纤薄轮廓扩音器的制造方法
【专利说明】纤薄轮廓扩音器
[0001]相关申请信息
[0002]本申请要求2013年3月13日提交的美国临时申请序列号61/780521的权益，特此如同在本文中完全阐述地通过引用并入。
技术领域
[0003]本发明领域涉及声音再现，并且更具体地，涉及扬声器配置和外壳。
【背景技术】
[0004]许多声音再现系统包括用于再现非常低频率的音频信号的低音炮扬声器。可发现低音炮用于各种环境，其包括家庭音响系统、汽车音响系统、影院音响系统、家庭影院系统和现场演奏音响系统等。
[0005]尽管其受欢迎，但常规低音炮存在许多潜在缺陷或缺点。例如，低音炮扬声器会占用大量空间。低音炮扬声器机壳(cabinet)的尺寸和外形可能难以放置在有限尺寸或有结构限制的收听区域，例如在汽车和在许多家庭环境中。普通的低音炮壳体一般是立方体形状的，并且可能难以放置在扬声器外壳内或汽车的范围内，或在其他有限空间内。
[0006]通常应当理解，为了非常低频率的最佳声音再现，低音炮驱动在直径上与其它的驱动器(例如用于高和中频范围的驱动器)相比应该相对大，这进而又意味着驱动器将通常具有相对深的锥部(cone)。典型的是构造具有大腔体的低音炮扬声器外壳以允许所述驱动器有足够的能力来移动适量体积的空气。同时，这些因素往往会导致低音炮机壳的庞大设计，其在有限的空间不容易适应。
[0007]低音炮扬声器的另一问题是其可造成附近物体的不良振动，部分因为在低音炮驱动再现非常低频率的声音时其制造出相对大和有力的偏移(excurs1n)。此现象在独立的低音炮扬声器机壳的情况下可能不值得注意，但更通常地表现在被设计为更大结构的整体部件的低音炮中，如内置到家庭或建筑物壁上的凹陷的低音炮或集成到汽车中的低音炮扬声器。因为在这些设置中，低音炮直接或间接地物理连接到建筑物结构或汽车框架，其深振动可以通过结构或框架被带动到连接到该结构或框架的物品或被带动到住宅或结构内的相邻房间，从而导致值得注意的晃动或甚至于迫使物体移动或造成损坏。由低音炮再现的非常低频率的振动可以轻易地通过房屋或建筑物传播，从而抑制更高的频率，从而造成可能妨碍其他住户或邻居的深振动。
[0008]独立的低音炮扬声器机壳也可能存在类似问题。独立的扬声器机壳有时放置在隐蔽或不显眼的位置，如在房间的角落，低柜等，但由于其过度的振动，它们具有有限的能力用作其他功能。例如，放置在独立的扬声器课外壳上的物体可能明显地晃动，渐渐地滑过表面，或掉落，造成恼人的噪音或损坏物体。
[0009]—些低音炮扬声器包括两个(或更多个)驱动器，其可被完成从而增加声音输出，或者在一些设计中，为了减少机壳或外壳的振动。当两个驱动器被定向以使它们直接彼此面对时，驱动单元的运动是对称的，并且两个驱动器的相对运动可以抵消，从而减少机壳或外壳的振动。然而，此类型的设计的一个缺点是扬声器机壳或外壳必须足够深以容纳两个面对面的驱动器，这可能导致难以放置在有限空间内的更大、更笨重的机壳或外壳。因此，消费者和声音系统设计者往往选择容忍一定程度的机壳/外壳振动，否则不得不为大而笨重的低音炮扬声器寻找放置的地方。
[0010]将有利的是提供具有窄轮廓的低音炮或类似扬声器设计以便它可以在更小或更窄的空间被利用。将进一步有利的是提供具有减轻的振动同时保持高水平的声音输出和保真度的低音炮。将进一步有利的是提供非常适合用作在家庭或建筑物内或在汽车范围内的凹陷的扬声器的低音炮。
【发明内容】
[0011 ]在一个方面，提供一种低音炮或其他扬声器，其具有多个驱动器，其该多个驱动器以使得由驱动器运动产生的力和/或力矩(moment)基本上抵消的方式被定向和驱动，从而，除其他事项外，减少或消除扬声器壳体或外壳的不期望的振动。
[0012]根据一个或更多实施例，一种低音炮或其他扬声器包括并排放置在相同的总平面上的多个驱动器，其中第一组驱动器面向一个方向并且第二组驱动器面向相反的方向。驱动器优选地被定向从而使得来自第一组驱动器的力的总和等于来自第二组驱动器的力的总和并与其相反，其中来自所有驱动器的力的总矢量和等于零，并且使得来自所有驱动器的力矩的矢量和围绕中心点总共等于零。
[0013]低音炮或其他扬声器可包括任何数量的驱动器，在某些实施例中使用最少三个驱动器以确保两个相对的偏移驱动器之间产生的力矩可通过添加至少一个附加偏移驱动器被抵消。根据本文中描述的某些原理的低音炮或其他扬声器可以包括三个，四个，五个，六个或更多个驱动器。低音炮扬声器在形状上不需要是对称的，而可以是不对称的，只要力和力矩使得它们围绕扬声器的中心点或质心抵消。类似地，虽然驱动器优选地被布置在相同的总平面中，然而它们可以可替换地以三维模式来布置，只要力和力矩使得它们围绕扬声器的中心点或质心抵消。
[0014]在一些实施例中，第一组驱动器和第二组驱动器位于相同的总平面中但彼此面对。每组驱动器可以从相邻的槽或孔朝向反射表面输出声音，该反射表面进而向外引导声音。扬声器外壳可以被构造以具有连接孔，以便来自两组驱动器的声音被组合，并从两组驱动器共用的单个孔或一组孔种发出。
