扬声器单元制造技术

扬声器单元，用于产生低音频率声音。扬声器单元包括：两个或更多个振膜的阵列，所述阵列中的每个振膜具有第一辐射表面和第二辐射表面，其中第一辐射表面和第二辐射表面位于振膜的相对面上，并且其中一个或多个振膜包括在振膜的第一子集中，并且一个或多个振膜包括在振膜的第二子集中；多个驱动单元，其中每个驱动单元被配置为基于相应的电信号移动阵列中的振膜的相应的一个；框架，其中所述阵列中的每个振膜通过一个或多个悬架元件悬挂于所述框架，使得所述第一辐射表面面向第一方向，所述第二辐射表面面向相反的第二方向，其中所述框架被配置允许由所述第一辐射表面产生的声音沿第一方向从所述扬声器单元的第一侧传播出去，并允许由第二辐射表面产生的声音沿第二方向从所述扬声器单元的第二侧传播出去；驱动电路，所述驱动电路被配置为向每个驱动单元提供源于相同音频源的相应的电信号，使得提供给被配置为移动所述振膜的第一子集的一个或多个驱动单元的电信号相对于提供给被配置为移动所述振膜的第二子集的一个或多个驱动单元的电信号是异相的。的电信号是异相的。的电信号是异相的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】扬声器单元
[0001]本申请要求于2018年4月4日提交的GB1805523.6的优先权，其内容和元素出于所有目的通过引用并入本文。


[0002]本申请涉及一种扬声器单元、包括扬声器单元的座椅组件以及具有多个座椅组件的车辆。

技术介绍

[0003]在可听频谱中的频率中，较低的频率是在较远距离内最能很好承载的频率，并且是很难在房间内保持的频率。例如，来自邻近大声音乐的干扰大部分具有低频谱。“低频”频率也可以称为“低音”频率，这些术语在本申请中可以互换使用。
[0004]现今，许多汽车都配备了主音频系统，该系统通常包括一个具有内部或外部音频放大器的中央使用者界面操作台，以及一个或多个放置在车门中的扬声器。这种类型的音频系统用于确保所有乘客具有相同内容的足够响度(例如广播或CD播放)。
[0005]一些汽车包括个人娱乐系统(音乐、游戏以及电视)，这些系统通常配备有耳机，以确保单个乘客接收个人的声音，而不会干扰参与不同视听内容的其他乘客，或受到参与不同视听内容的其他乘客的干扰。
[0006]一些汽车的扬声器位置非常靠近单个乘客，因此该单个乘客的耳朵可获得足够高的声压级(“SPL”)的声音，而其他位置的乘客却具有较低的声压级。
[0007]本专利技术人已经观察到，个人声音茧(cocoon)的概念是理解将扬声器放置在靠近使用者的方法的有用方式，其中个人声音茧是使用者能够体验其SPL被认为对于他们的享受来说可接受地高的声音的区域，而在个人声音茧之外的声音被认为其SPL低于在个人声音茧内的SPL。
[0008]本专利技术人还观察到，创建个人声音茧以使使用者能够享受而几乎没有声音泄漏到他/她的周围环境中是一个巨大的挑战，如果克服这一挑战，将会给使用者在整体上体验我们所有类型的设置/环境(例如(但不限于)汽车、家庭、游戏以及航空设置)的个人多媒体内容的方式带来巨大的改变。
[0009]本专利技术人还观察到，创建有效的个人声音茧可能涉及声音降低或抵消声音茧外的声音。
[0010]当今大多数汽车中使用的主要音频系统(门上装有一个或多个扬声器)无法为每个乘客提供有效的个人声音。
[0011]尽管耳机的使用可确保良好的音质和非常有效的个人声音茧(很小的声音泄漏)，但耳机的使用仍存在安全性、人体工学以及舒适性问题。类似的考虑也适用于其他环境中的独立应用程序，例如家庭、工作室、公共场所等需要个人娱乐而不打扰邻居的环境。
[0012]使用位置靠近单个乘客/使用者的高指向性扬声器，为中高频提供了有效的解决方案。但是，在大多数情况下，使扬声器指向低音频率是不切实际的，因为要为低音频率提
供高指向性的扬声器，辐射表面的尺寸必须与波长同阶，并且对于低音频率内容的波长通常非常长(例如，对于f＝100Hz，λ＝3.4m)。在许多情况下，例如在汽车中，具有如此规模的辐射表面以产生低音频率内容的扬声器是不切实际的。但是，低音频率内容是音频频谱中非常重要的部分，在大多数音乐中，此频谱占总声功率的一半或更多。
