ的音頻發(fā)生器410將電信號(hào)正確轉(zhuǎn)換成一系列壓力波(其可以構(gòu)成聲音信號(hào)),上面提到的常數(shù)C的值由具有最大膜片240的電聲換能器410工決定，或其膜片240具有最大表面非平坦度變化的電聲換能器決定。在圖9中示出的情況下，決定性膜片是電聲換能器410χ的膜片240ΙΟ
[0148]在通常的商業(yè)電聲換能器410中，可以提供低音膜片24(^、中頻段揚(yáng)聲器膜片240π和高音揚(yáng)聲器膜片240ΠΙ。在這樣的商業(yè)電聲換能器410中，決定性膜片24(^通常是用于產(chǎn)生最低音頻信號(hào)的膜片，即通常稱為低音揚(yáng)聲器膜片或低頻揚(yáng)聲器膜片。因此，在通常設(shè)施中，低音揚(yáng)聲器或低頻揚(yáng)聲器的膜片24(^是決定性膜片240卩因此用于制造音頻發(fā)生器410的方法可以包括以下步驟，該音頻發(fā)生器410包括具有相互不同幾何形狀構(gòu)造的膜片240的多個(gè)電聲換能器:
[0149]S310:在第一步驟中:提供具有相互不同幾何形狀構(gòu)造的膜片240的多個(gè)電聲換能器。[0150]S320:確定所提供的電聲換能器中哪一個(gè)具有最大膜片240，或確定其膜片240具有最大表面非平坦度變化的電聲換能器。在本文中所選擇的電聲換能器將被稱為具有決定性膜片24(^的決定性電聲換能器41(^。
[0151]S330:關(guān)于決定性膜片240工確定常數(shù)(^的值。這可以如上面關(guān)于圖8A到8G討論來(lái)完成。因此確定的常數(shù)在本文中將被稱為決定性常數(shù)CI；；
[0152]S340:從在步驟S310中提供的具有非平坦膜片240II的電聲換能器中選擇剩余電聲換能器410π中的一個(gè)。所選擇的電聲換能器現(xiàn)在將被稱為具有非平坦膜片240π的電聲換能器410π。
[0153]S350:為所選擇的電聲換能器410π確定常數(shù)(^的值。這也可以如上面關(guān)于圖8Α到8G討論來(lái)完成。因此確定的常數(shù)在本文中將被稱為依賴性常數(shù)CIT，并且對(duì)應(yīng)電聲換能器將被稱為依賴性電聲換能器410]。依賴性常數(shù)Cn的值應(yīng)小于決定性常數(shù)(^的值。
[0154]S360:確定差值A(chǔ)(Vn。該差值可以是
[0155]Δ C^^Cj-Cn
[0156]S370:當(dāng)設(shè)計(jì)包括多個(gè)電聲換能器的音頻發(fā)生器410時(shí)，依賴性電聲換能器410π的平面416π應(yīng)定位在距平面Ρ比距決定性電聲換能器41(^的平面416工更大的距離，該差是所確定的差值Λ(νπ。這在圖9中示意示出。因此差值Λ (Vn可以例如以毫米為單位表達(dá)為距離。
[0157]S380:如果還存在在步驟S310中提供的具有非平坦膜片240II的另一電聲換能器:那么重復(fù)步驟S340到S370。
[0158]S390:從在步驟S310中提供的具有平坦膜片240ΠΙ的電聲換能器中選擇剩余電聲換能器41(^中的一個(gè)。所選擇的電聲換能器現(xiàn)在將被稱為平坦膜片換能器410ΠΙ。平坦膜片換能器410ΠΙ的平坦膜片240ΠΙ使得
[0159]S400:當(dāng)設(shè)計(jì)包括多個(gè)電聲換能器的音頻發(fā)生器410時(shí)，平坦膜片電聲換能器410m的平坦膜片240ΠΙ應(yīng)定位在這樣的位置，以使得從平坦膜片240ΠΙ到?jīng)Q定性電聲換能器41(^的第二孔415的延伸平面416工傳播的距離(νιπ基本等于決定性常數(shù)G的值(見于圖9和/或圖11A)。這也可以如下被措辭:由于平坦膜片240ΠΙ操作以產(chǎn)生平面波前，因此平坦膜片換能器410ΠΙ具有基本在平坦膜片240ΠΙ的平面的其第二孔415。因此對(duì)于平坦膜片換能器410ΠΙ常數(shù)C具有值零(0)。
