[发明专利]声音装置

说明书

本发明涉及一声音装置，特别是一分布模式装置。

平板型弯曲波模式扬声器已为人所熟知，例如专利WO97/09842所提出。此份文件揭示了一种具有放射器组件，及一个在放射器组件中激发弯曲波的激发器的扬声器。

放射器组件的形状及其材料特性决定了一些放射器组件的共振弯曲波模式，每一个皆具有特定的模式形状及频率。这些参数的选定，可以使得放射器组件的共振弯曲波模式，以频率方式被分布在操作频率范围之内。通过将共振弯曲波模式尽可能地以频率方式均匀地分布，即可使声音装置的声音响应也可能地以频率方式均匀地分布，而可避免在响应中过多的沉降及突出。

WO97/09842所提，将激发器置于模式被平均激发处，也就是一种激发器的位置，尽可能均匀地耦合到所有模式。

这些模式是零星地以频率方式分布在操作频率范围的较低的部分，因此其是位于在最能够平均地激发模式的频率区域中。因此，激发器的位置可以在操作频率范围的较低部分，而平均地耦合于所有的共振弯曲波模式。

通常在面板上也有一些折衷性的位置，也可平均地耦合于一些模式，专利WO97/09842中也揭示了在许多个这样的位置上放置多个激发器。

根据本发明所提供的一声音装置，其包含有一面板，可以支持多个共振弯曲波模式，其中每一个模式皆有一共振频率，此共振弯曲波模式划分为多个相重叠共振频率的模式组，及一换能器，其位置可优先地耦合于该模式组中的一个。

根据本发明，并不需要将激发器放置在一个或多个特定位置，来尽可能地平均地耦合到所有的共振弯曲波模式，或甚至所有较低共振弯曲波模式。这样的激发器位置不可避免地是一种折衷方式。相反，仅需要找出能够平均地耦合于一个组即一共振弯曲波模式的子集合的激发器位置。

模式组并不仅是划分成不同频率范围的组，更精确地说，为具有重叠共振频率的模式组。当然，个别模式的正确频率，除非特殊状况，不相同，但整体而言，模式组皆大致落在相同的频率范围内。

最好是，每一个组的模式皆大致正交于不是该组的模式。

弯曲波模式的组可以是奇数模式及偶数模式。一种划分奇数及偶数模式的方法是以频率渐增的顺序将模式进行编号；然后，奇数模式即为那些编号为奇数的，而偶数模式即为偶数编号的模式。

如此划分成奇数及偶数模式，可以产生两组大致正交的模式。然后，换能器的位置可对一个或其它的组进行最优化。

另外，奇数模式对于一预定的轴为非对称性的对称模式，此轴基本上为共振面板的对称轴之一。例如，当面板为长方形时，奇数模式可以是关于平行于长方形短边的轴的非对称模式。偶数模式则为关于同样的轴的对称模式。对于一椭圆形面板，非对称及对称模式则为相对于椭圆的短轴的对称性。

很重要地是必须区分出关于一个轴的非对称模式和沿着该轴的模式。一些共振弯曲波模式具有一模式形状，其中面板与面板的中央平面的距离，会沿着一轴而明显改变，而不是沿着一正交轴改变。这些模式基本上为一维空间，并可称之为沿着该单一轴的模式。图1会在下面做进一步的讨论，但其可在此处简单地说明，所示的n＝2模式为沿着x轴的模式，也就是沿该轴而改变，而所示的n＝3模式是沿着y轴的模式。沿着一轴的模式是关于该轴对称的，但可以是对其正交轴对称或是非对称。

如果其中有两个对称轴，模式则可对于每一个对称轴称之为非对称或对称。共振弯曲波模式因此可以划分为四个模式组；非对称/非对称，如果它们是对于每一对称轴皆为非对称；非对称/对称，如果它们是沿着长轴非对称，而对于短轴对称；对称/非对称，如果对于长轴对称，而对于短轴非对称；或，对称/对称，如果对于两个轴皆对称。

在具体实施例中，换能器可配置成优先地耦合于部分或所有的模式。特别是，对称/对称模式可以比其它模式，非对称/非对称、非对称/对称或对称/非对称，都更加强力地耦合于周边环境，例如外墙或外壳。将一个或多个换能器优先地耦合至非对称/非对称，非对称/对称，及/或对称/非对称模式会有优点，但需要尽量避免耦合于对称/对称模式。以此方式制造的扬声器，与所有模式皆同等地耦合于扬声器相比较，会降低其与周边环境的交互作用。

另一个换能器或多个换能器可以用来优先地耦合于其它的模式组。每一个模式组皆可耦合于一个或其他换能器。在此实施例中，奇数模式耦合于一个换能器，而偶数模式则耦合至另一个换能器。每一个换能器的位置可以个别地对相关的模式组进行最佳化；由此可以得到比对于所有模式的每一个换能器都进行最佳化的结果要好。