[发明专利]具有质量元件的无源辐射器

说明书

本发明涉及到一种无源辐射器，它包括一个框架和连接到上述框架并且可以沿着一个平移轴相对于上述框架移动的辐射体。

从US-A3,669,215中所知的这种辐射器是被用在一种低音反射扩音器中。公知的无源辐射器包括一个篮状框架和一个悬挂在框架上的圆锥体。采用的悬挂体是由在圆锥体的最大圆周肋和框架之间延伸的一个可以变形的悬挂环构成的。有一个板被紧固在圆锥体的最小圆周肋上，并且还通过三个弹性金属丝元件紧固在框架的背部。这一悬挂体仅仅能够限制圆锥体相对于框架的轴向位移，因此，除非圆锥体具有足够大的横向尺寸才有可能排挤较大体积的空气。

本发明的目的是对上述的无源辐射器进行改进，在辐射器具有有限的横向尺寸的同时有可能排挤较大体积的空气。

按照本发明，用来实现这一目的的无源辐射器的特征在于辐射体包括一个中心质量元件和相对于中心质量元件同心定位的至少一个质量元件，同时具有用来活动连接每两个相互邻接的质量元件的连接装置，并且将一个质量元件活动固定在框架上，每个上述连接装置包括至少一个弹性环状连接元件，使中心质量元件及其邻接的连接装置象每个锥形定位的质量元件及其邻接的连接元件一样构成一个质量弹性系统，而所有的这些质量弹性系统具有至少是基本一致的谐振频率。

使用由弹性连接元件相互连接的两个以上质量元件会形成一种多重悬挂的构造，每个质量元件在工作中都对总的空气位移起作用。在操作中，一个质量元件沿着辐射体的平移轴相对于邻接的质量元件执行独立的运动，这样产生的相对于框架的位移是独立运动的累积。按照这种方式就能实现质量元件的比较大的位移，从而用比较小的辐射体实现体积可观的位移。为了在使用中抵消寄生的谐振，如上所述，在按照本发明的无源辐射器中的质量弹性系统必须有相同或是几乎相同的谐振频率。如果不能满足这种要求，单个质量元件的运动就可能偏离相位，在使用中造成严重的声音畸变和/或衰减。必要时可以使用阻尼装置来抵消单个质量元件的不规则运动。

值得注意的是WO-A97/46047(PHN15.840)公开了一种无源辐射器，它包括一个框架，一个质量元件以及在框架和质量元件之间延伸的副框架，利用第一弹性悬挂环将质量元件活动地紧固在副框架上，再利用第二弹性悬挂环将副框架活动地紧固到框架上。质量元件的最大行程是由每个上述悬挂环的最大行程的总和来确定的。尽管采用这种公知结构有可能实现大体积的位移，为了防止低频范围内的谐波畸变，在功率比较高时需要更大的最大行程。

按照本发明的一个实施例，无源辐射器的特征在于连接装置能够使质量元件主要沿着辐射体的平移轴运动，并且抵消其他运动。本实施例能够防止质量元件在操作期间发生彼此相对的倾斜运动，这种倾斜运动会导致声音重放的畸变。可以采用公知弹性材料制成的环形连接元件，例如是聚亚安酯或橡胶，并且各自具有折叠或波纹结构。连接元件的形状和尺寸处在比较窄的限制范围内，它是由操作期间发生的压力变化所需的阻力和柔软变形的容量所决定的，也就是在质量元件运动的过程中不应该有卷曲或抵触等有害作用。过于松弛和/或不能柔软变形的连接元件会在声音重放时产生有害的畸变，特别是二阶和更高阶的畸变，随之产生令人讨厌的噪声。因此，US-A3,664,215所提出的增大辐射器的悬挂环尺寸或是WO-A97/46047提出的增大辐射器的悬挂环尺寸的方式不会达到满意的结果。按照这样的方式获得较大体积的位移会不可避免地伴随低劣的声音重放质量。

按照本发明一个实施例的辐射器的特征在于至少有一定数量的连接元件包括深层弹性环状连接元件，沿着辐射体的平移轴测量，这种连接装置的深层连接元件和上述的连接元件彼此之间有一定的距离。这一实施例特别适合用来代替平面的薄辐射体，采用一种具有可观的轴向尺寸也就是在与辐射体的平移轴平行的方向上的尺寸的辐射体。在本实施例中使用的连接元件的特殊结构能够有效地维护辐射体的质量元件的有限位移，这样就能避免由于压力变化和/或寄生谐振造成的摆动。

按照本发明一个实施例的辐射器的特征在于质量元件的数量是三或四个。尽管也可以采用不同数量的质量元件，按照三或四个质量元件的设计实际上就能达到满意的结果，可以实现比较大空气体积的位移。

按照本发明一个实施例的辐射器的特征在于连接元件是彼此相同的。如果要使每一个质量元件相对于其邻接的质量元件具有相同的最大轴向行程，最好是采用这一实施例。在一个具体实施例中，连接元件例如可以采用Ω形状。如果有任何深层连接元件，最好是将其设在相对于其他连接元件的镜像位置上，防止质量元件的位移和振幅不对称。