[0013]如众所周知的等响曲线(equal-loudness contours)[1]所示，例如，作为标准化的ISO 226：2003，我们的耳朵对150Hz以下的低音频率不敏感。因此，为了平衡频谱响度，通常需要增强低音频率的声音。而且，道路噪声或环境噪声将在频谱的这一部分具有更大的掩蔽效果。然而，本专利技术人已经发现，为给低音频率的个人使用者创建个人声音茧的目的而使用的传统的单极扬声器(通常是锥形单极扬声器)通常不会产生令人满意的结果，因为，为了创建个人声音茧，在低音频率需要相对较高SPL，以克服我们耳朵在频谱这一区域中有限的灵敏度，但是传统的单极扬声器在低音频率上将具有球形辐射图(所有方向均为相同声压)，在自由场条件下，距扬声器的每两倍距离，其声压仅下降6dB。此外，汽车环境的行为不作为自由场，这使得单极扬声器在低音频率茧中的使用更加麻烦：一个小空间会表现出压力腔室效应，从而提高由单极扬声器提供的低音频率能量(对于典型的汽车的低于70Hz的12dB/倍频程的腔室中，整体压力增加)。
[0014]本专利技术人了解一些专利文件，这些专利文件描述了使用各种扬声器布置以在车辆中产生个人声音为目的：
[0015]EP0988771A1
[0016]EP1460879A1
[0017]US8130987B2
[0018]US7688992B2
[0019]US9327628B2
[0020]US9440566B2
[0021]US9428090B2
[0022]本专利技术人还了解到用于在其他情况下产生个人声音的其他扬声器布置：
[0023]WO2014143927A2
[0024]US7692363B2
[0025]偶极扬声器及其方向特性在使用偶极扬声器的文献和上述引用的一些专利文件中均已有很好的描述，主要是为了利用偶极扬声器的方向特性在中高频区域产生空间效果，或者使用偶极扬声器进行远距离低频再现，例如正常的立体声设置，例如请参见[2]以获得有用的背景信息。
[0026]在本申请人提交的在审的PCT申请PCT/EP2018/084636中以及在GB专利申请号为GB1721127.7和GB1805525.1(PCT/EP2018/084636要求其作为优先权)，提出了一种用于产生低音频率的声音的偶极扬声器，所述偶极扬声器包括：具有第一辐射表面和第二辐射表面的振膜，其中第一辐射表面和第二辐射表面位于振膜的相对面上，并且其中第一和第二辐射表面均具有至少100cm2的表面积；被配置为使振膜以低音频率移动使得所述第一和第二辐射表面产生低音频率的声音的驱动单元，其中第一辐射表面产生的声音与第二辐射表面产生的声音反相；框架，其中振膜通过一个或多个悬挂元件悬挂于框架，其中框架被配置为允许由第一辐射表面产生的声音从偶极扬声器的第一侧传播出去并允许由第二辐射表
面产生的声音从偶极扬声器的第二侧传播出去；其中，优选地，所述扬声器用于与使用者的耳朵一起使用，所述使用者的耳朵位于在所述第一辐射表面的前方并且距所述第一辐射表面40cm或更小的收听位置。
[0027]在PCT/EP2018/084636、GB1721127.7和GB1805525.1中描述的专利技术是基于这样的见解：对于适当尺寸的振膜，从接近(例如距之40cm或更小)这样的扬声器的第一辐射表面的收听位置，使用者可以体验到高度局部化的低音(通常达到100Hz)，在某种意义上讲，使用者体验到的声压级(SPL)将随着与扬声器距离的增加而迅速降低。
[0028]本专利技术人已经观察到，根据PCT/EP2018/084636、GB1721127.7以及GB1805525.1的教导制造的扬声器仅提供了达到一定频率上限的有效个人声音茧，所述频率上限(其取决于所期望的个人声音茧的性能，例如100Hz或160Hz)。
[0029]本专利技术人已经观察到可能期望增加该频率上限，和/或将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于产生低音频率的声音的扬声器单元，其特征在于，包括：两个或更多个振膜的阵列，所述阵列中的每个振膜具有第一辐射表面和第二辐射表面，其中所述第一辐射表面和所述第二辐射表面位于振膜的相对面上，并且其中一个或多个所述振膜包括在所述振膜的第一子集中，并且一个或多个所述振膜包括在所述振膜的第二子集中；多个驱动单元，其中每个驱动单元被配置为基于相应的电信号移动所述阵列中的振膜的相应的一个；框架，其中所述阵列中的每个振膜通过一个或多个悬架元件悬挂于所述框架，使得所述第一辐射表面面向第一方向，并且所述第二辐射表面面向相反的第二方向，其中所述框架被配置允许由所述第一辐射表面产生的声音沿第一方向从所述扬声器单元的第一侧传播出去，并允许由第二辐射表面产生的声音沿第二方向从所述扬声器单元的第二侧传播出去；驱动电路，所述驱动电路被配置为向每个驱动单元提供源于相同音频源的相应的电信号，使得提供给被配置为移动所述振膜的第一子集的一个或多个驱动单元的一个或多个电信号相对于提供给被配置为移动所述振膜的第二子集的一个或多个驱动单元的一个或多个电信号是异相的。