[0160]圖10Α是根據(jù)本發(fā)明的音頻發(fā)生器410的另一實(shí)施例的示意圖。圖10Α實(shí)施例包括參考圖2C和/或2D描述的具有導(dǎo)向壁510、520、530、540的音頻發(fā)生器190的有利特征，該導(dǎo)向壁510、520、530、540被適配以使集中在方向300Α’上朝向距音頻發(fā)生器410距離D3的平面Ρ傳播的聲音增加。然而，圖10實(shí)施例與圖2Α至圖2D實(shí)施例的不同 之處在于，盒狀結(jié)構(gòu)502支撐外殼310,使得第一膜片240Α的移動(dòng)促使聲音在不同于方向300’的第一方向上傳播，并且上部導(dǎo)向裝置510被傾斜以促使從第一孔315出射的聲音反射。
[0161]因此參考圖10Α，音頻發(fā)生器410可以包括孔415、反射器450和導(dǎo)向壁510、520、530、540。反射器450可以具有被適配為反射聲音信號(hào)的表面。反射器與導(dǎo)向壁協(xié)作以便引導(dǎo)并且導(dǎo)向所述聲壓波在方向300’上傳播，以便在與孔415的平面正交的方向上傳播。
[0162]圖10Β是沿圖10Α的直線Α_Α截取的示意性剖面圖。因此，當(dāng)膜片240Α的移動(dòng)導(dǎo)致在方向Μ (其與第一孔平面315的平面正交)上具有傳播方向ν的空氣壓力(即壓力脈沖)暫時(shí)增加時(shí)，壓力脈沖被反射器560在期望方向上反射。壓力脈沖也可以被保持并被導(dǎo)向壁510、520、530和550導(dǎo)向，以將方向300Α’上壓力脈沖的移動(dòng)方向朝向距音頻發(fā)生器410一段距離的平面Ρ集中。
[0163]由于收聽者205通常在距離音頻發(fā)生器410大約多于一米的距離D3處欣賞音樂(lè)，因此有利的是引導(dǎo)聲音(其由連續(xù)受控壓力脈沖構(gòu)成)。
[0164]當(dāng)窄寬度的平面波前離開聲源時(shí)，其固有地將以使產(chǎn)生的波前在距離聲源較大距離處被彎曲的方式向側(cè)面散布。在這點(diǎn)上，導(dǎo)向壁操作以在連續(xù)壓力脈沖從第一孔傳播時(shí)引導(dǎo)并且導(dǎo)向它們。
[0165]圖10Β是沿圖10Α的直線Α_Α截取的剖面頂視圖。經(jīng)第二孔415\激勵(lì)的聲波可以主要在與第二孔415^的平面416^正交的方向300Α’上傳播到周圍空間。然而，聲波的本質(zhì)使得它們可以在方向300Α’之外的其他方向上稍微散布。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，音頻發(fā)生器410也可以包括導(dǎo)向壁，以促使集中于與第二孔415^的平面416^正交的方向300Α’上的聲音傳播增加。
[0166]因此當(dāng)膜片240Α的移動(dòng)導(dǎo)致在方向Μ (其與第一孔平面的平面正交)上具有傳播方向ν的空氣壓力(即壓力脈沖)暫時(shí)增加時(shí)，壓力脈沖被保持并由導(dǎo)向壁引導(dǎo)，以將方向300Α’上壓力脈沖的移動(dòng)方向朝向距音頻發(fā)生器410 —段距離的平面Ρ集中。
[0167]由于收聽者205通常在距離音頻發(fā)生器410大約多于一米的距離D3處欣賞音樂(lè)，因此引導(dǎo)聲音(其由連續(xù)受控壓力脈沖構(gòu)成)是有利的。[0168]當(dāng)窄寬度的平面波前離開聲源時(shí)，其固有地將以導(dǎo)致所產(chǎn)生的波前在距離聲源較大距離處被彎曲的方式向側(cè)面固有散布。在這點(diǎn)上，導(dǎo)向壁操作以在連續(xù)壓力脈沖從第一孔傳播時(shí)引導(dǎo)并且導(dǎo)向它們。因此導(dǎo)向壁使得集中在期望方向300’上。
[0169]圖11A是根據(jù)本發(fā)明的音頻發(fā)生器410的另一個(gè)實(shí)施例的示意圖。圖11A實(shí)施例將參考圖10A和10B描述的音頻發(fā)生器190的有利特征與參考圖5-9描述的音頻發(fā)生器390,410的另外有利特征組合。因此圖10B也是沿圖11A的直線A-A截取的剖面頂視圖的示意圖。
