户外使用的扬声器组件制造技术

本发明专利技术涉及一种户外使用的扬声器组件。该扬声器组件包括：扬声器，包括驱动单元和振膜，其中驱动单元构造为使振膜沿着运动轴线移动，其中振膜具有面向平行于运动轴线的向前方向的正面和面向平行于运动轴线的向后方向的背面，其中扬声器具有面向向前方向的正面，该扬声器的正面包括振膜的正面；以及格栅，位于扬声器的正面的前面，格栅的背面朝向扬声器的正面地面向向后方向，并且格栅的正面面向向前方向。格栅构造为当扬声器在使用中时允许由振膜的正面产生的声音穿过格栅以及当扬声器在使用中时抑制入射在格栅的正面上的渗入水进入到格栅的背面和扬声器的正面之间封闭的空间中；其中V1/V2≤0.7，其中V1是当振膜处于其休止位置时的扬声器的正面和格栅背面之间封闭的空间的体积[cm3]，V2是振膜处于其休止位置时扬声器的正面和垂直于运动轴线的平面之间封闭的空间的体积[cm3]，该平面沿着运动轴线的位置对应于格栅在运动轴线上的最前位置。的位置对应于格栅在运动轴线上的最前位置。的位置对应于格栅在运动轴线上的最前位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】户外使用的扬声器组件


[0001]本专利技术涉及一种户外使用的扬声器组件。

技术介绍

[0002]户外使用的扬声器指的是适合在扬声器组件的至少一部分暴露在户外的情况下(即：不在遮蔽物或建筑物内)使用(优选地构造为使用)的扬声器组件。
[0003]由于法律要求和一般的行人安全意识，许多当前和未来的电动和混动汽车需要利用到声学车辆警报系统(Acoustic Vehicle Alerting System，“AVAS”)。
[0004]尤其是，根据2017年11月16日的联合国法规(UN Regulation)第138号(E/ECE/324/Rev.2/Add.137/Rev.1
‑
E/ECE/TRANS/505/Rev.2/Add.137/Rev.1)，汽车制造商必须在从2019年7月1日起批准的四轮电动和混动车辆上安装AVAS以及在从2021年7月起注册的所有新的静音电动和混动车辆上安装AVAS。如果汽车以20km/h(12mph)或更慢的速度行驶，那么车辆必须发出至少56dBA(2米内)的连续噪声水平，并且最大为75dBA。
[0005]新法规旨在针对行人(特别是视力受损的人)而强制在电动道路车辆内安装音响系统，以便更容易听到电动汽车靠近。
[0006]在美国，相关标准是“Federal Motor Vehicle Safety Standard No.141，Minimum Sound Requirements for Hybrid and Electric Vehicles”(“联邦机动车辆安全标准第141号，混动和电动车辆的最低声音要求”)(83FR 8182；NHTSA
‑
FMVSS141)。
[0007]根据这些新法规的要求，当电动道路车辆在欧洲以20km/h以下(在美国市场则为30km/h以下)的速度倒车或行驶时AVAS需要发出声音。限制速度的原因是，在较高的速度下胎噪通常会盖过发动机的声音。如果混动车辆的内燃机正在运行，AVAS不应发出任何噪音，并且倒车时已经以任何方式发出警告声音的车辆也不必要产生任何额外的噪音。
[0008]AVAS通常包括发动机控制单元(Engine Control Unit，“ECU”)和扬声器(也可称为声换能器)。扬声器通常放置在车辆外部。
[0009]AVAS扬声器是典型的电动扬声器，其中的部件材料经过适应性调整而在车辆外部可能发生的恶劣条件下具有最大的可靠性。
[0010]户外使用的扬声器在以下早期专利文献中均有公开：
[0011]·
美国专利第3909530号
[0012]·
美国专利第3995125号
[0013]·
US2012/194328A1
[0014]·
EP2530951A1
[0015]·
JP3642075B2
[0016]·
JPH08230573A
[0017]·
JPH09327082A
[0018]·
JPS5696784U
[0019]·
JPS5726180U
[0020]·
US2012/294120A1
[0021]·
JPH07107579A
[0022]这些早期专利文献中描述的格栅主要旨在用于耐候通知设备。其中一些专门用作AVAS扬声器。一般来说，这些格栅已被设计成减少喷水或固体物体对扬声器振膜的影响。由于扬声器振膜通常由轻质材料制成，因此它们很容易因高压喷水或固体物体的冲击而损坏。因此，用于保护扬声器振膜的格栅通常使用刚性材料构造而成，具有迷宫式结构，以防止或最大程度避免从外部直接看到扬声器振膜。
[0023]然而，如以下参考图1A和图1B更详细讨论的，本专利技术人已观察到，在这些早期专利文献中描述的格栅可能对扬声器组件(格栅是其一部分)的SPL响应有负面影响。
[0024]本专利技术人注意到，尤其在对于AVAS扬声器来说很重要的频率(通常在1.8kHz至3.6kHz的范围内)下保持尽可能好的声学性能的同时，期望机械地保护扬声器振膜，以例如避免由直接的石头或喷水冲击引起的问题。
[0025]鉴于以上考虑，构思了本专利技术。

