扬声器系统的制作方法

本公开涉及用于多通道音频再现的扬声器系统。典型的多通道音频再现系统可以使用卫星扬声器来再现左通道信号、左环绕通道信号、右通道信号和右环绕通道信号。单独的中央通道扬声器可以用来再现中央通道信号，并且单独的低音炮可以用来再现低频和lfe通道信号(如果存在)。在典型的多通道扬声器系统中，卫星扬声器和中央通道信号每个再现它们自己的通道信号，并且不再现另一通道信号的任何部分。左通道扬声器、左环绕通道扬声器、右通道扬声器、右环绕通道扬声器和中央通道扬声器分别再现左通道信号、左环绕通道信号、右通道信号、右环绕通道信号和中央通道信号的整个频率范围，除了可以被馈送到单独低音炮的低频部分。这种布置要求左扬声器、左环绕扬声器、右扬声器和右环绕扬声器、以及中央扬声器足够大，以高效地再现提供给它们的信号的完全频率范围。

技术实现要素：

下文提及的所有示例和特征可以按任何技术上可能的方式被组合。

在一个方面，一种多媒体系统包括：控制台，被配置为管理多媒体系统的多个媒体输入和媒体输出，并且向多个音频设备提供音频内容；耦合到控制台的第一和第二全向卫星部，每个卫星部包括限定小于150立方厘米的总声学体积的外壳。第一卫星部被配置用于放置在收听区域的第一区中，并且被配置为再现第一频率范围内的来自第一通道的音频频率，第一频率范围在第一截止频率以上。第二卫星部被配置用于放置在收听区域的第二区中，以再现第一频率范围内的来自第二通道的音频频率。该系统还包括耦合到控制台的中央扬声器阵列。中央扬声器阵列包括限定小于大约350立方英寸的总声学体积的外壳，其中中央扬声器阵列被配置用于放置在收听区域的第三区中，第三区基本上位于第一和第二卫星部之间。中央扬声器阵列还包括多个音频换能器，多个音频换能器被配置为再现第二频率范围内的来自第一通道和第二通道的音频频率，第二频率范围在大约第二交叉频率以上并且在大约第一交叉频率范围以下。中央扬声器阵列将第二频率范围中的第一通道信号辐射到中央扬声器阵列的大致位置的左侧，并且将第二频率范围中的第二通道信号辐射到中央扬声器阵列的大致位置的右侧。中央扬声器阵列还被配置为再现第一和第二频率范围内的来自第三通道的音频频率。该系统还包括耦合到控制台的全向低音模块，诸如低音炮，以再现在大约第二交叉频率以下的第四频率范围中的音频。

附图说明

图1示出了位于听音室中的扬声器系统。

图2是与图1的扬声器系统一起使用的信号处理的框图。

图3a是全向卫星扬声器的一个示例的透视视图。

图3b是全向卫星扬声器的一个示例的截面视图。

图4a示出了全向卫星扬声器的一个示例的组装步骤。

图4b示出了全向卫星扬声器的一个示例的另一组装步骤。

图4c示出了全向卫星扬声器的一个示例的另一组装步骤。

图4d示出了全向卫星扬声器的一个示例的另一组装步骤。

图4e示出了全向卫星扬声器的一个示例的另一组装步骤。

图4f示出了全向卫星扬声器的一个示例的另一组装步骤。

图5是全向卫星扬声器的一个示例的截面视图。

图6是全向卫星扬声器的一个示例的透视视图。

具体实施方式

附图的元件在框图中示出并且描述为分立元件。这些可以实施为模拟电路或数字电路中的一个或多个。替代地或另外地，它们可以利用执行软件指令的一个或多个微处理器来实施。软件指令可以包括数字信号处理指令。操作可以由模拟电路来执行，或者由执行模拟操作的等价物的软件的微处理器来执行。信号线可以实施为分立的模拟或数字信号线，实施为具有能够处理单独信号的适当信号处理的分立数字信号线，和/或实施为无线通信系统的元件。

当过程在框图中表示或暗示时，步骤可以由一个元件或多个元件执行。步骤可以一起执行或在不同时间执行。执行活动的元件可以在物理上彼此相同或彼此接近，或者可以在物理上分离。一个元件可以执行多于一个框的动作。音频信号可以被编码或者不被编码，并且可以按数字形式或模拟形式传输。框出现的顺序可以重新布置，只要信号处理操作的最终结果保持相同。常规的音频信号处理装备和操作在某些情况下从附图中被省略。