[0170]圖11A音頻發(fā)生器410包括外殼310,該外殼310被適配為包圍在第一換能器兀件210A和第二換能器元件210B之間的空間320。根據(jù)實(shí)施例，外殼310是密封外殼。因此外殼310具有主體312，使得主體312與膜片240A和240B協(xié)作以防止空氣在外殼310內(nèi)的空氣容積和環(huán)境空氣之間自由流動(dòng)。
[0171]兩個(gè)換能器元件210A和210B可以有利地反相連接，如在圖2A中和/或圖2B中以及如在圖10中示出。圖11A音頻發(fā)生器410與圖2A和圖2B的音頻發(fā)生器190的不同之處在于，圖11A音頻發(fā)生器410包括第一反射器400A。反射器400A可以如上面參考圖5-9描述來(lái)設(shè)計(jì)。因此圖11A音頻發(fā)生器410可以包括第二孔415A，其中反射器415A與第一換能器元件210A協(xié)作，以使得在與第二孔415A的平面416^正交的方向300A’上離開第二孔415A的聲波是平面波。
[0172]音頻發(fā)生器的各種實(shí)施例和各種部件在下面討論。
[0173]本發(fā)明的實(shí)施例1包括:換能器元件(210)，其具有
`[0174]膜片(240);以及
[0175]用于促使膜片(240)根據(jù)輸入信號(hào)移動(dòng)，以使聲波在方向(300，300A，300B)上離開所述膜片傳播的裝置(250 )。
[0176]實(shí)施例2.根據(jù)實(shí)施例1的換能器元件(210)，其中換能器元件(210)包括固定(穩(wěn)固，firmly)地附接到換能器元件主體(280)的永磁體(260);并且其中
[0177]膜片移動(dòng)發(fā)生器(250)包括被適配為響應(yīng)于接收驅(qū)動(dòng)信號(hào)而產(chǎn)生磁場(chǎng)的線圈(250)。
[0178]實(shí)施例3.根據(jù)實(shí)施例1或2的換能器元件(210);其中
[0179]膜片(240)具有柔性附接到換能器元件主體(280)的一部分(282)的外周(270)。
[0180]實(shí)施例4.根據(jù)任何前述實(shí)施例的換能器元件(210);其中
[0181]驅(qū)動(dòng)信號(hào)(180)可以經(jīng)第一驅(qū)動(dòng)端子(252，252A，252B)和第二驅(qū)動(dòng)端子(254，254A，254B)傳送；驅(qū)動(dòng)端子分別通過(guò)第一(256 )和第二( 258 )導(dǎo)電體電連接到線圈(250 )。
[0182]實(shí)施例5.根據(jù)實(shí)施例4的換能器兀件(210);其中第一(256)和第二(258)導(dǎo)電體被適配為允許膜片(240)的期望移動(dòng)，同時(shí)允許第一驅(qū)動(dòng)端子(252，252A，252B)和第二驅(qū)動(dòng)端子(254，254A，254B)分別保持相對(duì)換能器元件主體(280)不移動(dòng)。
[0183]實(shí)施例6.根據(jù)任何前述實(shí)施例的換能器元件(210);其中
[0184]換能器元件主體(280)可附接到隔音板(230)。
[0185]實(shí)施例7.—種音頻發(fā)生器(410，190)，包括:
[0186]第一換能器元件(210A)，被安裝以使第一換能器元件(210A)可以促使聲波在第一方向(300A)上傳播；[0187]第二換能器元件(210B)，被安裝以使第二換能器元件(210B)可以促使聲波在與第一方向(300A)不同的第二方向(300B)上傳播；
[0188]外殼(310)，被適配為包圍在第一換能器元件(210A)和第二換能器元件(210B)之間的空間(320)。
[0189]實(shí)施例8.根據(jù)實(shí)施例7的音頻發(fā)生器(410，190);其中第一換能器元件(210A)和/或第二換能器元件(210B)如在實(shí)施例1-6的任何一個(gè)中所限定的。
[0190]實(shí)施例9.根據(jù)實(shí)施例7或8的音頻發(fā)生器(410，190);其中第二方向(300B)與第一方向(300A)相反。
[0191]實(shí)施例10.—種音頻發(fā)生器(410，190)，包括:
[0192]膜片(240)，其具有非平坦的表面(242)，以及