[0015]在某些实施例中，低音炮或其他扬声器由轻质但刚性和坚固的外壳构成，其中壁由覆盖有在声学上不透明的材料的框架部分地形成。例如，扬声器外壳可以包括以重复图案(诸如蜂窝图案)布置的一系列框架支撑件，该框架支撑件其包覆或覆盖有在声学上不透明的材料。每个驱动器或每组驱动器可具有它或它们各自的分离的外壳，从而防止(多个)驱动器的后向声学福射干扰扬声器的其他驱动器。
[0016]进一步实施例，替换物和变体也在本文中被描述或在附图中被示出。
【附图说明】
[0017]图1A是具有四个驱动器和一个共用输出孔的纤薄轮廓低音炮扬声器的一个实施例的前视图，而图1B和图1C分别是图1A的扬声器的顶视和侧视横截面图。
[0018]图2是根据图1A至图1C的一般原理构造的纤薄轮廓低音炮扬声器的分解视图，其示出额外的细节。
[0019]图3A和图3B分别是具有三个驱动器的纤薄轮廓低音炮扬声器的实施例的前视图和侧视图。
[0020]图4A和图4B分别是具有四个驱动器的纤薄轮廓低音炮扬声器的实施例的前视图和侧视图。
[0021]图5A和图5B分别是具有四个驱动器的纤薄轮廓低音炮扬声器的另一实施例的前视图和侧视图。
[0022]图6A和图6B分别是具有五个驱动器的纤薄轮廓低音炮扬声器的实施例的前视图和侧视图。
[0023]图7A和图7B分别是具有六个驱动器的纤薄轮廓低音炮扬声器的实施例的前视图和侧视图。
[0024]图8是具有六个驱动器的纤薄轮廓低音炮扬声器的另一实施例的前视图。
[0025]图9A和图9B分别是具有八个驱动器的纤薄轮廓低音炮扬声器的实施例的前视图和侧视图。
[0026]图10是示出用于扬声器力和力矩的抵消的简化图，所述扬声器具有四个根据本文中公开的实施例操作的驱动器。
【具体实施方式】
[0027]根据一个或多个实施例，提供一种低音炮扬声器系统，其具有多个驱动器，该多个驱动器被定向在不同方向并以使得由驱动器运动产生的磁体反应力和力矩基本上抵消的方式被选择性地驱动，因此减轻或消除扬声器壳体和外壳的不期望的振动。
[0028]在一个实施例中，低音炮扬声器包括面向一个方向的第一组驱动器和面向相反方向的第二组驱动器，其中第一和第二组驱动器被布置在相同的总平面中以便减小扬声器壳体或外壳的深度(depth)。由于每个驱动器的锥部或膜片来回移动，因此驱动器产生推进锥部或膜片的第一力和施加到支撑驱动器框架或底盘的扬声器壳体或外壳上的相等但相反的第二力。如果平衡，则驱动器被定向为直接彼此相对可以产生互相抵消的力并因此减少振动。然而，位于与扬声器壳体或外壳的中心点或重心中心偏离的驱动器将趋向于产生转动效果，即，与磁铁反作用力相关联的力矩，然而其可能造成非不期望的振动。
[0029]为了减轻或消除这样的振动，驱动器优选地被定向和布置成不仅使得来自第一组驱动器的力的总和等于来自第二组驱动器的力的总和并与其相反，而且还使得来自所有驱动器的力矩的矢量和围绕中心点或重心总共等于零。
[0030]虽然根据本文中公开的实施例的低音炮扬声器可包括任何数量的驱动器，然而通常期望的是将使用最少三个驱动器，从而在驱动器之间提供力和力矩的抵消，从而使得诸如在两个相对的偏置驱动器之间产生的力矩可以通过添加至少一个额外的偏置驱动器被抵消。低音炮扬声器可包括对称或非对称布置的三个或更多驱动器，优选地但不一定在同一总平面上对齐。
[0031]此外，在至少一些实施例中，驱动器从附近的输出狭槽或孔朝向反射表面输出声音，该反射表面转动并向外引导声音。扬声器外壳可以被构造有连接孔以便来自两组驱动器的声音被组合并从两组驱动器共用的单个孔或一组孔中发出。
[0032]根据在本文中公开的一个实施例构造的纤薄轮廓低音炮扬声器100的示例在图1A到图1C中示出。图1A是纤薄轮廓低音炮扬声器100的前视图(其被示为不带有声音反射前盖，如后面所说明的)，而图1B和图1C分别是所述扬声器100的顶视图和侧视图。如本文中所示，扬声器100在此示例中包括安装在主扬声器外壳120上的四个驱动器105a、105b、110a、110b。扬声器外壳120在此示例中包括容纳用于安装两个驱动器105a、105b的孔的第一挡板130，和容纳用于安装另外两个驱动器110a、110b的孔的第二挡板131，使得所述第一对驱动器105a、105b被安装在与第二对驱动器110a、I 1b相反的方向上，尽管所有四个驱动器105a、105b、110a、I 1b都被安装在相同的总平面135中，S卩，即使驱动器105a、105b、110a、IlOb没有全部面向相同的方向，它们的锥部也全部重叠。第一对驱动器105a、105b优选地对称地安装在扬声器外壳120的中心的任一侧，而第二对驱动器11Oa、I 1b优选地分别对称地安装在驱动器105a、105b的任一侧，并因此也同样对称地围绕扬声器外壳120的中心安装。
[0033]第一挡板130和第二挡板131形成主扬声器外壳120的相反的壁，其在本例中被进一步划分成四个室，包括两个外室136、137和两个内室138、139。四个室136至139优选提供声学隔离使得驱动器105a、105b、110a、110b中任何一个的运动