图1描绘了扬声器系统100所在的房间10。扬声器系统100包括第一对卫星扬声器101和102、第二对卫星扬声器105和106、低音炮103(其也可以称为全向低音模块)、以及中央扬声器阵列104。虽然图1的系统100被描绘为具有两对卫星扬声器和单个低音炮，但是具有更少或附加卫星扬声器以及附加低音炮或无低音炮的扬声器系统也是可能的并且在本文中被设想到。在一个非限制性示例(未示出)中，不存在卫星扬声器105和106。

卫星扬声器(101、102、105和106)在一个示例中是全向的。也就是说，扬声器系统100的卫星扬声器在它们的操作频率范围的至少大部分上，在所有方向上近似相等地辐射声能。在一个非限制性示例中，如在2015年3月10日提交的题为“acousticdeflectorforomni-directionalspeakersystem”的美国专利申请no.14/643,216(其通过引用以它的整体并入本文)中描述的、以及在2016年7月28日提交的题为“acousticdeflectorforomni-directionalspeakersystem”的美国专利申请no.15/222,296(通过引用以其整体并入本文)中描述的、以及在2016年7月28日提交的题为“omni-directionalspeakersystemandrelateddevicesandmethods”的美国专利申请no.15/221,906(通过引用以其整体并入本文)中描述的全向卫星扬声器用作系统100的卫星扬声器。卫星扬声器101、102、105和106至少在400hz至2khz的频率范围中，并且更优选地在400hz至4khz的频率范围中，并且再更优选地在400hz至8khz的频率范围中全向地辐射能量。在一些示例中，如果需要，8khz以上的辐射也可以是全向的。

卫星扬声器101和102被示出为位于房间10的前部，使得它们在收听者110的前面并且分别在收听者110的左侧和右侧。卫星扬声器105和106被示出为位于房间10的后部，使得它们在收听者110的后面并且分别在收听者110的左侧和右侧。卫星扬声器105和106(如果存在)通常用于再现环绕声内容。

低音炮103用于将低频声能辐射到房间10中。低音炮103一般还全向地将声能辐射到房间10中，但全向辐射对于低音炮103不是被要求的。在一个示例中，低音炮103的操作的上频率范围一般限制为不高于近似250hz。在一个非限制性示例中，低音炮103的上截止频率被选择为225hz，并且输出被选择为在该截止频率之上滚降(rolloff)。截止频率被定义(对于低通响应和高通响应)为如下的频率，在该频率处，经滤波的扬声器输出相对于中频带经滤波的扬声器输出降低3db。确切的截止频率可以由系统设计者基于多种考虑，结合滚降的阶来选择。应用在交叉网络中用来对施加到低音炮的信号进行滤波的典型低通电(无源或有源)滤波器可以具有在80hz与300hz左右之间任何位置的截止频率，并且可以具有从1阶到8阶的任何位置处的阶(每阶每倍频程滚降-6db)或更高。

经滤波的低音炮输出的截止频率的选择影响扬声器系统元件的其余部分、以及扬声器系统性能的各种方面。未由低音炮辐射的能量必须由其他系统元件辐射。为低音炮低通响应选择的截止频率越低，其他系统元件(例如，卫星扬声器101、102和中央扬声器阵列104)必须能够辐射的频率越低。对于预定的最大系统输出电平，一般地，如果使低音炮输出的截止频率更低，则其他系统元件在尺寸上必须增加。因此，为了在保持其他系统组件小型的同时提供有用的系统输出，设计者将会选择使低音炮的截止频率更高。

然而，如果用于低音炮的截止频率在频率上被推高得太高，则低音炮变得可定位。也就是说，当整个系统正在操作时，收听者将会能够更容易地仅通过收听而确定低音炮位于何处。一般而言，不期望收听者能够定位在低音炮上。由于人类听觉系统在房间中定位声音的能力在较低频率处降级，因此将低音炮103的操作限制为低于大约225hz减小了其将为可定位的可能性。

在一个非限制性示例中，使得作为扬声器系统的一部分的卫星扬声器比通常小得多。在一个非限制性示例中，卫星扬声器具有小于大约200立方厘米的声学体积。在一个非限制性示例中，卫星扬声器具有小于大约150立方厘米的声学体积。在一个非限制性示例中，卫星扬声器具有大约112立方厘米的声学体积。

壳体的声学体积是壳体内包含的如下空气的总体积，该空气可用于通过安装到壳体的电声换能器的操作来压缩和稀疏。声学体积可以不同于壳体的物理体积，因为如下的结构可能位于壳体的内部之内，这些结构取代可压缩空气并且因此对声学体积没有贡献。例如，电声换能器电机结构的硬部件可能处于壳体内部并且占据一些物理空间，因此减小壳体的声学体积。其他组件可能位于壳体内，诸如放大器或其他电子器件，进一步减小了声学体积。出于本公开的目的并且为了便于确定，声学体积被定义为包括声学壳体内包含的空气的总体积，包括可以是壳体的一部分的任何端口或波导结构内包含的空气体积。