[0193]反射器(400)，其中
[0194]反射器(400)具有被適配為反射從膜片表面?zhèn)鞑サ穆暡ǖ谋砻嫘螤睿允褂伤龇瞧教贡砻?242)導(dǎo)致的在兩個(gè)聲波之間的相位偏差在距音頻發(fā)生器(410)的任意距離(D3)處被基本消除。
[0195]實(shí)施例11.音頻發(fā)生器(410，190)包括:根據(jù)任何前述實(shí)施例的換能器元件(210)，其中
[0196]膜片(240)具有非平坦的表面(242);音頻發(fā)生器(410，190)進(jìn)一步包括:
[0197]反射器(400)，其中
[0198]反射器(400)具有被適配為反射從膜片表面?zhèn)鞑サ穆暡ǖ谋砻嫘螤?，以使由所述非平坦表?242)導(dǎo)致的在兩個(gè)聲波之間的相位偏差在距音頻發(fā)生器(410)的任意距離(D3)處被基本消除。
[0199]實(shí)施例12.根據(jù)任何前述實(shí)施例的音頻發(fā)生器(410，190)進(jìn)一步包括:隔音板(230)。
[0200]實(shí)施例13.根據(jù)從屬于實(shí)施例7時(shí)的任何前述實(shí)施例的音頻發(fā)生器(410，190);其中外殼(310)是密封外殼。
[0201]實(shí)施例14.根據(jù)任何前述實(shí)施例的音頻發(fā)生器(410，190)，其中兩個(gè)換能器元件(210A,210B)反相連接。
[0202]實(shí)施例15.根據(jù)任何前述實(shí)施例的音頻發(fā)生器(410，190)，其中
[0203]兩個(gè)換能器元件(210A，210B)串聯(lián)連接。
[0204]實(shí)施例16.根據(jù)任何前述實(shí)施例的音頻發(fā)生器(410，190)，其中
[0205]兩個(gè)換能器元件(210A，210B)并聯(lián)連接。
[0206]實(shí)施例17.根據(jù)任何前述實(shí)施例的音頻發(fā)生器(410，190)，其中兩個(gè)換能器元件(210A, 210B)被連接為使得當(dāng)?shù)谝荒て?240A)在第一方向(300A)上移動(dòng)時(shí)，則第二膜片(240B)也在第一方向(300A)上移動(dòng)。
[0207]實(shí)施例18.—種音頻發(fā)生器(410)，包括:
[0208]膜片(240 )，其具有非平坦的表面(242 )，
[0209]隔音板(230);以及
[0210]反射器(400)，其中
[0211]反射器(400)具有被適配為反射從膜片表面?zhèn)鞑サ穆暡ǖ谋砻嫘螤睿允褂伤龇瞧教贡砻?242)導(dǎo)致的在兩個(gè)聲波之間的相位偏差在距音頻發(fā)生器(410)的任意距離(D3)處被基本消除。
[0212]實(shí)施例19.根據(jù)任何前述實(shí)施例的音頻發(fā)生器(410，190)，進(jìn)一步包括
[0213]反射器(400)，其中
[0214]反射器(400)具有被適配為反射從膜片表面?zhèn)鞑サ穆暡?Wl’，W2’)的表面形狀，以使當(dāng)所述反射聲波(Wl’，W2’)到達(dá)距音頻發(fā)生器(410)距離(D3)的平面(P)時(shí)，所述反射聲波(Wl’，W2’)傳播基本相等距離，而不管聲波(Wl’，W2’)源于膜片表面的哪個(gè)部分。
[0215]實(shí)施例20.根據(jù)任何前述實(shí)施例的音頻發(fā)生器(410，190)，進(jìn)一步包括
[0216]高音單元，被適配為產(chǎn)生至少一個(gè)高音聲波。
[0217]實(shí)施例21.根據(jù)實(shí)施例20的音頻發(fā)生器(410，190)，其中:
[0218]所述高音單元被適配為產(chǎn)生所述高音聲波，以使得所述高音聲波與由所述非平坦表面(242)在距音頻發(fā)生器(410)距離(D3)處產(chǎn)生的所述兩個(gè)聲波同相。
[0219]實(shí)施例22.根據(jù)實(shí)施例20或21的音頻發(fā)生器(410，190)，其中:
[0220]所述高音單元定位在所述隔音板后面的某個(gè)距離。