技术实现思路

[0026]本专利技术的第一方面可以提供：
[0027]一种户外使用的扬声器组件，该扬声器组件包括：
[0028]扬声器，其包括驱动单元和振膜，其中驱动单元构造为使振膜沿着运动轴线移动，其中振膜具有面向平行于运动轴线的向前方向的正面和面向平行于运动轴线的向后方向的背面，其中扬声器具有面向向前方向的正面，并且扬声器的正面包括振膜的正面；以及
[0029]格栅，其位于扬声器的正面的前面，格栅的背面朝向扬声器的正面地面向向后方向，并且格栅的正面面向向前方向；
[0030]其中格栅构造为，当扬声器在使用中时允许由振膜的正面产生的声音穿过格栅，以及当扬声器在使用中时抑制入射在格栅的正面上的渗入水进入到格栅的背面和扬声器的正面之间封闭的空间中；
[0031]其中V1/V2≤0.7，其中V1是当振膜处于其休止位置时的扬声器的正面和格栅的背面之间封闭的空间的体积[cm3]，V2是当振膜处于其休止位置时的扬声器的正面和垂直于运动轴线的平面(在图中标为X1)之间封闭的空间的体积[cm3]，该平面沿着运动轴线的位置对应于格栅在运动轴线上的最前位置。
[0032]V1/V2的值越低，振膜处于其休止位置时的扬声器的正面和格栅的背面之间封闭的空间的体积就越小。
[0033]本专利技术人已发现，使V1/V2≤0.7有助于在专利技术人认为对于AVAS扬声器产生声音来说很重要的频率范围(1.8kHz至7.2kHz，尤其是1.8kHz至3.6kHz)内提高该扬声器组件产生的SPL(声压级)。以下结合声传递函数(Acoustic Transfer Function，“ATF”)来对此进行说明。
[0034]在不希望被理论所约束的情况下，本专利技术人认为，在这些频率下SPL提高的至少一部分原因是，扬声器的正面和格栅的背面之间的空间减小(即，较低的V1/V2的值)改变了在这些频率下由截留在该空间中的空气形成的二阶低通滤波器的性质。
[0035]如果格栅的背面包括任意间隙(见下文)，则V1可以进一步定义为包括扬声器的背
面中的间隙/每个间隙中的任何空间，通过该空间可以在运动轴线的方向上直接看到扬声器的正面，但最远只能看到垂直于运动轴线的平面(在图中标为X1)，该平面沿着运动轴线的位置对应于格栅在运动轴线上的最前位置。
[0036]第一体积V1和第二体积V2可以进一步由附加结构包围，该附加结构围绕运动轴线延伸，从而例如在垂直于运动轴线的方向上限制第一体积V1和第二体积V2。例如，附加结构可以是格栅的边框或扬声器的框架的一部分。
[0037]优选地，V1/V2≤0.5，更优选地，V1/V2≤0.3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】1.一种户外使用的扬声器组件，所述扬声器组件包括：扬声器，其包括驱动单元和振膜，其中所述驱动单元构造为使所述振膜沿着运动轴线移动，其中所述振膜具有面向平行于所述运动轴线的向前方向的正面和面向平行于所述运动轴线的向后方向的背面，其中所述扬声器具有面向所述向前方向的正面，并且所述扬声器的正面包括所述振膜的正面；以及格栅，其位于所述扬声器的正面的前面，所述格栅的背面朝向所述扬声器的正面地面向所述向后方向，并且所述格栅的正面面向所述向前方向；其中所述格栅构造为，当所述扬声器在使用中时允许由所述振膜的正面产生的声音穿过所述格栅，以及当所述扬声器在使用中时抑制入射在所述格栅的正面上的渗入水进入到所述格栅的背面和所述扬声器的正面之间封闭的空间中；其中V1/V2≤0.7，其中V1是当所述振膜处于其休止位置时所述扬声器的正面和所述格栅的背面之间封闭的空间的体积[cm3]，V2是当所述振膜处于其休止位置时的所述扬声器的正面和垂直于所述运动轴线的平面之间封闭的空间的体积[cm3]，所述平面沿着所述运动轴线的位置对应于所述格栅在所述运动轴线上的最前位置。2.根据权利要求1所述的扬声器组件，其中V1/V2≤0.5。3.根据前述权利要求中任一项所述的扬声器组件，其中，A1/A2≥5，其中A1是与投影到垂直于所述运动轴线的平面上的所述扬声器的正面的可移动部分对应的面积[cm2]，而A2是在所述运动轴线的方向上在A2内直接看到所述扬声器的正面的面积[cm2]。4.根据前述权利要求中任一项所述的扬声器组件，其中，A1/A3≥3，其中A3是作为所述格栅中允许空气传声传播穿过所述格栅的所有开口的横截面积之和的面积，其中对于每个所述开口，所述开口的横截面积定义为所述开口的沿着空气传声传播穿过所述开口的路径的最小横截面[cm2]。5.根据前述权利要求中任一项所述的扬声器组件，其中，对于1.8kHz至7.2kHz范围内的至少一些频率，所述声传递函数高于3dB。6.根据前述权利要求中任一项所述的扬声器组件，其中，...

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