为了确定壳体的声学体积，任何泄漏处或开口应当被密封。对于端口和波导，端口或波导的远端应当被密封，以使得端口或波导内包含的体积被包括作为壳体体积的一部分。为了测量声学体积，与壳体一起使用的电声换能器的小信号谐振频率在换能器安装在自由空气中的情况下首先被确定。谐振频率的第二测量然后在换能器安装在测试壳体中的情况下进行，该测试壳体的内部容积已经准确测量。从这两个测量，电声换能器的移动质量和顺应性可以被确定。该方法被称为确定换能器参数的添加的顺应性方法，并且在本领域中是公知的。换能器然后从测试壳体中移除并且安装到未知声学体积的密封壳体(产品壳体，如上文所描述的被密封)。产品壳体应当包含最终产品中将存在的任何物理结构(诸如放大器)。谐振频率的第三测量然后进行，并且产品壳体的声学体积可以从第三测量和已知的先前所确定的电声换能器的移动质量和顺应性来确定。这里应当注意，存在多种用于确定电声换能器的小信号参数的公知方法，并且除了这里给出的一种方法之外，也可以使用其他方法。

较小的扬声器被约束为在预定截止频率以上辐射声音。高通滤波器(每个卫星扬声器一个)用于变更卫星扬声器的输出。在该示例中，截止频率被选择为400hz。卫星扬声器高通响应的截止频率被选择为高于低音炮输出低通响应的截止频率。在该示例中，低通扬声器响应和高通扬声器响应的截止频率被间隔开近似1个倍频程。然而，本文中还设想到更宽或更窄的截止频率间隔。在一个非限制性示例中，间隔被选择为半个倍频程。在另一非限制性示例中，间隔被选择为多达两个倍频程。

当低音炮输出的低通响应的截止频率和卫星扬声器输出的高通响应的截止频率如上文所描述的被分离时，相对于从扬声器系统输出的低于低音炮低通截止频率且高于卫星扬声器高通截止频率的声音，由扬声器系统输出的跨越截止频率之间的频率范围中的声音将被衰减。为了计入这一点，在截止频率之间的频率范围中的声音需要由另一扬声器元件再现，不同于卫星扬声器，如果卫星扬声器将保持小型，并且不是低音炮，如果低音炮将保持不可定位。

中央阵列104部分地用作该附加扬声器。由于它与卫星扬声器101、102、105和106分开，因此卫星扬声器可以保持小型。中央阵列104被配置为：在跨越低音炮103的低通截止频率与卫星扬声器的高通截止频率之间的频率范围中，向房间10的左侧定向地辐射(以从房间10的墙壁反射到收听者110的左侧)左通道信号和左环绕通道信号，使得收听者110将会把这些声音感知为好像它们由位于房间左侧的扬声器元件辐射。中央阵列104还被配置为：在跨越低通低音炮截止频率与卫星扬声器的高通截止频率之间的频率范围中，向房间10的右侧定向地辐射(以从房间10的墙壁反射到收听者110的右侧)右通道信号和右环绕通道信号，使得收听者110将会把这些声音感知为好像它们由位于房间右侧的扬声器元件辐射。

中央扬声器阵列104包括安装在声学壳体中的至少一对音频换能器。在一个非限制性示例中，中央扬声器阵列104包括用于辐射较低和中间频率范围声能的两对电声换能器、以及用于辐射高频声能的单独的电声换能器，其中声学壳体具有大约350立方厘米的总声学体积。在图1中描绘的一个非限制性示例中，第一和第二对电声换能器耦合到第一和第二密封后壳107和108。在一个非限制性示例中，第一和第二对电声换能器耦合到第一和第二声波导后壳，每个波导后壳独立于另一波导后壳，以辅助低频再现。本文中还设想到其他后壳类型，诸如通风壳体和密封壳体。任何已知的后壳类型可以用来加载成对的电声换能器。

提供给两对换能器的电音频信号被处理，并且提供给各个换能器元件以实现期望的辐射图案。应用到中央扬声器阵列104的信号处理在下面关于图2更详细地描述，在图2中，描绘了扬声器系统100信号处理框图。虽然中央扬声器阵列104被描绘为具有第一和第二对低频/中频换能器元件，但是附加元件可以用来在所获得的辐射图案中提供附加的自由度。本文中设想到具有并入中央扬声器阵列中的附加换能器元件(例如，5、6、7)的系统。