[0221]實(shí)施例23.根據(jù)任何前述實(shí)施例的音頻發(fā)生器(410，190)，其中所述距離(D3)是比所述非平坦表面的表面偏差大得多的距離。
【權(quán)利要求】
1.一種音頻發(fā)生器(410，190)，包括:第一換能器元件(210A)，所述第一換能器元件被安裝為使得所述第一換能器元件(210A)能夠使聲波在第一方向(M)上傳播； 第二換能器元件(210B)，所述第二換能器元件被安裝為使得所述第二換能器元件(210B)能夠使聲波在與所述第一方向(M)不同的第二方向上傳播；外殼(310)，被適配為包圍所述第一換能器元件(210A)和所述第二換能器元件(210B)之間的空間(320);其中所述第一換能器元件(210A)具有第一膜片(240A)，所述第一膜片具有非平坦的表面(242A)，并且其中所述第一膜片(240A)具有柔性附接到換能器元件主體(280)的一部分(282)的外周(270);所述外周(270)限定出具有第一孔平面(314)的第一孔(315);并且其中，在操作中，所述第一膜片(240A)被適配為使所述聲壓波在與所述第一孔平面(314)正交的所述第一方向(M，300，300A,)上傳播；其中所述音頻發(fā)生器(410，190)進(jìn)一步包括反射器(400 )，所述反射器(400 )具有被適配為反射聲音信號(hào)的表面(442 );以及導(dǎo)向壁(510，520，530，540)，所述反射器(400)與所述導(dǎo)向壁協(xié)作以引導(dǎo)并導(dǎo)向所述聲壓波在第二方向(300’)上傳播；所述第二方向(300’)不同于所述第一方向；并且其中所述聲反射表面(442)具有非平坦輪廓(242’)。
2.一種音頻發(fā)生器(410，190)，包括:第一換能器元件(210)，所述第一換能器元件包括膜片(240，240A)，所述膜片具有非平坦的表面(242，242A)；用于使所述膜片(240)根據(jù)輸入信號(hào)移動(dòng)，以使聲波在第一方向(M，300，300A, 300B)上遠(yuǎn)離所述膜片傳播的裝置(250)，；并且其中所述膜片(240A)具有柔性附接到換能器元件主體(280 )的一部分(282 )的外周(270 );所述外周(270)限定出具有第一孔平面(314)的第一孔(315);并且其中，在操作中，所述膜片(240)被適配為使所述聲壓波在與所述第一孔平面(314)正交的所述第一方向(M，300，300A，)上傳播；其中所述音頻發(fā)生器(410，190)進(jìn)一步包括第二孔(415)、反射器(400)和導(dǎo)向壁(510，520，530，540)，所述反射器(400)具有被適配為反射聲音信號(hào)的表面(442);并且其中所述反射器(400)與所述導(dǎo)向壁協(xié)作，以引導(dǎo)并導(dǎo)向所述聲壓波在與所述第二孔(415)的平面正交的第二方向(300’)上傳播；所述第二方向(300’)不同于所述第一方向；并且其中所述聲反射表面(442)具有非平坦輪廓(242’)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的音頻發(fā)生器；其中所述聲反射表面(442，242’ )的非平坦輪廓(242’ )被成形為以使所述表面(442，242’ )上的點(diǎn)(Pc)沿與所述第二孔(415)的所述平面(416)正交的所述第二方向(300’)上的第一直線，被定位在距所述第二孔(415)的所述平面(416)第一距離(DK1，AXi)處；以及沿與所述第一孔(315)的所述平面(314)正交的第二直線，被定位在距所述膜片(240)的所述非平坦表面(242 )上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)(Xi)第二距離(DK2，Λ yi)處。