[發(fā)明專利]一種揚聲器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210027923.7
• 申請日: 2012-02-06
• 公開（公告）號: CN103248981A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王永明
• 申請（專利權(quán)）人: 王永明;沙文金
• 主分類號: H04R1/40
• 分類號: H04R1/40
• 代理公司: 中山市科創(chuàng)專利代理有限公司 44211
• 代理人: 尹文濤

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電聲換能裝置，尤其是能接收直接輸入數(shù)字脈沖信號而發(fā)出聲音的揚聲器。

背景技術(shù)

目前，市場銷售的揚聲器只能接收輸入模擬電流信號。這樣的揚聲器無法直接重放數(shù)字脈沖信號，而必須經(jīng)過數(shù)字到模擬的轉(zhuǎn)換和放大。在轉(zhuǎn)換和放大過程中，容易引起失真。而且這樣的揚聲器它重放信號大小是跟其振幅有關(guān)的，由于振幅的非線性，也極易引入失真。

電聲換能器都有至少一個額定共振頻率，叫做fo。在低于fo的頻率范圍內(nèi)，換能器的幅度-頻率響應(yīng)特性呈現(xiàn)每倍頻程不少于12分貝的斜率衰減，因此頻率越低響應(yīng)幅度越低，無法在不同的頻率取得一致的響應(yīng)幅度。在高于fo的頻率范圍內(nèi)，理論上換能器的幅度-頻率響應(yīng)特性是平直的，但實際上由于分割振動、干涉、非線性失真等原因，不同的換能器呈現(xiàn)出不同的響應(yīng)特性。在傳統(tǒng)的模擬揚聲器運用中，由于對不同的換能器之間的一致性要求相對比較低，而對相對平直的響應(yīng)特性要求更高，因此傳統(tǒng)的模擬揚聲器主要的工作頻段集中在fo以上。

能直接接收數(shù)字信號的數(shù)字揚聲器方案雖早有提出，但至今無法實現(xiàn)。實現(xiàn)數(shù)字揚聲器的方案有兩種：一種是多音圈方式，一種是多單元方式。其中多音圈方式是在一只動圈式揚聲器上安裝多只音圈，每一只音圈輸入不同的脈沖信號，所有音圈中的電流在磁場中產(chǎn)生的力合在一起推動揚聲器振膜運動而產(chǎn)生聲音。這種方式要重放24比特的數(shù)字信號，需要至少24只音圈，音圈過多過重，會導(dǎo)致?lián)P聲器重放的特性變差甚至根本無法實現(xiàn)。多單元方式的數(shù)字揚聲器方案如圖1，由多只電聲換能器(1)接收不同的數(shù)字脈沖信號并轉(zhuǎn)換成聲脈沖，這些聲脈沖被輻射到同一個腔體(2)沖合成為一個聲信號，經(jīng)輸出口(3)輸出。這種方案要求所有的電聲換能器(1)具有完全相同的幅度-頻率響應(yīng)特性，而基于目前的技術(shù)，是無法保證在大批量生產(chǎn)中所有的電聲換能器保持一致的幅度-頻率響應(yīng)特性的。因此數(shù)字揚聲器始終只停留在圖紙上或者實驗室里，無法大批量生產(chǎn)和銷售。

發(fā)明內(nèi)容

前述的數(shù)字揚聲器雖能克服模擬揚聲器的諸多不足，但無法實現(xiàn)。本發(fā)明在圖1的方案基礎(chǔ)上，解決了電聲換能器幅度-頻率響應(yīng)特性難保持一致的不足，從而實現(xiàn)批量生產(chǎn)數(shù)字揚聲器。

本發(fā)明說采用的技術(shù)方案是：電聲換能器與密閉的腔體組合成電聲換能器組合，該組合有一個額定共振頻率fo。傳統(tǒng)的模擬揚聲器運用的是fo以上的頻率范圍，而本發(fā)明要運用的是fo以下的頻率范圍。在Fo以下的頻率范圍，換能器組合的幅度-頻率響應(yīng)特性只跟振動順性有關(guān)，相對容易保證所有的換能器擁有一致的響應(yīng)特性。在一個帶輸出口的腔體的壁上，安裝2個以上的電聲換能器組合并朝向腔體輻射聲波。包含聲音信號的數(shù)字脈沖電信號分別輸入到電聲轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成聲脈沖，所有這些聲脈沖輻射到同一個腔體內(nèi)，在空氣中合成為最終的聲音信號。

本發(fā)明的有益效果是，實現(xiàn)數(shù)字化的聲音信號直接輸入到揚聲器并還原成聲音，而不是需要經(jīng)過數(shù)字到模擬的轉(zhuǎn)換成為模擬的電信號再輸入到揚聲器。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1是已知的的多單元式數(shù)組揚聲器方案示意圖。

圖2是本實例的正面圖。

圖3是圖1的A-A剖視圖。

圖4是圖1的B-B剖視圖。

圖5是單個換能單元的正面圖。

圖6是圖4的A-A剖視圖。

圖7是換能單元組合阻抗-頻率響應(yīng)圖。

圖中1.電聲換能器，2.聲波合成腔，3.出音口，4.換能單元箱體，5.換能單元箱壁，

具體實施方式

電聲換能器(1)與一個密閉的發(fā)聲單元箱體(4)共同組成一個換能單元組合，如圖5。密閉的后腔是為了防止換能器正面和反面發(fā)出的聲波相抵消，因此只保留正面的聲波向外輻射。為保證不同換能單元組合的頻率響應(yīng)一致，輸入到單元組合的脈沖信號的頻率要低于換能單元組合的額定諧振頻率。如圖7所示，在換能單元組合的阻抗-頻率響應(yīng)曲線上，有至少一個峰，頻率最低這個峰對應(yīng)的頻率fo就是這個換能組合的額定諧振頻率。輸入到換能單元的脈沖信號頻率要低于fo。

圖2是本實例的正面圖，其中聲波合成腔(2)包含一個出音口(3)。換能單元組合安裝在聲波合成腔(2)的壁上，并面向腔體發(fā)聲。不同換能器發(fā)出的聲波被輻射到同一個腔體(2)，并在腔體(2)中混合，混合成的聲波通過出音口(3)向外傳輸。