现在转向图2，提供了图1的系统100的框图，其描绘了左通道信号处理、左环绕通道信号处理、右通道信号处理、右环绕通道信号处理和中央通道信号处理、卫星扬声器101、102、105、106、低音炮103和中央扬声器阵列104。图2示出了5.1输入信号可用的系统(左输入信号、左环绕输入信号、右输入信号、右环绕输入信号、中央输入信号和子输入信号(.1通道))。这些信号可以被提供作为多通道环绕声系统(诸如5.1多通道系统)的一部分，或者可以从上混算法来得出，该上混算法从较少(通常是立体声对)输入通道中提取5.1通道。上混算法在本领域中是公知的，并且该系统可以与从诸如dts、dolby、srs等公司可获取的任何已知的上混算法(neo6、neural、prologic、prologicii、圆形环绕等)一起工作。

系统100操作如下。左输入150由高通滤波器111滤波，由放大器115放大，并且提供给左卫星扬声器101。左环绕输入151由高通滤波器112滤波，由放大器116放大，并且提供给左环绕卫星扬声器105。右输入152由高通滤波器113滤波，由放大器117放大，并且提供给右卫星扬声器102。右环绕输入153由高通滤波器114滤波，由放大器118放大，并且提供给右环绕卫星扬声器106。高通滤波器111、112、113和114被选择为具有相同的截止频率(其在图2的示例中被选择为400hz)，然而，这不是严格要求的。例如，设计者可以将环绕卫星扬声器105和106的输出截止频率选择为在频率上高于或低于前面的卫星扬声器101和102的输出截止频率，同时确保前后卫星扬声器的高通响应具有在低音炮103的低通输出截止频率以上的截止频率。在一个非限制性示例中，环绕卫星扬声器105和106的截止频率被选择为在低音炮103输出截止频率以上1.5个倍频程，而前面的卫星扬声器101和102被选择为使得它们的截止频率仅在低音炮103截止频率以上一个倍频程。这允许在需要时使得环绕卫星扬声器甚至比前面的卫星扬声器更小。

左输入150和左环绕输入151在加法器119中相加在一起。加法器119的输出由滤波器121低通滤波。滤波器121的输出被划分到两个路径中。在第一路径中，滤波器121的输出被提供给高通滤波器123。在第二路径中，来自滤波器121的第二输出被提供给低通滤波器125。滤波器121的截止频率通常被选择为与高通滤波器111和112的截止频率互补(complimentary)。在图2的示例中，这些截止频率被选择为400hz。滤波器123和125的截止频率通常也选择为彼此互补。在该示例中，这些截止频率被选择为225hz。

右输入152和右环绕输入153在加法器120中相加在一起。加法器120的输出由滤波器122低通滤波。滤波器122的输出被划分到两个路径中。在第一路径中，滤波器122的输出被提供给高通滤波器124。在第二路径中，来自滤波器122的第二输出被提供给低通滤波器126。滤波器122的截止频率通常被选择为与高通滤波器113和114的截止频率互补。在图2的示例中，这些截止频率被选择为400hz。滤波器124和126的截止频率通常也选择为彼此互补。在该示例中，这些截止频率被选择为225hz。

低通滤波器125和126的输出被输入到加法器129。低频信号155(环绕声系统中的lfe信号，或将被提供给低频扬声器的单独子信号)也被输入到加法器129。中央通道信号154由低通滤波器160滤波，并且该经滤波的中央通道信号也作为输入被提供给加法器129。加法器129的输出由放大器130放大，并且提供给低音炮103。

中央通道信号154由高通161滤波。高通滤波器161被选择为具有与低通滤波器160的截止频率互补的截止频率。在图2的示例中，低通滤波器160和高通滤波器161的截止频率被选择为225hz。高通滤波器161的输出被划分到两个信号路径中。来自高通滤波器161的第一输出被提供给高通滤波器133。高通滤波器133的输出由放大器137放大，并且提供给高频电声换能器145，其是中央扬声器阵列104的一部分。来自高通滤波器161的第二输出被提供给低通滤波器132。高通滤波器133和低通滤波器132的截止频率被选择为彼此互补。在图2的示例中，高通滤波器133和低通滤波器132的截止频率被选择为1500hz。

从低通滤波器132输出的经滤波的中央通道信号被同时提供给加法器134和135。对加法器134和135的附加输入在下文描述。加法器134和135的输出分别由放大器136和138放大。放大器136的输出被提供给电声换能器141和142。放大器138的输出被提供给电声换能器143和144。电声换能器141、142、143和155是中央扬声器阵列104的一部分。中央扬声器阵列104输出在225hz(高通滤波器161的截止频率)以上的中央通道信号，其中从225hz至1500hz的信号由电声换能器141、142、143和144输出，并且高于1500hz的中央通道信号由高频电声换能器145输出。低于225hz的中央通道信号由低音炮103输出。

