具有无源辐射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：限定内腔的壳体；第一无源辐射器装置，该第一无源辐射器装置包括沿着内腔的第一侧布置的第一无源辐射器隔膜和沿着相对的第二侧布置的第二无源辐射器隔膜，第一无源辐射器装置被安装成使得第一无源辐射器隔膜和第二无源辐射器隔膜可相对于壳体振动，并且第一无源辐射器隔膜和第二无源辐射器隔膜耦接在一起，使得它们之间基本上不存在相对运动；第二无源辐射器装置，该第二无源辐射器装置包括第三无源辐射器隔膜，第二无源辐射器装置被安装成使得第三无源辐射器隔膜可相对于壳体振动；有源电声换能器，该有源电声换能器被布置成将声能辐射到内腔中，从而激发第一无源辐射器隔膜、第二无源辐射器隔膜以及第三无源辐射器隔膜的振动。

Acoustic equipment with passive radiator

The invention provides an acoustic device, the acoustic device includes: a shell defining an inner cavity; a first passive radiator device, the first passive radiator device including a first passive radiator diaphragm arranged along the first side of the inner cavity and a second passive radiator diaphragm arranged along the opposite second side, the first passive radiator device is installed so that the first passive radiator is isolated The diaphragm and the second passive radiator diaphragm can vibrate relative to the shell, and the first passive radiator diaphragm and the second passive radiator diaphragm are coupled together so that there is basically no relative motion between them; the second passive radiator device, the second passive radiator device including the third passive radiator diaphragm, the second passive radiator device is installed so that the third passive radiator The emitter diaphragm can vibrate relative to the shell; the active electroacoustic transducer is arranged to radiate sound energy into the inner cavity, so as to excite the vibration of the first passive radiator diaphragm, the second passive radiator diaphragm and the third passive radiator diaphragm.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有无源辐射器的声学设备
技术介绍
本公开涉及具有无源辐射器的声学设备。一些声学设备包括无源辐射器。例如，美国专利号5,850,460公开了一种声学设备，该声学设备具有彼此相对设置的相同有效振动面积和相同有效振动质量的无源辐射器，以及彼此相对设置的相同有效振动面积和相同有效振动质量的驱动单元，所有这些都安装到壳体。壳体上相对的无源辐射器和相对的驱动单元的振动反作用力由此相互抵消，从而降低了壳体振动。由于无源辐射器的直径可随意增大，并且使用两个无源辐射器实现了大的振动面积，因此可获得强大的低音输出。无源辐射器的总质量需要足够大，使得声学设备可被调谐到期望的频率。对于低音设备，调谐通常为30Hz-70Hz。在许多情况下，必须通过增加重量来增大辐射器中的一个或多个辐射器的质量。因此，具有无源辐射器的声学设备通常相对重，这限制了这些声学设备在便携式产品或重量令人担忧的产品中的用途。另外，对于质量平衡的无源声辐射器，两个辐射器移位的量相同。后来发现，只要无源辐射器在此类力平衡系统中的有效面积相同，这些无源辐射器的质量就不必相同。例如，美国公布号2015/0281844描述了一种声学设备，该声学设备包括壳体和相对于壳体彼此相对移动的力平衡无源辐射器。有源换能器悬挂在无源辐射器的第一个无源辐射器上，这消除了向该辐射器增加质量的需要。‘844公布至少部分地基于以下理解：与承载有源换能器的辐射器相对的无源辐射器可具有更轻的质量，这允许该无源辐射器在正常操作期间移动得更远。相对的无源辐射器的有效辐射面积基本上相同，并且由于两个辐射器均暴露于壳体中的相同压力下，因此两个辐射器具有基本上相同的力。如果力相等，则设备在调谐时力平衡。‘844公布中描述的设计具有一些局限性。首先，在高于基本谐振频率时，设计是平衡的，但低于谐振频率越多，设计就越不平衡。其次，在‘844公布所述的设计中，无源辐射器必须相对大，以容纳有源换能器的面积。这提高了无源辐射器的相应质量，因此需要甚至更多的面积来补偿附加质量。其结果是设计需要比在小型便携式设备中实现期望的更大。
技术实现思路
