[发明专利]扬声器

说明书

本发明涉及扬声器，且具体地涉及圆顶形(dome-shape)换能器，例如通常称作“高音喇叭”的高频换能器。

高频圆顶形换能器可以与环绕着的号筒或一起工作，或并不与其一起工作。号筒可以是静止的号筒，或本身就是声传播振膜(acoustically radiating diaphragm)，例如锥形振膜。本发明试图提供一种与已知装置相比具有改善了的声学特性的、利用凸圆顶形换能器的扬声器。

因此，本发明提供一种扬声器，其包括具有波导表面的号筒波导和处于号筒波导喉部内或与号筒波导喉部相邻的换能器，换能器具有基本上刚性的凸圆顶形的声传播表面，其中：

(a)在号筒喉部处，夹在号筒波导的纵轴线和波导表面之间的号筒角度(horn angle)处在20度至60度的范围内；并且

(b)在圆顶形状或其外延与波导表面或其外延的相交点处，夹在声传播表面的切平面与波导表面的切平面之间的交角(intersectionangle)处于85度至110度的范围内。

本发明的发明人发现，具有上述限定特征结合的扬声器能够在更广的频率范围上产生具有显著增强的一致性的声波(与迄今为止其它扬声器相比)。具体地，发明人发现本发明的扬声器所产生的声波能够具有在更宽的频率范围和更宽的方向度角上更一致的响应(与已知的扬声器所产生的声波相比)。

术语“球形度(sphericity)”(关于声波)在本说明书中用来限定波的波阵面(wavefront)对脉动的(pulsating)球形表面的片断的相似程度。圆顶形换能器所产生声波的球形度是非常重要的，这基于下列两个主要理由。第一，声波的球形度越高，则其方向性越平均(一般来说)，也即波产生的声压级将会在它的整个波阵面上更加一致。第二，具有高度球形度的声波通常可以避免显著的不规则响应，具体地，如果球形度基本上“匹配”它所沿着传播的号筒波导的形状的话(例如，在波阵面与波导表面相交的地方，使得波阵面基本上垂直于波导表面)。本发明的发明人发现(除了上文所提的结果之外)，根据本发明的扬声器所产生和传播的声波能够比包括了凸圆顶形换能器和号筒波导的已知扬声器具有高很多的球形度。

本发明的发明人发现，如果交角落在以特别方式随号筒角度而变化的优选角度范围内，可以用根据本发明的扬声器获得尤其好的声学效果。因此，在本发明的一些优选实施例中，对于在20度至40度范围的号筒角度而言，交角范围的最小交角为85度。优选地，对于40度至50度范围内的号筒角度而言，交角范围的最小交角基本上线性地从85度到90度变化。优选地，对于50度至60度范围内的号筒角度而言，交角范围的最小交角基本上线性地从90度到100度变化。

有利地，对于20度至45度范围内的号筒角度而言，交角范围的最大交角优选地、基本上线性地从100度到110度改变。优选地，对于45度至60度范围内的号筒角度而言，交角范围的最大交角是110度。

换能器的声传播表面是圆顶形的。至少在本发明的最宽广方面，圆顶的形状基本上可以是任何圆顶形状，但优选地圆顶形的声传播表面是基本上光滑的。在本发明的一些实施例中，声传播表面的圆顶形状是基本上椭球形的，例如椭圆沿其长轴线旋转半圈所产生的表面。然而对于本发明的大部分实施例来说，更优选地，换能器的声传播表面的圆顶形状基本上是球形的片断的形状(也即，圆顶优选地是基本上球形的圆顶)。

根据本发明的扬声器的换能器的圆顶形声传播表面是基本上刚性的。例如，这样的刚性可以通过对形成圆顶的材料的选择来获得。(一些优选的材料将在下文提到。)另外地或备选地，可以加固换能器以改进其刚性或提供给其刚性。用于本发明的特别优选的换能器已经在英国专利申请中公开，该申请与本申请在同一日由本申请人申请，并且其名称为“电声换能器”。因此，在本发明的一些优选实施例中，换能器包括具有声传播表面的前面部件、支持前面部件且从前面部件(优选地从前面部件的外围区域)沿离开声传播表面的方向延伸的支持部分以及提供刚性于换能器的加固部件。加固部件优选地从支持部分延伸到前面部件的后部处，以致于加固部件的一部分与前面部件及/或支持部分具有一定间隔。