对加法器134和135的附加输入从左阵列处理127和右阵列处理128提供，并且操作如下。低通滤波器121和高通滤波器123将左通道信号150和左环绕通道信号151的经带通滤波的组合提供给左阵列处理127。在图2的示例中，左通道信号150和左环绕通道信号151的组合的在225hz和400hz之间的频带被提供给左阵列处理127。

低通滤波器122和高通滤波器124将右通道信号152和右环绕通道信号153的经带通滤波的组合提供给右阵列处理128。在图2的示例中，右通道信号152和右环绕通道信号153的组合的在225hz和400hz之间的频带被提供给右阵列处理128。

左阵列处理127将经带通滤波的左和左环绕通道输入信号处理为成对的输出信号，以提供给加法器134和135。由于加法器134经由放大器136向电声换能器141和142提供信号，所以左阵列处理127的输出中的一个输出被有效地提供给电声换能器141和142。左阵列处理127的另一输出被提供给加法器135。由于加法器135经由放大器138向电声换能器143和144提供信号，所以左阵列处理127的输出中的第二输出被有效地提供给电声换能器143和144。

右阵列处理128将经带通滤波的右通道输入信号和右环绕通道输入信号处理为成对的输出信号，以提供给加法器134和135。由于加法器134经由放大器136向电声换能器141和142提供信号，所以右阵列处理器128的输出中的一个输出被有效地提供给电声换能器141和142。右阵列处理127的另一输出被提供给加法器135。由于加法器135经由放大器138向电声换能器143和144提供信号，所以右阵列处理128的输出中的第二输出被有效地提供给电声换能器143和144。

左阵列处理块127创建将被施加到换能器141、142、143和144的信号，以便使得中央扬声器阵列104的输出被辐射到中央扬声器阵列104的左侧。也就是说，左阵列处理127将经滤波的组合的左和左环绕信号的辐射引导(其中该滤波本质上是带通的，并且使高通滤波器123的转角频率与低通滤波器121的转角频率之间的频带通过，其在图2的示例中是在225hz和400hz之间的频带)到中央扬声器阵列104的位置的左侧。

右阵列处理块128创建将被施加到换能器141、142、143和144的信号，以便使得中央扬声器阵列104的输出被辐射到中央扬声器阵列104的右侧。也就是说，右阵列处理128将经滤波的组合的右信号和右环绕信号的辐射引导(其中该滤波本质上是带通的，并且使高通滤波器124的转角频率与低通滤波器122的转角频率之间的频带通过，其在图2的示例中是在225hz和400hz之间的频带)到中央扬声器阵列104的位置的右侧。右带限信号和右环绕带限信号到中央扬声器阵列104右侧的辐射可以与左带限信号和左环绕带限信号到中央阵列扬声器104左侧的辐射同时进行。

使用阵列处理来引导由多个独立可寻址的换能器元件组成的扬声器的辐射输出在本领域中是公知的，并且这里将不详细描述。中央扬声器阵列104具有两“组”独立可寻址的换能器元件(来自第一组的电声换能器141和142、以及来自第二组的电声换能器143和144)。通过改变提供给每个组的信号的幅度和相位(和/或时间延迟)，中央扬声器阵列104的辐射图案可以被控制。应当理解，如果需要，可以使中央阵列扬声器104中的在图2中示出的所有电声换能器元件独立可寻址。益处将是对所实现的方向性图案的增加的控制，代价是更复杂的阵列信号处理(形成4个单独的信号，而不是两个)、以及附加的两个附加放大器通道。当只有一对独立驱动的换能器元件可用时，对于在波长为元素之间的间隔的2x的频率以下的频率，辐射图案一般被限制为一阶梯度图案(其中生成辐射图案中的至多一对零点)。形成一阶梯度辐射图案的方法是公知的，并且例如在1996年9月5日提交的题为“loudspeakerarraywithsignaldependentradiationpattern”的美国专利no.5,870,484中充分描述，该美国专利通过引入以其整体并入本文。

