[發(fā)明專利]聲學(xué)設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 99804765.1
• 申請(qǐng)日: 1999-04-06
• 公開（公告）號(hào): CN1296719A
• 公開（公告）日: 2001-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 亨利·阿齊馬;喬爾格·潘澤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 新型轉(zhuǎn)換器有限公司
• 主分類號(hào): H04R1/02
• 分類號(hào): H04R1/02
• 代理公司: 柳沈知識(shí)產(chǎn)權(quán)律師事務(wù)所
• 代理人: 李瑞海

本發(fā)明涉及聲學(xué)設(shè)備，特別是，但不排除，裝有共振多模式板聲輻射器的揚(yáng)聲器，例如我們的國際申請(qǐng)W097/09842中描述的那種揚(yáng)聲器。如WO97/09842所描述的揚(yáng)聲器已被稱為分布模式(DM)揚(yáng)聲器。

分布模式揚(yáng)聲器(DML)通常與從兩側(cè)均等地并以復(fù)合擴(kuò)散方式輻射聲能的既薄又輕的板有關(guān)。雖然這是DML的有用貢獻(xiàn)，但是，存在各種現(xiàn)實(shí)世界的情況，根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用和邊界要求，單極形式的DML可能是較好的。

在這些應(yīng)用場合中，這種產(chǎn)品可能具有又輕又薄且不引人注目的優(yōu)點(diǎn)。

從國際專利申請(qǐng)WO97/09842已知，在較淺的密封箱中安裝多模式共振聲輻射器，從而抑制來自輻射器一個(gè)面的聲輻射。在這方面，應(yīng)指出，本文中的術(shù)語“淺”是相對(duì)于在容積足夠的殼體中活塞式紙盆揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)單元的典型比例而言。容積與活塞式振動(dòng)膜面積的典型比例是80∶1，以ml比cm²表示。與集中空氣容積的活塞式驅(qū)動(dòng)關(guān)系很小的共振板揚(yáng)聲器的淺殼體可具有20∶1的比例。

根據(jù)本發(fā)明，聲學(xué)設(shè)備包括共振多模式聲共振器或具有相對(duì)面的輻射器板和限定包圍一個(gè)板面的至少一部分并設(shè)置成抑制來自該板面的所述部分的聲輻射的空腔的裝置，其中該空腔用來改變板的模態(tài)行為。該空腔可以是密封的。可安排一個(gè)振動(dòng)激勵(lì)器向共振板施加彎曲波以產(chǎn)生聲輸出，以使該設(shè)備作為揚(yáng)聲器。

該空腔尺寸可以改變板的模態(tài)行為。

空腔可以較淺。空腔可以足夠淺，使與所述一個(gè)板面相鄰的內(nèi)部空腔面和這一板面之間的距離足夠小，以產(chǎn)生于該板的流體耦合。空腔中的共振模式可包括平行于該板，即沿該板調(diào)制的交叉模式，和與板成直角的垂直模式。該空腔最好足夠淺，以使交叉模式(X，Y)比垂直模式(Z)在改變板的模態(tài)行為方面更明顯。在實(shí)施例中，垂直模式的頻率可處在感興趣的頻率范圍之外。

空腔體積與板面積之比(ml∶cm²)可小于10∶1，比如說在約10∶1至0.2∶1的范圍。

板的邊緣終端為一般的傳統(tǒng)彈性環(huán)繞圈。環(huán)繞圈可以類似于傳統(tǒng)活塞式驅(qū)動(dòng)單元卷起的環(huán)繞圈并可包括一個(gè)或多個(gè)波紋。彈性環(huán)繞圈可包括泡沫橡膠帶。

另一方面，板的邊緣夾在殼體中，例如，象我們?cè)?999年3月30日提交的待審PCT專利申請(qǐng)PCT/GB99/00848中所描述的。

可將該殼體看作包含流體的淺盤，可認(rèn)為其表面具有波狀特性，并且其具體特性取決于流體(空氣)和三維或立體箱的幾何形狀。板與該有效波表面耦合接觸放置，板的表面波激勵(lì)激勵(lì)流體。相反，流體的固有波特性與板相互作用以改變其特性。這是本領(lǐng)域中具有新聲學(xué)特性的復(fù)雜耦合系統(tǒng)。

通過在殼體中提供反射，例如簡單的擋板，和/或在殼體中提供頻率選擇吸收可在板的模態(tài)行為中實(shí)現(xiàn)微小變化。

本發(fā)明的另一方面是改變共振板揚(yáng)聲器或共振器的模態(tài)行為的方法，包括使共振板緊靠邊界表面以便在二者之間限定一個(gè)共振空腔。

圖1是密封箱共振板揚(yáng)聲器第一實(shí)施例的截面圖；

圖2是圖1實(shí)施例放大比例的詳細(xì)截面圖；

圖3是密封箱共振板揚(yáng)聲器第二實(shí)施例的截面圖；

圖4表示兩側(cè)上DML自由輻射的極坐標(biāo)響應(yīng)曲線；

圖5表示自由空間中的聲壓級(jí)(實(shí)線)和與壁相距35mm布置的DML的聲壓級(jí)(虛線)之間的比較結(jié)果；

圖6表示自由空間中DML的聲功率(虛線)和在前、后之間的板周圍具有擋板的聲功率之間的比較結(jié)果；

圖7表示根據(jù)本發(fā)明的揚(yáng)聲器；

圖8表示DML板系統(tǒng)；

圖9表示部件的耦合；

圖10表示單板的本征函數(shù)；

圖11表示在十分之一真空板模式中頻率響應(yīng)的幅度；

圖12表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的揚(yáng)聲器中相同模式的頻率響應(yīng)的幅度；

圖13表示殼體對(duì)板速度譜的影響；

圖14表示兩種模式形狀；

圖15表示電抗的頻率響應(yīng)；

圖16表示板速度測量；

圖17表示為該測量建立的麥克風(fēng)；

圖18表示各種板的機(jī)械阻抗；

圖19表示各種板的功率響應(yīng)；

圖20表示各種板的極坐標(biāo)響應(yīng)；

圖21表示為在殼體中測量內(nèi)部壓力建立的麥克風(fēng)；

圖22表示內(nèi)部壓力等值線；

圖23表示使用圖21的陣列測量的內(nèi)部壓力；

圖24表示各種板的速度和位移；

圖25表示自由和封閉空間中A5板的速度譜；

圖26表示自由和封閉空間中另一個(gè)A5板的速度譜；