本公开至少部分地基于以下认识：无源辐射器装置的有效面积可通过将一对无源辐射器耦接在一起来减小，使得这些无源辐射器一致地移动，并且使得在无源辐射器中的一个无源辐射器远离声学腔向外移动时，另一个无源辐射器被拉入声学腔。本公开还至少部分地基于以下认识：在包括力平衡无源辐射器装置的声学设备中，只要第一无源辐射器装置的有效刚度与有效质量的比率基本上等于第二无源辐射器装置的有效刚度与有效质量的比率，无源辐射器装置的相应有效面积就不需要相同。在此类情况下，在低于设计的基本谐振频率时依然保持稳定性。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，声学设备包括第一无源辐射器装置和限定内腔的壳体。第一无源辐射器装置包括沿着内腔的第一侧布置的第一无源辐射器隔膜和沿着内腔的与第一侧相对的第二侧布置的第二无源辐射器隔膜。第一无源辐射器装置安装到壳体，使得第一无源辐射器隔膜和第二无源辐射器隔膜可相对于壳体振动，并且第一无源辐射器隔膜和第二无源辐射器隔膜耦接在一起，使得它们之间基本上不存在相对运动。该声学设备还包括第二无源辐射器装置和有源电声换能器。第二无源辐射器装置包括第三无源辐射器隔膜。第二无源辐射器装置安装到壳体，使得第三无源辐射器隔膜可相对于壳体振动。有源电声换能器被布置成将声能辐射到内腔中，从而激发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的振动。实施方式可包括以下特征中的一个特征、或它们的任何组合。在一些具体实施中，第一无源辐射器装置具有有效辐射面积，并且第二无源辐射器装置具有与第一无源辐射器装置基本上相同的有效辐射面积。在某些具体实施中，第一无源辐射器装置具有第一有效质量，并且第二无源辐射器装置具有不同于第一有效质量的第二有效质量。在一些示例中，声换能器安装到第二无源辐射器隔膜，使得有源电声换能器的质量对第一有效质量有贡献。在某些示例中，第一有效质量为第二有效质量的至少两倍。在一些情况下，第一无源辐射器装置具有第一有效刚度，第二无源辐射器装置具有第二有效刚度，并且第一有效刚度与第一有效质量的比率等于第二有效刚度与第二有效质量的比率。在某些情况下，有源电声换能器安装到第二无源辐射器隔膜，使得当第二无源辐射器隔膜振动时，有源电声换能器移动。在一些具体实施中，第一无源辐射器隔膜和第二无源辐射器隔膜经由有源电声换能器耦接在一起。在某些具体实施中，第二无源辐射器装置还包括第四无源辐射器隔膜，并且第二无源辐射器装置安装到壳体，使得第四无源辐射器隔膜可相对于壳体振动。在一些示例中，第三无源辐射器隔膜和第四无源辐射器隔膜被配置为支撑便携式音频源，使得第三无源辐射器隔膜和第四无源辐射器隔膜的振动经由便携式音频源耦接在一起。在某些示例中，便携式音频源的质量对第二无源辐射器装置的有效质量有贡献。在一些情况下，第三无源辐射器隔膜和第四无源辐射器隔膜包括用于与便携式音频源上的配合特征部锁定接合的特征部。在某些情况下，第三无源辐射器和第四无源辐射器被布置在壳体的相对两侧上，各自被布置成使得它们相应的运动轴线相对于第一无源辐射器隔膜和第二无源辐射器隔膜的运动轴线处于非零角和非直角。在一些具体实施中，第二无源辐射器装置具有满足以下公式的有效辐射面积(Aeff2)：Aeff2＝(A3+A4)cos(θ)，其中，A3为第三无源辐射器隔膜的辐射面积；并且A4为第四无源辐射器隔膜的辐射面积。在某些具体实施中，该声学设备还包括限定壳体的外壳，并且该外壳被配置为支撑便携式音频源。在一些示例中，便携式音频源包括移动电话。在某些示例中，第一无源辐射器装置具有满足以下公式的有效辐射面积(Aeff1)：Aeff1＝ABS|A1–A2|其中，A1为第一无源辐射器隔膜的辐射面积；并且A2为第二无源辐射器的包括有源电声换能器的辐射面积的辐射面积。在另一个方面，声学设备包括壳体和第一无源辐射器装置。第一无源辐射器装置包括第一无源辐射器隔膜。第一无源辐射器装置安装到壳体，使得第一无源辐射器隔膜可相对于壳体振动，并且第一无源辐射器装置具有第一有效辐射面积。该声学设备还包括第二无源辐射器装置，该第二无源辐射器装置包括第二无源辐射器隔膜。第二无源辐射器装置安装到壳体，使得第二无源辐射器隔膜可相对于壳体振动，并且第二无源辐射器装置具有与第一无源辐射器装置基本上相同的有效辐射面积。有源电声换能器安装到第二无源辐射器隔膜，使得当第二无源辐射器隔膜振动时，有源电声换能器移动。有源电声换能器被布置成将声能辐射到内腔中，从而激发第一无源辐射器隔膜和第二无源辐射器隔膜的振动。第一无源辐射器装置具有第一有效刚度和第一有效质量，第二无源辐射器装置具有第二有效刚度和第二有效质量，并且第一有效刚度与第一有效质量的比率等于第二有效刚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种声学设备，包括：/n壳体，所述壳体限定内腔；/n第一无源辐射器装置，所述第一无源辐射器装置包括沿着所述内腔的第一侧布置的第一无源辐射器隔膜和沿着所述内腔的与所述第一侧相对的第二侧布置的第二无源辐射器隔膜，其中所述第一无源辐射器装置被安装到所述壳体，使得所述第一无源辐射器隔膜和所述第二无源辐射器隔膜能够相对于所述壳体振动，并且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被耦接在一起，使得它们之间基本上不存在相对运动；/n第二无源辐射器装置，所述第二无源辐射器装置包括第三无源辐射器隔膜，其中所述第二无源辐射器装置被安装到所述壳体，使得所述第三无源辐射器隔膜能够相对于所述壳体振动；和/n有源电声换能器，所述有源电声换能器被布置成将声能辐射到所述内腔中，从而激发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的振动。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170320 US 15/463,5351.一种声学设备，包括：
壳体，所述壳体限定内腔；
第一无源辐射器装置，所述第一无源辐射器装置包括沿着所述内腔的第一侧布置的第一无源辐射器隔膜和沿着所述内腔的与所述第一侧相对的第二侧布置的第二无源辐射器隔膜，其中所述第一无源辐射器装置被安装到所述壳体，使得所述第一无源辐射器隔膜和所述第二无源辐射器隔膜能够相对于所述壳体振动，并且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被耦接在一起，使得它们之间基本上不存在相对运动；
第二无源辐射器装置，所述第二无源辐射器装置包括第三无源辐射器隔膜，其中所述第二无源辐射器装置被安装到所述壳体，使得所述第三无源辐射器隔膜能够相对于所述壳体振动；和
有源电声换能器，所述有源电声换能器被布置成将声能辐射到所述内腔中，从而激发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的振动。