扬声器系统100中的扬声器元件的布置和它们操作的频率范围被选择为允许使得卫星扬声器大幅小于传统，而不牺牲系统定位性能。在所选择的截止频率以下的频率(其在图2的示例中为225hz，但是可以低于被选择为在大约150hz至250hz之间的区域中的任何转角频率)由单独的低音炮辐射。虽然在150hz以下的截止频率可以被选择，但是选择在150hz以下的截止频率必然使得其他系统组件的尺寸在尺寸上增大到超出期望的尺寸。在该所选择的截止频率以上的第一个十进位(decade)对于定位是关键的，因为在该频率范围(从大约200hz至大约2khz)中是耳间相位线索(它们是主要的定位线索)由听觉系统用于确定定位的频率范围。扬声器系统100仅分离该关键定位频率范围的较低的一个或两个倍频程，并且从中央扬声器阵列辐射它们，而不是从左定位的卫星扬声器和右定位的卫星扬声器(如果还存在环绕卫星扬声器，则在收听者的前面和后面)辐射它们。通过仅将左通道信号和右通道信号(以及左环绕信号和右环绕信号，如果存在)的较低的一个或两个倍频程分别从中央阵列辐射出至听音室的左侧和右侧，当这些信号与来自间隔开至收听区域的左侧和右侧的卫星扬声器的输出(其辐射重要定位频率范围的其余部分)组合时，来自中央阵列和卫星的组合输出被感知为好像完整的左信号和右信号是从左卫星和右卫星辐射的。通过避免来自中央阵列扬声器的左通道信号、左环绕通道信号、右通道信号和右环绕通道信号的较高频率部分的辐射，左侧信号或右侧信号将被定位到中央阵列扬声器的可能性被最小化。

扬声器系统100可以包括单独的多媒体控制台，多媒体控制台包含图2的电子器件和信号处理中的一些或全部。多媒体控制台还可以包含i/o接口，i/o接口用于进行去往多媒体控制台的连接、以及从多媒体控制台到其他多媒体组件(诸如tv、dvd播放器、机顶盒、游戏控制台等)的连接。多媒体控制台还可以包含无线接口，无线接口用于接受命令、和/或向其他组件(诸如远程无线扬声器)传送数据或从其他组件(诸如遥控器、和mp3播放器、智能电话、计算机等)传送数据。中央阵列扬声器104、卫星扬声器101、102、105和106、以及低音炮103中的一些或全部可以耦合到多媒体控制台。

替换地，系统电子器件、i/o接口和无线接口(如果存在)中的一些或全部可以被包括在中央阵列扬声器104的扬声器壳体中。低音炮103可以包括安装到扬声器壳体中的低频电声换能器。低音炮可以耦合到中央阵列扬声器壳体内包含的电子器件。低音炮扬声器壳体可以包含与低音炮相关联的电子器件，诸如放大器130。应当理解，系统组件的其他划分也是可能的，并且系统100在系统的各种电子组件可以位于何处方面不受限制。

图3a和图3b分别是用于全向扬声器系统的声学组装件1000的透视视图和截面视图。组装件1000是本文参考图1和图2描述的卫星扬声器101、102、105和106中的一个或多个的非限制性示例。声学组装件包括成对的在直径上相对的声学子组装件1020a、1020b(统称为1020)，它们经由共同的偏转器子组装件1040耦合在一起。声学子组装件1020中的每个包括声学壳体1060a、1060b(统称为1060)和声学驱动器1080a、1080b(统称为1080)。

每个声学壳体1080包括基部1100a、1100b(统称为1100)、以及从基部延伸到相对的开口端的多个侧壁1120a、1120b(统称为1120)。相关联的声学驱动器1080固定到开口端，使得驱动器的后辐射表面将声能辐射到声学壳体1060中，并且使得从声学驱动器1080的相对的前辐射表面辐射的声能朝向偏转器子组装件1040传播。

偏转器子组装件包括1040成对的在直径上相对的全向声学偏转器1140a、1140b(统称为1140)。声学偏转器1140中的每个具有四个竖直腿部1160，声学子组装件1020中的对应的声学子组装件安装到竖直腿部1160。声学子组装件1020被安装为使得它们各自的声学驱动器1080的运动轴线是同轴的。

由声学驱动器1080生成的声能朝向偏转器子组装件1040传播，并且被声学偏转器1140的相应的基本上锥形的外表面偏转到标称水平方向(即，基本上垂直于声学驱动器1080的运动轴线的方向)。存在八个基本上矩形的开口1200。每个开口1200由声学子组装件之一、偏转器子组装件1040的基部1220、和成对的竖直腿1160限定。这八个开口1200是传递水平传播的声能的声孔。应当理解，声能在给定方向上的传播包括传播声能的扩散，例如，由于衍射。

如图3b中示出的，声学偏转器1140中的每个具有标称截头圆锥形状。在其他示例中，圆锥形外表面的在圆锥体的基部与顶点之间的相应斜率不是恒定的。例如，声学偏转器1140的外表面中的一个或两者可以具有非线性倾斜轮廓，诸如抛物线轮廓或由截头旋转双曲面描述的轮廓。声学偏转器1140的主体可以由任何合适的声学反射性材料制成。例如，主体可以由塑料、石材、金属、或其他刚性材料形成。