2.根据权利要求1所述的扬声器单元，其特征在于，所述扬声器单元被配置为与位于第一收听位置的使用者的第一只耳朵一起使用，所述第一收听位置位于所述振膜的第一子集中的振膜的所述第一辐射表面的前方并且与之距离40cm或更小，同时使用者的第二只耳朵位于第二收听位置，所述第二收听位置是位于所述振膜的第一子集中的振膜的所述第一辐射表面的前方并且与之距离40cm或更小的收听位置。3.根据权利要求1或2所述的扬声器单元，其特征在于，所述扬声器单元包括三个或更多扬声器，其中所述振膜的第一子集包括至少两个振膜并且所述振膜的第二子集包括至少一个振膜。4.根据权利要求3所述的扬声器单元，其特征在于，所述扬声器被配置为与位于第一收听位置的使用者的第一只耳朵一起使用，所述第一收听位置位于所述振膜的第一子集中的振膜的所述第一辐射表面的前方并且与之距离40cm或更小，同时使用者的第二只耳朵位于第二收听位置，所述第二收听位置位于所述振膜的第一子集中的振膜的所述第一辐射表面的前方并且与之距离40cm或更小。5.根据前述权利要求中的任一项所述的扬声器单元，其特征在于，所述扬声器单元具有多种工作模式，其中：在第一工作模式下，所述驱动电路被配置为向被配置为移动所述振膜的第一子集的一个或多个驱动单元提供电信号，所述电信号相对于被提供给被配置为移动所述振膜的第二子集的一个或多个驱动单元的电信号是异相的；和在第二工作模式中，所述驱动电路被配置为向被配置为移动所述振膜的第一子集的一个或多个驱动单元提供电信号，所述电信号相对于被提供给振膜的第二子集的电信号是同相的。6.根据前述权利要求中任一项所述的扬声器单元，其特征在于，所述驱动电路被配置为对提供给所述驱动单元的一个或多个电信号施加预定延迟。
7.一种用于产生低音频率的声音的扬声器单元，其特征在于，包括：两个或更多个振膜的阵列，所述阵列中的每个振膜具有第一辐射表面和第二辐射表面，其中所述第一辐射表面和所述第二辐射表面位于振膜的相对面上，并且其中一个或多个所述振膜包括在所述振膜的第一子集中，并且一个或多个所述振膜包括在所述振膜的第二子集中；多个驱动单元，其中每个驱动单元被配置为基于相应的电信号移动阵列中的振膜的相应的一个；框架，其中所述阵列中的每个振膜通过一个或多个悬架元件悬挂于所述框架，其中所述框架被配置为允许由第一辐射表面产生的声音从所述扬声器单元传播出去；至少一个外壳，所述外壳被配置为接收由所述第二辐射表面产生的声音；驱动电路，所述驱动电路被配置为向每个驱动单元提供源于相同音频源的相应的电信号，使得提供给被配置为移动所述振膜的第一子集的一个或多个驱动单元的一个或多个电信号相对于提供给被配置为移动所述振膜的第二子集的一个或多个驱动单元的一个或多个电信号是异相的。8.根据权利要求7所述的扬声器单元，其特征在于，所述扬声器单元被配置为与位于第一收听位置的使用者的第一只耳朵一起使用，所述第一收听位置位于所述振膜的第一子集中的振膜的所述第一辐射表面的前方并且与之相距40cm或更小，同时使用者的第二只耳朵位于第二收听位置，所述第二收听位置与所述振膜的第一子集中的振膜的所述第一辐射表面相距40cm或更小。9.根据权利要求7或8所述的扬声器单元，其特征在于，所述阵列包括偶数个振膜，其中，每对振膜包括在所述振膜的第一子集中的一个振膜以及在所述振膜的第二子集中的一个振膜，其中每对扬声器中的所述振膜背对背定向。10.根据权利要求7到9中的任一项所述的扬声器单元，其特征在于，每个所述第二辐射表面面向由单个外壳包围的中心空间，所述单个外壳被配置为接收由每个所述第二辐射表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：PSS比利时股份有限公司，
类型：发明
国别省市：