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的音頻發(fā)生器；其中對(duì)于所述膜片(240)的所述非平坦表面(242)上的任何對(duì)應(yīng)點(diǎn)(Xi)，所述第一距離(DE1, AXi)和所述第二距離(DK2，Λ yi)之和(SJ基本上是常數(shù)值(C)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的音頻發(fā)生器；其中所述膜片(240)的所述非平坦表面(242)上的所述對(duì)應(yīng)點(diǎn)(Xi)是所述外周(270)內(nèi)所述膜片(240)的所述表面(242)上的點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的音頻發(fā)生器；其中所述膜片具有基本圓形外周；所述外周能夠通過(guò)所述圓形外周的半徑(R1)描述；并且其中所述常數(shù)(C)的值取決于所述膜片外周半徑(R1)。
7.根據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的音頻發(fā)生器，其中所述反射器(400)被布置為使得所述反射器(400)的一部分(430’)定位為距所述第二孔較大距離(Λχ1)并 且距所述膜片(240)的非平坦表面(242)較短距離(Ayl);以及所述反射器(400)的另一部分(450’)被定位為距所述第二孔(415)的平面(416)較短距離(Λ χΙΟ)并且距所述膜片(240)的非平坦表面(242)較長(zhǎng)距離(Λ ylO)。
8.根據(jù)從屬于權(quán)利要求3時(shí)的任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的音頻發(fā)生器，其中在所述第二方向(300’ )上的所述第一直線基本正交于所述第二直線的方向(M，)。
9.一種音頻發(fā)生器(410，190)，包括:第一膜片(240)，所述第一膜片具有非平坦的表面(242)，以及反射器(400)，其中所述反射器(400 )具有被適配為反射聲音信號(hào)的表面(442 )，并且其中所述聲反射表面(442)具有非平坦輪廓(442’)，該非平坦輪廓根據(jù)所述膜片(240)的所述非平坦表面(242)的輪廓來(lái)限定。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的音頻發(fā)生器(410，190)，其中所述第一膜片(240)具有柔性附接到換能器元件主體(280)的一部分(282)的外周(270)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的音頻發(fā)生器(410，190)，其中所述外周(270)限定出具有第一孔平面(314)的第一孔(315);并且其中，在操作中，所述膜片(240)被適配為促使所述聲波在與所述第一孔平面(314)正交的方向(M，300，300A，)上傳播。
12.—種音頻發(fā)生器(410，190)，包括:膜片(240)，所述膜片具有非平坦的表面(242)，以及反射器(400)，其中所述反射器(400 )具有被適配為反射從所述膜片表面?zhèn)鞑サ穆暡ㄒ允褂伤龇瞧教贡砻?242)導(dǎo)致的在兩個(gè)聲波之間的相位偏差在距所述音頻發(fā)生器(410)任意距離(D3)處被基本消除的表面形狀。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的音頻發(fā)生器(410，190)，其中所述非平坦反射器表面(442)的輪廓被適配為通過(guò)使相互不同的聲音信號(hào)射線的傳播距離基本均等，來(lái)補(bǔ)償所述膜片(240 )的所述非平坦表面(242 )。
14.一種音頻發(fā)生器(410，190)，包括:第一換能器元件(210A)，所述第一換能器元件被安裝為使所述第一換能器元件(210A)能夠促使聲波在第一方向(M)上傳播；第二換能器元件(210B)，所述第二換能器元件被安裝為使所述第二換能器元件(210B)能夠促使聲波在與所述第一方向(M)不同的第二方向上傳播；外殼(310)，所述外殼被適配為包圍所述第一換能器元件(210A)和所述第二換能器元件(210B)之間的空間(320);其中所述第一換能器元件(210A)具有第一膜片(240A);并且其中所述第一膜片(240A)具有柔性附接到換能器元件主體(280)的一部分(282)的外周(270);所述外周(270)限定出具有第一孔平面(314)的第一孔(315);并且其中，在操作中，所述膜片(240)被適配為促使所述聲壓波在與所述第一孔平面(314)正交的所述第一方向(M，300，300A，)上傳播；其中所述音頻發(fā)生器(410，190)進(jìn)一步包括導(dǎo)向壁(510，520，530，540)，所述導(dǎo)向壁被適配為引導(dǎo)并且導(dǎo)向所述聲壓波，以將所述聲壓波的傳播方向集中在所述第一方向上。
