改善声音弥散的平面扩音器歧管制造技术

技术编号:19399542 阅读:46 留言:0更新日期:2018-11-10 05:45
用于更改来自具有基本上平面的驱动器的扩音器的声音波前形状的声学歧管,包括安装表面和波导部分,安装表面被配置为附接到围绕驱动器的外壳的前表面并且具有两个垂直开口,两个垂直开口匹配外壳中的相应垂直开口以允许来自驱动器的声音投射通过,波导部分耦合到安装表面并且具有经通道引导从驱动器投射的声音通过两个垂直开口以在一个输出区域中组合的结构。结构具有被配置为创建在定义区域上具有一致弥散模式的输出声音的多个反射表面。歧管被配置为增大所投射的声音的垂直和/或水平波束宽度,使得位于扩音器的轴之外的听众将以基本上类似的声音级别听到宽的可听频率范围。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改善声音弥散的平面扩音器歧管相关申请的交叉引用本申请要求于2016年2月24日提交的美国临时专利申请62/299323以及于2016年6月27日提交的美国临时专利申请62/354927的优先权,每个申请的全部内容都通过引用并入于此。
一种或多种实现方式一般地涉及音频扬声器,并且更具体地,涉及平面扩音器的歧管(manifold)结构以改善水平声音弥散效果。
技术介绍
如所周知,扩音器驱动器是将电气能量转换成声能或者声波的设备。在其最简单形式中,典型的扩音器驱动器由电线线圈构成,电线线圈被结合到圆锥体或隔膜并且被悬挂,使得线圈处于磁场中并使得线圈和圆锥体或隔膜可以垂直于磁场移动或振动。电气音频信号被施加于线圈并且悬挂部件成比例振动和生成声音。虽然圆锥体和喇叭型扬声器非常常见,但是其他类型的扩音机,诸如平面磁性扩音器也很好用。平面磁性扩音器是具有悬浮在交变极性的磁铁之间的框架中的轻量、扁平隔膜的一种带状物。当电流经过结合到隔膜的导电迹线时,迹线在磁场中前后移动,使得隔膜移动。术语“平面”指分布在与隔膜相同(平行)的平面中的磁场。与在“动态”驱动器中发现的重得多的移动线圈或者圆顶隔膜相比,平面磁性隔膜是薄且轻量的。隔膜被悬挂在由磁性阵列创建的磁场中,并且遍布薄膜基板表面的印刷电路被用音频信号激励以与磁场交互并且产生使隔膜来回移动的电磁力从而创建声波。图1A例示了包括固定隔膜104的隔膜框架102的平面磁性扩音器103,隔膜104上结合有导电迹线108。磁铁106建立磁场,该磁场响应于经过导电迹线的音频信号电流而创建移动隔膜的力。具有上部外壳部分(或者一半)101a和下部外壳部分101b的外壳包围并固定隔膜102,并且包括多个开口或者端口110,来自移动隔膜104的声波被投射通过开口或者端口110。图1B例示了图1A的平面磁性扩音器的示例性隔膜和导电迹线的布置。如图1B中所示,导电迹线以适当的线圈配置被布局和结合到隔膜104以在框架102内隔膜的区域上分布电信号。耦合到导电迹线的信号电线112将音频信号从放大器或音频回放系统提供到扩音器103。图1C例示了图1B的隔膜的示例性组装平面磁性扩音器驱动器。如图1C中所示,隔膜104置于上部外壳部分101a与下部外壳部分101b之间。上部外壳部分101a具有开口110,开口110被布置为允许声音投射的声波从移动的隔膜经过离开。取决于扩音器的大小、形状、材料和额定功率,连同其他相关特性,开口110的数量、大小和布置可以具有任何适当的配置。常常使用诸如喇叭或波导之类的物理表面来控制平面磁性驱动器的声音弥散。图1D例示了具有波导112的示例性平面磁性扩音器驱动器,波导112被添加到驱动器的前面以控制声波从隔膜或者带式换能器104的水平弥散角度。所示表面相对于垂直轴,在声音方向的任一侧成大约45度。