在所图示的示例中，全向声学偏转器1140中的每个包括对声谱的改进可能有贡献的两个特征。首先，沿着声学反射表面设置有声学吸收区。如图3b中示出的，这些区中的每个区布置在开口1240a、1240b(统称为1240)处，以声学偏转器1140中的对应一个的截头圆锥顶部处的圆锥轴线为中心，其中设置有声学吸收材料1260。该声学吸收材料1260使存在于最低阶圆对称谐振模式的峰值附近或峰值处的能量衰减。在一些实施方式中，开口1260的相应直径被选择，以使得由声学驱动器1080对声能的所得衰减被限制到可接受的水平，同时实现声谱的期望水平的平滑。

在所图示的注入中，声学吸收材料1260是泡沫(例如，三聚氰胺泡沫)。特别地，声学偏转器1140的主体一起形成共同的主体腔体1280(也称为声学腔室)，其在所图示的示例中填充有单个体积的泡沫，使得泡沫邻近开口或延伸到开口中。替换地，单独的泡沫元件可以设置在每个开口处，使得主体腔体1280的仅一部分由泡沫占据。在一个实施方式中，存在于中央开口1240中的每个处的泡沫在主体腔体1280内设置的圆柱形泡沫元件的一端。在一些情况下，泡沫元件被加大尺寸并且在声学偏转器1140的主体之间被压缩，以实现期望的声学性质(例如，期望的声学吸收率)。

主体腔体1280与开口1240一起用作亥姆霍兹谐振器(即，共享的或双重的亥姆霍兹谐振器)以用于使某种声学模式衰减。通过组合两个声学偏转器之间的体积，存在更大的体积在俘获使得亥姆霍兹谐振器工作的能量方面进行工作。因此，共享共同的声学腔室有效地增大了偏转器中的每个偏转器个体地可用的体积，由此增加了扼杀声学模式的体积量。

对声谱上的改进可能有贡献的声学偏转器1140的第二特征是存在凹部1300a、1300b(也统称为1300)，凹部被示出为环形槽，沿着标称圆锥形外表面的圆周定位。在一个示例中，凹部1300每个布置在谐振模式的二次谐波的峰值处的圆周处。在另一示例中，凹部1300中的一个或两者可以布置在近似为圆锥体的基部半径一半的半径处。

替代地或另外地，凹部1300可以对应于声学驱动器的特征/与之相对应。也就是说，凹部可以被包括以适应声学驱动器的特征相对于全向声学偏转器的移动(例如，声学驱动器的膜片的移动)。

图4a至图4f图示了包括声学组装件1000的全向扬声器系统的逐步组装。开始于图4a，声学偏转器1140的主体例如在焊接操作中被放在一起，以在它们之间限定主体腔体1280(图3b)。在一些示例中，采用热板焊接过程来形成焊缝1320(图3b)，焊缝1320将偏转器主体耦合在一起，并且在两个偏转器主体之间的接合处声学地密封主体腔体1280。焊缝1320可以由在热板焊接操作期间被加热的肋部(例如，塑料肋部)形成。声学吸收材料的圆柱形块1260(例如，泡沫)设置在主体之间，并且在组装操作期间被压缩以提供具有期望的声学吸收性质的成品偏转器子组装件1020。

图4b图示了第一声学子组装件1020a的组装。电接线2000的第一端经由索环2040穿过第一声学壳体1060a中的孔2020，并且连接到第一声学驱动器1080a上的端子(未示出)。电接线2000向第一声学驱动器1080a提供电信号，用于驱动第一声学驱动器1080a。索环2040有助于确保第一声学壳体1060a中的孔2020在最终组装件中被声学密封。

第一声学驱动器1080a然后经由成对的紧固件2060固定到第一声学壳体1060a，紧固件2060穿过第一声学驱动器1080a的安装支架中的孔，并且螺纹地接合第一声学壳体1060a。在这方面，紧固件2060可以接合第一声学壳体1060a中的预先形成的螺纹孔，或者当它们接合第一声学壳体1060a时它们可以形成螺纹孔。外围垫圈2080被提供在第一声学壳体1060a的开口端处，以帮助在第一声学驱动器1080a与第一声学壳体1060a之间的接合处提供声学密封。第二声学子组装件1020b(图3a)的组装与第一声学子组装件1020a的组装基本上相同，并且因此未被描述以便简洁。

接下来，参考图4c，偏转器子组装件1040经由成对的紧固件2100固定到第一声学子组装件1020a，紧固件2100穿过竖直腿部1160中的第一对直径上相对的竖直腿部中的孔，然后穿过第一声学驱动器1080a的安装支架中的孔，并且然后螺纹地结合第一声学壳体1060a。在这方面，紧固件2100可以接合第一声学壳体1060a中的预先形成的螺纹孔，或者它们在接合第一声学壳体1060a时它们可以形成螺纹孔。这完成了偏转器子组装件1040到第一声学子组装件1020a的耦合，并且完成了在第一声学驱动器1080a与第一声学壳体1060a之间的接合处的声学密封。

