[发明专利]波导单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于转换器单元的波导单元，尤其涉及一种结合喇叭使用的波导单元。

背景技术

在扩音器单元中，声音通常被划分成两个或多个频带-低频带和高频带。例如，所述低频带可以是大约从20Hz到2kHz的所谓低频范围，而高频带可以是从2kHz到20kHz。为了转播低频带中的声音，使用一种诸如锥形膜片之类的具有大膜片直径的转换器单元。在高频带中使用小直径的转换器单元，通常是所谓的穹顶膜片式转换器。

在转播声音并将其拆分成两个或多个特征频带的过程中，存在关于声音重现的特殊问题，其中，频带如上述示例中那样在2kHz左右被拆分。显而易见，当频带被拆分成超过两个各别的频带时，所述问题存在于每个拆分中。

所述拆分通常用来尽可能忠实于原始声音地将声音重现。低频需要相对较大的膜片以便将声音重现得尽可能忠实于原始声音。高频重现需要相对较小的膜片以便尽可能真实地重现声音。因此，重现低频和高频之间存在冲突，在本技术领域中，通过提供具有大小不同膜片的转换器单元以便于调整并尽可能接近原声地提供声音，所述冲突已经得到解决。在进行拆分的频域中，例如通过在2kHz处划界，使得较接近2kHz频率的低频存在一定失真，同样对于高频带，2kHz频率左右的较低频也会存在失真，由此而达成一种折衷。

也希望拆分声音以接收真实声音重现的另一个因素在于下述事实，即低频单元在中频段(相对于转换器单元的膜片直径来说波长较短)具有相对较窄的发散度，而高频单元一般在中频域中具有较大的发散度，并且在高频区域中发散度变窄。总而言之，这些因素导致了声音具有非常不均匀的频率响应特性。特别地，本发明涉及提供一种用于高频穹顶转换器的频率响应特性，其优于之前在本技术领域中之前建议的任何频率响应特性。

发明内容

本发明通过提供一种用于转换器单元、尤其是用于穹顶式转换器的波导单元解决了这个问题，其中，所述波导单元的平面图形状基本与转换器单元的平面图形状相当，使得所述波导可以布置在转换器单元外部周边，其中，所述波导单元正面上提供有用于反射来自所述转换器的声波的正面装置，而其背面基本上平坦，并且其中，基本在所述单元中心提供一个孔隙，该孔隙适用于容纳转换器单元，所述孔隙的边连接所述波导单元的正面和背面，其中，所述波导包括一个或多个在所述单元正面上布置成与单元形状等距离的衍射边缘，并且其中，在所述一个或多个衍射边缘的两边附近提供基本平坦倾斜的表面。

改善的声音重现应归于这样的事实，即衍射边缘会使声音发生偏转，使得轴上声压将具有最大衰减而不会衰减离轴声压级。这是由于这样一个事实，即在转换器正前方的假想点P处，转换器单元穹顶和点P之间的距离是距离C。从所述穹顶到衍射边缘的距离可设为A，而从所述衍射边缘到点P的距离可设为B。当距离A+B等于180°相移时，轴上声级将具有最大衰减，而离轴级不衰减。中央频率F_c等于声速除以((a+b)-c)²，凭此有可能非常精确地设计从所述穹顶到衍射边缘的距离。离轴声级/压不受影响或者只受到最低限度影响的原因在于来自最接近的衍射边缘的声音辐射与直达声音比较几乎没有相位延迟。

在本发明的又一个优选实施例中提供了三个衍射边缘，其中，从单元中心到第一边缘的半径在30mm和40mm之间，从单元中心到第二边缘的半径在40mm和55mm之间，从单元中心到第三边缘的半径在55mm和75mm之间，并且其中，在单元中心提供直径在15mm和75mm之间的圆形孔隙。穹顶和衍射边缘之间的相对距离构成了一种几何关系，这种几何关系使得满足上述等式中规定的条件成为可能。此外，对于高频带中使用的转换器单元的大小，这些用于波导单元的几何尺寸提供了一种改进的声音分布，因为提供了高频穹顶转换器的基本线性效应特性。

在又一个优选实施例中，平面图中的单元，即当所述单元被置于平面上时从上方看，基本上是一个圆形形状，其中，所述一个或多个衍射边缘在所述单元正面上布置成与单元圆形形状同心，并且其中，在所述一个或多个衍射边缘的两边附近提供基本平坦的锥面。

因为大多数用于声音重现的转换器单元都是圆形，所以这是最为普通的应用示例。而且，与本申请可适用的其他形状的转换器单元相对比，所述圆形形状避免了形成尖角(在平面图中可见)。在角落区域内往往可能发生特别不利的声波反射模式，这需要首先特别注意到转换器单元的设计，而且应该注意到波导的设计，以便实现本发明的优点。