具有安装到无源辐射器隔膜上的电-声换能器的声学设备制造技术

本发明专利技术提供了一种声学设备，该声学设备包括气密的第一声腔和第二声腔。第一无源辐射器包括第一无源辐射器隔膜，该第一无源辐射器隔膜具有暴露于第一声腔的后表面。第二无源辐射器包括第二无源辐射器隔膜，该第二无源辐射器隔膜具有暴露于第一声腔的前表面和暴露于第二声腔的后表面。第一电‑声换能器支撑在第二无源辐射器隔膜上。第一电‑声换能器被布置成使得第一电‑声换能器的第一辐射表面将声能辐射到第一声室中，并且第一电‑声换能器的第二辐射表面将声能辐射到第二声室中。

Acoustic equipment with electro acoustic transducers mounted to passive radiator diaphragms

The invention provides an acoustic device, which comprises a gas tight first cavity and a second cavity. The first passive radiator includes a first passive radiator diaphragm having a rear surface exposed to the first cavity. The second passive radiator includes a second passive radiator diaphragm having a front surface exposed to the first cavity and a rear surface exposed to the second cavity. The first electrical \u2011 acoustic transducer is supported on the second passive radiator diaphragm. The first electrical \u2011 acoustic transducer is arranged so that the first radiation surface of the first electrical \u2011 acoustic transducer radiates sound energy into the first acoustic chamber, and the second radiation surface of the first electrical \u2011 acoustic transducer radiates sound energy into the second acoustic chamber.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有安装到无源辐射器隔膜上的电-声换能器的声学设备
技术介绍
本公开涉及一种声学设备，该声学设备具有安装到无源辐射器隔膜上的电-声换能器。制造用于低频再现的扩音器系统的主要问题是在低频率下获得高输出，同时将扩音器锥体偏移限制在相对没有足够有限的可听失真的位移区域内的合理限度，使得制造该区域的成本不会过高。许多现有技术的低频扬声器系统包括没有外壳的简单低音扬声器，如在电视和收音机以及一些公共广播系统中那样。这些系统的一个难点是，没有用于防止来自扬声器背部的辐射抵消来自前部的辐射的装置。如果这些系统试图产生低音，则在低频率下这类系统具有非常大的锥体偏移。一种用于减少背辐射的现有技术方法是将扩音器驱动器放置在封闭箱中以形成通常被称为声学悬挂系统的东西。声学悬挂系统提供扩音器驱动器工作所针对的电抗，从而限制了偏移并且还防止来自扩音器背部的辐射抵消来自前部的辐射。端口系统是改进声学悬挂系统的一种现有技术方法。端口系统通常包括外壳中的低音扬声器和用作无源辐射装置的端口管。端口管中的空气提供声质量，该声质量允许系统设计具有额外电抗，该额外电抗可用于在低端处定制频率响应。端口系统的特征在于谐振(端口谐振)，在该谐振下，端口中的空气质量与机柜中的空气体积反应以产生谐振，在该谐振下扩音器的锥体偏移被最小化。端口系统表现出在端口谐振时的改善的灵敏度并表现出降低的锥体偏移，从而使失真最小化。在端口谐振时改善灵敏度的结果通常是将扩音器的较低截止频率扩展至更低的值。美国专利号4,549,631描述了一种具有外壳的端口扩音器系统，该外壳具有将内部分成第一子室和第二子室的挡板。每个子室具有端口管，该端口管将子室耦接到外壳外部的区域。分隔挡板带有低音扬声器。具有两个子室和两个端口管的这种布置的结果是降低低频区域中的锥体偏移并且还提供可被调节以使低频区域中的响应最大化的附加参数值，该锥体偏移可使用标准端口系统从该低频区域获得。虽然端口外壳可能适用于较大的系统，但端口外壳对于较小的便携式系统可能并不实用。在这方面，用于扩展扬声器系统的低频截止的另一声学元件是无源辐射器。通常在较小的(例如，便携式)扬声器系统中期望扩展低频范围的情况下采用无源辐射器。然而，仅用无源辐射器替换‘631专利的双室设计的端口可能产生不期望的后果，例如，外壳上的不平衡力。结果可能是外壳的不期望的移动或振动。这不是端口的问题，因为移动质量(其只是端口中滞留空气的塞)很小。