15.一種音頻發(fā)生器(41 0，190)，包括:第一換能器元件(210A)，所述第一換能器元件被安裝為使所述第一換能器元件(210A)能夠使聲波在第一方向(M)上傳播；第二換能器元件(210B)，所述第二換能器元件被安裝為使所述第二換能器元件(210B)能夠使聲波在與所述第一方向(M)不同的第二方向上傳播；外殼(310)，所述外殼(310)被適配為包圍所述第一換能器元件(210A)和所述第二換能器元件(210B)之間的空間(320);其中所述第一換能器元件(210A)具有第一膜片(240A);并且其中所述第一膜片(240A)具有柔性附接到換能器元件主體(280)的一部分(282)的外周(270);所述外周(270)限定出具有第一孔平面(314)的第一孔(315);并且其中，在操作中，所述膜片(240)被適配為使所述聲壓波在與所述第一孔平面(314)正交的所述第一方向(M，300，300A，)上傳播；其中所述音頻發(fā)生器(410，190)進(jìn)一步包括第二孔(415)、反射器和導(dǎo)向壁(510，520，530，540)，所述反射器具有被適配為反射聲音信號(hào)的表面；并且其中所述反射器與所述導(dǎo)向壁協(xié)作以弓丨導(dǎo)并且導(dǎo)向所述聲壓波在第二方向(300’)上傳播，以在與所述第二孔(415)的平面正交的方向上傳播；所述第二方向(300’)不同于所述第一方向。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的音頻發(fā)生器，其中所述第一膜片(240A)具有非平坦的表面(242A)，并且其中所述反射器表面(442)是非平坦的；所述非平坦反射器表面(442)的輪廓被適配為通過(guò)使相互不同的聲音信號(hào)射線的傳播距離基本均等，來(lái)補(bǔ)償所述膜片(240)的所述非平坦表面(242)。
17.根據(jù)權(quán)利要求2或16所述的音頻發(fā)生器；其中所述聲反射表面(442，442’ )的所述非平坦輪廓(242’ )被成形為使所述表面(442，442，)上的點(diǎn)(Pc)沿與所述第二孔(415)的所述平面(416)正交的所述第二方向(300’)上的第一直線，被定位為距所述第二孔(415)的平面(416)第一距離(DK1，AXi);以及沿與所述第一孔(315)的平面(314)正交的第二直線，被定位為距所述膜片(240)的所述非平坦表面(242)上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)(Xi)第二距離(DK2，ΔΥ?)0
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的音頻發(fā)生器；其中對(duì)于所述膜片(240)的所述非平坦表面(242)上的任何對(duì)應(yīng)點(diǎn)(Xi)，所述第一距離(DE1, AXi)和所述第二距離(DK2，Λ yi)之和(SJ基本上是常數(shù)值(C)。
19.一種電聲換能器,所述電聲換能器包括根據(jù)在包括權(quán)利要求2或16時(shí)的任一前述權(quán)利要求的至少第一音頻發(fā)生器和第二音頻發(fā)生器；其中所述第一音頻發(fā)生器(410J具有比所述第二音頻發(fā)生器(410π)更大的膜片，并且所述第一音頻發(fā)生器(410J具有決定性第二孔(415J ;以及所述第二音頻發(fā)生器(410π)具有依賴性第二孔(415π);以及所述依賴性第二孔(415π)的平面(416π)相對(duì)于所述決定性第二孔(415工)的平面(416J被定位為，使得所述依賴性第二孔(415π)的平面(416π)基本上平行于所述決定性第二孔(415工)的平面(416工)，以及所述依賴性第二孔(415π)的平 面(416π)相對(duì)于所述決定性第二孔(415工)的平面(416J移位。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的電聲換能器，其中移位距離(Λ Δ CMII,)取決于所述第一音頻發(fā)生器和第二音頻發(fā)生器的膜片之間的關(guān)系。