参考图4d，一旦偏转器子组装件1040被紧固到第一声学子组装件1020a，第二声学子组装件1020b经由另一对紧固件2120(示出一个)耦合到偏转器子组装件1040，紧固件2120穿过第二声学壳体1060b中的孔，然后穿过第二声学驱动器1080b的安装支架中的孔，并且然后螺纹地接合竖直腿部1160中的第二对直径上相对的竖直腿部。在这方面，紧固件2120可以接合竖直腿部1160中的预先形成的螺纹孔，或者当它们接合竖直腿部1160时它们可以形成螺纹孔。这完成了第二声学子组装件1020b到偏转器子组装件1040的耦合，并且完成了在第二声学驱动器1080b与第二声学壳体1060b之间的接合处的声学密封。以这种方式通过偏转器子组装件1040来耦合声学子组装件1020，可以有助于消除在成品组装件中对可见紧固件的需要。

参考图4e，用于声学驱动器的电接线2000的第二自由端附接到印刷线路板(pwb2140)，pwb2140还支撑用于提供外部电连接(例如，到音频信号源(未示出))的电连接器216。pwb2140布置在第二声学壳体1060b的基部1100b附近。柔性构件218(例如，泡沫块)设置在第二声学壳体1060b的基部1100b与pwb2140之间。如下文所描述的，柔性构件2180用于使pwb2140在成品组装件中相对于端盖(项目2300b，图4f)偏置。

参考图4f和图5，振动吸收材料带2200缠绕在声学子组装件1020中的每个周围，并且然后中空外套筒2220滑动到声学组装件1000之上。套筒2220在声学组装件上从第二声学子组装件1020b朝向第一声学子组装件1020a滑动，使得套筒2220的第一开口端处形成的第一凹部2240(图5)来安置在围绕第一声学壳体1060a的基部1100a形成的唇部2260上方。在这方面，唇部2260仅用作针对跌落的硬止挡部—存在用于防止嗡嗡声的间隙。套筒2220可以由刚性材料形成，诸如塑料或金属(例如，铝)，并且包括穿孔区2280，这些穿孔与声学组装件1000中的开口1200对准，以允许从声学驱动器1080辐射并且由偏转器子组装件1040偏转的声能通过。振动吸收材料2200有助于抑制嗡嗡声(不期望的噪声)，其否则在全向扬声器系统3000(图3)的操作期间可能由声学组装件1000和套筒2220的相对运动所引起。

最后，第一和第二端盖2300a、2300b分别被布置在套筒2220的第一和第二开口端，以提供成品外观。在这方面，第一端盖2300a耦合到第一声学壳体1060a的基座1100a(例如，经由粘合剂，诸如压敏粘合剂)，并且第二端盖2300b在套筒2220的第二开口端处耦合到套筒2220和第二声学壳体1060b(例如，经由粘合剂，诸如热熔聚乙烯)。

第二端盖2300b包括孔2320以允许电连接器2160的端子2340穿过它。如上文提到的，柔性构件2180使pwb2140相对于第二端盖2300b偏置，以帮助确保端子2340穿过孔2320突出足够的距离，使得充分的电连接成为可能并且具有足够的预加载以防止嗡嗡声。

如图6中示出的，组装的全向扬声器系统3000具有光滑的外观，沿着套筒的长度没有接缝，并且没有可见的机械紧固件。

上文描述的系统和方法的实施例包括对本领域技术人员将明显的计算机组件和计算机实施的步骤。例如，本领域技术人员应当理解，计算机实施的步骤可以作为计算机可执行指令存储在计算机可读介质上，诸如，例如软盘、硬盘、光盘、闪存rom、非易失性rom、以及ram。此外，本领域技术人员应当理解，计算机可执行指令可以在各种处理器上执行，诸如，例如微处理器、数字信号处理器、门阵列等。为了便于阐述，本文中未将上文描述的系统和方法的每个步骤或元件描述为计算机系统的一部分，但是本领域技术人员将认识到，每个步骤或元件可以具有对应的计算机系统或软件组件。这样的计算机系统和/或软件组件因此通过描述它们的对应步骤或元件(即，它们的功能)而成为可能，并且在本公开的范围内。

已经描述了多种实施方式。然而，将理解，不偏离本文中描述的发明性概念的范围，可以进行另外的修改，并且因此其他实施例在随后的权利要求的范围内。