技术实现思路
下文提及的所有示例和特征均可以任何技术上可能的方式组合。在一个方面，声学设备包括气密的第一声腔和第二声腔。第一无源辐射器包括第一无源辐射器隔膜，该第一无源辐射器隔膜具有暴露于第一声腔的后表面。第二无源辐射器包括第一无源辐射器隔膜，该第一无源辐射器隔膜具有暴露于第一声腔的前表面和暴露于第二声腔的后表面。第一电-声换能器支撑在第二无源辐射器隔膜上。第一电-声换能器被布置成使得第一电-声换能器的第一辐射表面将声能辐射到第一声室中，并且第一电-声换能器的第二辐射表面将声能辐射到第二声室中。实施方式可包括以下特征中的一个，或它们的任何组合。在一些具体实施中，声学设备包括外壳，该外壳限定第一声腔和第二声腔。在某些具体实施中，声学设备包括第三无源辐射器，该第三无源辐射器包括第三无源辐射器隔膜，该第三无源辐射器隔膜具有暴露于第二声腔的后表面。在一些示例中，第一无源辐射器具有第一有效辐射面积；第二无源辐射器具有第二有效辐射面积，该第二有效辐射面积包括电-声换能器的有效辐射面积；第三无源辐射器具有第三有效辐射面积；并且第一有效辐射面积、第二有效辐射面积和第三有效辐射面积是基本上相同的。在某些示例中，第一无源辐射器隔膜通过第一悬挂元件耦接到外壳，第二无源辐射器隔膜通过第二悬挂元件耦接到外壳，并且第三无源辐射器隔膜通过第三悬挂元件耦接到外壳。在一些情况下，第一无源辐射器具有第一有效质量，并且第一悬挂元件具有第一有效刚度；第二无源辐射器具有第二有效质量，该第二有效质量包括电-声换能器的质量，并且第二悬挂元件具有第二有效刚度；第三无源辐射器具有第三有效质量，并且第三悬挂元件具有第三有效刚度；并且第一有效刚度与第一有效质量的比率基本上等于第二有效刚度与第二有效质量的比率，该第二有效刚度与第二有效质量的比率基本上等于第三有效刚度与第三有效质量的比率。在某些情况下，第一有效质量基本上小于第二有效质量。在一些具体实施中，第三有效质量基本上小于第二有效质量。在某些具体实施中，第一无源辐射器隔膜、第二无源辐射器隔膜和第三无源辐射器隔膜各自被配置为沿共同的振动轴线相对于外壳振动。在一些示例中，第一电-声换能器包括换能器隔膜、马达和将该换能器隔膜耦接到第二无源辐射器隔膜的环绕件，并且其中该马达驱动该换能器隔膜沿共同的振动轴线相对于第二无源辐射器隔膜运动。在某些示例中，第一无源辐射器隔膜和第二无源辐射器隔膜各自被配置为沿共同的振动轴线相对于外壳振动。在一些情况下，第一电-声换能器包括换能器隔膜、马达和将该换能器隔膜耦接到第二无源辐射器隔膜的环绕件。该马达驱动该换能器隔膜沿共同的振动轴线相对于第二无源辐射器隔膜运动。在某些情况下，音频设备包括限定第一声腔的第一外壳和限定第二声腔的第二外壳，并且第一外壳安装到第二无源辐射器，使得该第一外壳在该第二无源辐射器隔膜振动时移动。在一些具体实施中，第一无源辐射器隔膜通过第一悬挂元件耦接到第一外壳，使得第二无源辐射器隔膜可相对于第一外壳振动，并且第二无源辐射器隔膜通过第二悬挂元件耦接到第二外壳，使得该第二无源辐射器隔膜可相对于第二外壳振动。在某些具体实施中，声学设备包括基本上气密的第三声腔。第三无源辐射器包括第三无源辐射器隔膜，该第三无源辐射器隔膜具有暴露于第三声腔的后表面。第四无源辐射器包括第四无源辐射器隔膜，该第四无源辐射器隔膜具有暴露于第三声腔的前表面和暴露于第二声腔的后表面。第二电-声换能器支撑在第四无源辐射器隔膜上。第二电-声换能器被布置成使得第二电-声换能器的第一辐射表面将声能辐射到第三声室中，并且第二电-声换能器的第二辐射表面将声能辐射到第二声室中。在一些示例中，第三外壳限定第三声腔，其中第三外壳被安装到第四无源辐射器，使得第三外壳在第四无源辐射器隔膜振动时移动。在某些示例中，第三无源辐射器隔膜通过第三悬挂元件耦接到第三外壳，使得该第三无源辐射器隔膜可相对于该第三外壳振动，并且第四无源辐射器隔膜通过第四悬挂元件耦接到第二外壳，使得该第四无源辐射器隔膜可相对于该第二外壳振动。在一些情况下，第一无源辐射器隔膜、第二无源辐射器隔膜、第三无源辐射器隔膜和第四无源辐射器隔膜均沿共同的振动轴线振动。在某些情况下，第一电-声换能器和第二电-声换能器中的每一者包括换能器隔膜、马达和将该换能器隔膜耦接到第二无源辐射器隔膜的环绕件，并且该马达驱动该换能器隔膜沿共同的振动轴线运动。