如此,它们将水平声音弥散角度或者波束宽度限制为大约90度。图1D还例示了相对于驱动器轴的某种角度符号。如所示出的,垂直轴114假设为平面磁性扩音器驱动器的长轴,并且水平轴116假设为驱动器的短轴。如图1D中所示,(在单极操作中)声音投射的标称方向118以垂直0度且水平0度从驱动器的前面离开。图1E例示了图1D中的扩音器和波导布置的示例性测量弥散模式。对于这个示例,出口高度为120mm并且波导之间的出口宽度为24mm。水平波束宽度在大约5kHz与14kHz之间保持在大约90度。如在曲线图120中可以看到,高于14kHz时,随着声音波长变得小于出口的宽度,波束宽度变窄。图1F示出了图1D中的所测量的扩音器布置的垂直弥散模式。如曲线图130中可以看到,高于大约2.8kHz时,随着声音波长变得小于出口的高度,波束变窄。在高频时,垂直波束宽度为仅仅几度,并且仅仅正好位于扩音器的轴上的听众以类似的声音级别听到所有频率。这个曲线图因此针对有限的声音弥散,也就是窄的弥散和相对高的方向性,示出了与当前平面磁性扩音器相关联的缺点。许多应用需要扩音器覆盖目标方向的任一侧大于仅几度的听众区域,并且如此,平面磁性扩音器驱动器是不适合的。因此,所需要的是改善来自驱动器的声音的弥散,并且特别是增加扩音器的垂直波束宽度的平面扩音器系统或者歧管。在背景章节中讨论的主题不应当仅由于它在背景章节中被提及而被认为是现有技术。类似地,在背景章节中提及的或者与背景章节的主题相关联的问题不应当认为先前已经在现有技术中认识到。背景章节中的主题仅代表不同的方法,它们自身也可以是专利技术。
技术实现思路
实施例涉及被设计为更改来自具有基本上平面的驱动器的扩音器的声音波前(soundwavefront)形状的扬声器歧管,该扬声器歧管包括安装表面和波导部分,安装表面被配置为附接到围绕驱动器的外壳的前表面并且具有两个垂直开口,该两个垂直开口匹配外壳中的相应垂直开口以允许来自驱动器的声音投射通过,波导部分耦合到安装表面并且具有经通道引导(channel)从驱动器投射的声音通过两个垂直开口以在一个输出区域中组合的结构,其中该结构具有被配置为创建在定义区域上具有一致弥散模式的输出声音的多个反射表面。该结构包括在形成单个大的垂直开口的歧管框架内的两个侧壁以及在侧壁之间垂直延伸的中央立柱以形成两个入口列和一个输出区域。反射表面由被形成为侧壁的轮廓和被形成为中央立柱的相应投射形成,以形成代表从驱动器投射的声音通过两个垂直开口的声音传输路径的两个入口列,并且其中输出区域包括向外张开的声音输出区域。输出区域包括沿着扩音器的水平轴形成弥散角度的向外成角度的波导,并且其中弥散角度为大约90度。侧壁可以向内弯曲以围绕扩音器的中央形成较窄的声音传输区域以及围绕扩音器的相对末端形成较宽的声音传输区域。输出区域的成角度的波导可以包括具有一系列张开的开口的复合张开结构,每个波导角度在每个附加的张开元件处增加。在实施例中,歧管结构被配置为增加所投射的声音的垂直波束宽度或水平波束宽度中的至少一个,使得位于扩音器的轴之外的听众将以基本上类似的声音级别听到宽的频率范围,频率范围包括大约200Hz至20kHz。输出声音的弥散模式可以关于扩音器的垂直轴和水平轴这两者对称或者不对称。扩音器可以包括具有部署在扩音器的相对侧上的基本上平面的驱动器的偶极扬声器,其中歧管框架耦合到每个驱动器,并且歧管框架可能具有相同的配置或者不同的配置。实施例还涉及通过如下操作增大扩音器的一个或多个弥散角度的方法,其中扩音器具有投射声音通过具有两个单独的垂直开口的外壳的基本上平面驱动器:将从两个垂直开口投射的声音指引至附接到外壳的前表面的声学歧管的两个入口相应列中;经通道引导声音通过两个入口列的两个传输路径以组合并形成单个声音输出;以及投射单个声音输出通过张开的输出区域以创建在收听环境的定义区域上具有一致弥散模式的输出声音。