21.根據(jù)從屬于權(quán)利要求18時(shí)的權(quán)利要求19所述的電聲換能器，其中所述第一音頻發(fā)生器(410J具有決定性總和值(Sn，Q),以及所述第二音頻發(fā)生器(410π)具有依賴性總和值(Sm，Cn)，并且其中所述移位距離(Λ(νπ，ACmii,)取決于所述決定性總和值(SwQ)和所述依賴性總和值(sm, cn)之間的關(guān)系或差。
22.根據(jù)權(quán)利要求1或14或15所述的電聲換能器；其中所述外殼包括用于空氣壓力均衡的裝置。
23.一種用于設(shè)計(jì)在音頻發(fā)生器(410J中使用的反射器的方法，所述音頻發(fā)生器(410J具有膜片(240)，所述膜片(240)具有第一非平坦表面(242);所述方法包括建立(S110)描述第一非平坦表面(242)的輪廓的信息；產(chǎn)生(5130)多個(gè)點(diǎn)(？8\3\，7\，2\)以表示三維空間中所述第一非平坦表面(242)的翻轉(zhuǎn)版本(242’)；所述多個(gè)點(diǎn)(Ps’，；x’ i; y’ i; z’ J根據(jù)已建立的所述信息來(lái)產(chǎn)生；繞所選擇的旋轉(zhuǎn)點(diǎn)(430’)將所述多個(gè)點(diǎn)(Ps’ i ;X’ p y’ p z’ J旋轉(zhuǎn)(S150) —確定角度(α )。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法；其中所述旋轉(zhuǎn)步驟被執(zhí)行為使得所述翻轉(zhuǎn)的非平坦版本表面(242’ )的表示被拉伸，以使得所述翻轉(zhuǎn)的非平坦版本表面(242’)的任意點(diǎn)Ps’，= (x，,, r i，z’ J在至少一個(gè)第一維度(χ)上保持在基本不變的位置，同時(shí)在第二維度(y)上移動(dòng)，所述第二維度正交于所述第一維度。
25.根據(jù)權(quán)利要求23或24所述的方法，其中所述信息建立步驟(S110)包括使用光學(xué)掃描儀以建立描述第一非平坦表面(242)的輪廓的測(cè)量數(shù)據(jù)。
26.根據(jù)權(quán)利要求23、24或25所述的方法，進(jìn)一步包括:存儲(chǔ)表示所述第一非平坦表面(242)的所述輪廓的位置的位置值，并存儲(chǔ)表示所述翻轉(zhuǎn)的非平坦版本表面(242’)的位置的位置值；或存儲(chǔ)指示所述第一非平坦表面(242)和所述翻轉(zhuǎn)的非平坦版本表面(242’)的所述輪廓的相對(duì)定位的信息。
27.根據(jù)權(quán)利要求23至25中任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括:存儲(chǔ)所述翻轉(zhuǎn)的非平坦版本表面(242’ )的所述表示作為音頻信號(hào)反射器的模板。
28.一種用于制造在音頻發(fā)生器(410J中使用的反射器的方法，所述音頻發(fā)生器(410J具有膜片(240)，所述膜片(240)具有第一非平坦表面(242);所述方法包括:使用音頻信號(hào)反射器模板作為用于制造音頻反射器的模型。
【文檔編號(hào)】H04R1/40GK103650532SQ201280035119
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2012年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月15日
【發(fā)明者】奧勒·?？诉_(dá)爾 申請(qǐng)人:Kpo創(chuàng)新公司