在一些具体实施中，第三无源辐射器隔膜、第三外壳、第四无源辐射器隔膜和第二电-声换能器的移动平衡由于第一无源辐射器隔膜、第一外壳、第二无源辐射器隔膜和第一电-声换能器的移动而施加到第二外壳的力。实施方式可包括上述和/或下述的特征中的一者，或它们的任何组合。附图说明图1为声学设备的剖视图，其包括固定到无源辐射器隔膜的电-声换能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种声学设备，包括：第一声腔，所述第一声腔为基本上气密的；第二声腔，所述第二声腔为基本上气密的；第一无源辐射器，所述第一无源辐射器包括第一无源辐射器隔膜，所述第一无源辐射器隔膜具有暴露于所述第一声腔的后表面；第二无源辐射器，所述第二无源辐射器包括第一无源辐射器隔膜，所述第一无源辐射器隔膜具有暴露于所述第一声腔的前表面和暴露于所述第二声腔的后表面；和第一电‑声换能器，所述第一电‑声换能器被支撑在所述第二无源辐射器隔膜上，其中所述第一电‑声换能器被布置成使得所述第一电‑声换能器的第一辐射表面将声能辐射到所述第一声室中，并且所述第一电‑声换能器的第二辐射表面将声能辐射到所述第二声室中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.20 US 15/463,4631.一种声学设备，包括：第一声腔，所述第一声腔为基本上气密的；第二声腔，所述第二声腔为基本上气密的；第一无源辐射器，所述第一无源辐射器包括第一无源辐射器隔膜，所述第一无源辐射器隔膜具有暴露于所述第一声腔的后表面；第二无源辐射器，所述第二无源辐射器包括第一无源辐射器隔膜，所述第一无源辐射器隔膜具有暴露于所述第一声腔的前表面和暴露于所述第二声腔的后表面；和第一电-声换能器，所述第一电-声换能器被支撑在所述第二无源辐射器隔膜上，其中所述第一电-声换能器被布置成使得所述第一电-声换能器的第一辐射表面将声能辐射到所述第一声室中，并且所述第一电-声换能器的第二辐射表面将声能辐射到所述第二声室中。2.根据权利要求1所述的声学设备，还包括外壳，所述外壳限定所述第一声腔和所述第二声腔。3.根据权利要求2所述的声学设备，还包括第三无源辐射器，所述第三无源辐射器包括第三无源辐射器隔膜，所述第三无源辐射器隔膜具有暴露于所述第二声腔的后表面。4.根据权利要求3所述的声学设备，其中所述第一无源辐射器具有第一有效辐射面积；所述第二无源辐射器具有第二有效辐射面积，所述第二有效辐射面积包括所述电-声换能器的有效辐射面积；并且所述第三无源辐射器具有第三有效辐射面积；并且其中所述第一有效辐射面积、所述第二有效辐射面积和所述第三有效辐射面积是基本上相同的。5.根据权利要求4所述的声学设备，其中所述第一无源辐射器隔膜通过第一悬挂元件耦接到所述外壳，所述第二无源辐射器隔膜通过第二悬挂元件耦接到所述外壳，并且所述第三无源辐射器隔膜通过第三悬挂元件耦接到所述外壳。6.根据权利要求5所述的声学设备，其中所述第一无源辐射器具有第一有效质量，并且所述第一悬挂元件具有第一有效刚度；其中所述第二无源辐射器具有第二有效质量，所述第二有效质量包括所述电-声换能器的质量，并且所述第二悬挂元件具有第二有效刚度；其中所述第三无源辐射器具有第三有效质量，并且所述第三悬挂元件具有第三有效刚度；并且其中所述第一有效刚度与所述第一有效质量的比率基本上等于所述第二有效刚度与所述第二有效质量的比率，所述第二有效刚度与所述第二有效质量的所述比率基本上等于所述第三有效刚度与所述第三有效质量的比率。7.根据权利要求6所述的声学设备，其中所述第一有效质量基本上小于所述第二有效质量。8.根据权利要求7所述的声学设备，其中所述第三有效质量基本上小于所述第二有效质量。9.根据权利要求4所述的声学设备，其中所述第一无源辐射器隔膜、所述第二无源辐射器隔膜和所述第三无源辐射器隔膜各自被配置为沿共同的振动轴线相对于所述外壳振动。10.根据权利要求9所述的声学设备，其中所述第一电-声换能器包括换能器隔膜、马达和将所述换能器隔膜耦接到所述第二无源辐射器隔膜的环绕件，并且其中所述马达驱动所述换能器隔膜沿所述共同的振动轴线相对于所述第二无源辐射器隔膜运动。11.根据权利要求2所述的声学设备，其中所述第一无源辐射器隔膜和所述第二无源辐射器隔膜各自被配置为沿共同的振动轴线相对于所述外壳振动。12.根据权利要求11所述的声学...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·N·利托维斯基，C·S·威廉姆斯，M·蒂内，
申请(专利权)人：伯斯有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US