在该方法中,两个传输路径均具有多个反射表面,反射表面由包括两个侧壁和中央立柱的结构形成,所述两个侧壁在形成单个大的垂直开口的歧管框架内,所述中央立柱在侧壁之间垂直延伸以形成两个入口列和张开的输出区域。反射表面可以由被形成为侧壁的轮廓和被形成为中央立柱的相应投射形成以形成两个入口列,并且其中张开的输出区域包括沿着扩音器的水平轴形成弥散角度的向外成角度的波导。成角度的波导可以包括具有本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于更改来自具有基本上平面驱动器的扩音器的声音波前形状的装置,包括:安装表面,被配置为附接到围绕所述驱动器的外壳的前表面并且具有两个垂直开口,该两个垂直开口匹配外壳中的相应垂直开口以允许来自驱动器的声音投射通过;以及波导部分,耦合到安装表面并且具有经通道引导从驱动器投射的声音通过两个垂直开口以在一个输出区域中组合的结构,其中所述结构具有被配置为创建在定义区域上具有一致弥散模式的输出声音的多个反射表面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.24 US 62/299,323;2016.06.27 US 62/354,9271.一种用于更改来自具有基本上平面驱动器的扩音器的声音波前形状的装置,包括:安装表面,被配置为附接到围绕所述驱动器的外壳的前表面并且具有两个垂直开口,该两个垂直开口匹配外壳中的相应垂直开口以允许来自驱动器的声音投射通过;以及波导部分,耦合到安装表面并且具有经通道引导从驱动器投射的声音通过两个垂直开口以在一个输出区域中组合的结构,其中所述结构具有被配置为创建在定义区域上具有一致弥散模式的输出声音的多个反射表面。2.根据权利要求1所述的装置,其中所述结构包括两个侧壁和中央立柱,所述两个侧壁在形成单个大的垂直开口的歧管框架内,所述中央立柱在侧壁之间垂直延伸以形成两个入口列和所述一个输出区域。3.根据权利要求1所述的装置,其中反射表面由形成为所述侧壁的轮廓和形成为所述中央立柱的相应投射形成,以形成代表从驱动器投射的声音通过所述两个垂直开口的声音传输路径的两个入口列,并且其中所述输出区域包括向外张开的声音输出区域。4.根据权利要求3所述的装置,其中所述输出区域包括沿着扩音器的水平轴形成弥散角度的向外成角度的波导,并且其中所述弥散角度为大约90度。5.根据权利要求4所述的装置,其中所述侧壁向内弯曲以围绕扩音器的中央形成较窄的声音传输区域以及围绕扩音器的相对末端形成较宽的声音传输区域。6.根据权利要求4所述的装置,其中成角度的波导包括具有一系列张开的开口的复合张开结构,每个波导角度在每个附加的张开元件处增加。7.根据权利要求1所述的装置,其中歧管结构被配置为增大所投射的声音的垂直波束宽度或者水平波束宽度中的至少一个,使得位于扩音器的轴之外的听众将以基本上类似的声音级别听到宽的频率范围,该频率范围包括大约200Hz至20kHz。8.根据权利要求7所述的装置,其中输出声音的弥散模式是...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·J·史密瑟斯G·N·肖尔特
申请(专利权)人:杜比实验室特许公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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