2.根据权利要求1所述的声学设备，其中所述第一无源辐射器装置具有有效辐射面积，并且所述第二无源辐射器装置具有与所述第一无源辐射器装置基本上相同的有效辐射面积。


3.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装置具有第一有效质量，并且所述第二无源辐射器装置具有不同于所述第一有效质量的第二有效质量。


4.根据权利要求3所述的声学设备，其中所述声换能器被安装到所述第二无源辐射器隔膜，使得所述有源电声换能器的质量对所述第一有效质量有贡献。


5.根据权利要求3所述的声学设备，其中所述第一有效质量为所述第二有效质量的至少两倍。


6.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装置具有第一有效刚度，并且所述第二无源辐射器装置具有第二有效刚度，并且其中所述第一有效刚度与所述第一有效质量的比率等于所述第二有效刚度与所述第二有效质量的比率。


7.根据权利要求1所述的声学设备，其中所述有源电声换能器被安装到第二无源辐射器隔膜，使得当所述第二无源辐射器隔膜振动时，所述有源电声换能器移动。


8.根据权利要求7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经由所述有源电声换能器耦接在一起。


9.根据权利要求1所述的声学设备，其中所述第二无源辐射器装置还包括第四无源辐射器隔膜，并且其中所述第二无源辐射器装置被安装到所述壳体，使得所述第四无源辐射器隔膜能够相对于所述壳体振动。


10.根据权利要求9所述的声学设备，其中所述第三无源辐射器隔膜和所述第四无源辐射器隔膜被配置为支撑便携式音频源，使得所述第三无源辐射器隔膜和所述第四无源辐射器隔膜的振动经由便携式音频源耦接在一起。


11.根据权利要求10所述的声学设备，其中所述便携式音频源的质量对所述第二无源辐射器装置的有效质量有贡献。


12.根据权利要求9所述的声学设备，其中所述第三无源辐射器隔膜和所述第四无源辐射器隔膜包括用于与所述便携式音频源上的配合特征部锁定接合的特征部。


13.根据权利要求9所述的声学设备，其中所述第三无源辐射器和所述第四无源辐射器被布置在所述壳体的相对两侧上，各自被布置成使得它们相应的运动轴线相对于所述第一无源辐射器隔膜和所述第二
无源辐射器隔膜的运动轴线处于非零角和非直角。


14.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·N·利托维斯基，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