[发明专利]用于直接辐射式扩音器的相位插件和声透镜

说明书

一种相位插件或声透镜，改善了扩音器的指向性音频性能。将该改善的指向性音频性能应用到收听区域中的声音系统，改善了该音频系统的性能。所提出的声透镜或相位插件的配置，包括对称和非对称两种特征，以提供改善的频率响应和指向性。将相位插件或声透镜应用到扩音器中，可在例如在车辆上的收听位置上提供改善的声音。

本案是申请号为200980140821.2，申请日为2009年8月14日，题目为“用于直接辐射式扩音器的相位插件和声透镜”的申请的分案。

技术领域

本申请涉及扩音器，更尤其地涉及直接辐射式扩音器(direct radiatingloudspeaker)，以及对声音辐射指向性(directivity)的调整。

背景技术

汽车声音系统目前具有由于直接辐射式扩音器的指向性特征导致的在不同收听位置上音调平衡(tonal balance)不同的缺陷。辐射进入汽车内的周围环境空间的声音能量可导致不同的音调平衡特征，这种不同的音调平衡特征取决于收听者相对于扩音器的相对位置。

典型的扩音器可在低频率处具有低指向性。在较高频率处，扬声器的响应可在频率响应方面具有增强的指向性和/或零值。据此，取决于收听者相对于扬声器的位置，扬声器将不能向每个收听者提供相同的频率响应或音调质量。响应的差异可导致在一些收听位置处高频率输出减少。此外，在与扬声器主轴偏离不同角度处的响应可具有与主轴上的响应不同的特征。典型地，轴外性能的不同特征不能被电子校正。

发明内容

为了克服前述困难，需要存在一种改进的扩音器，该改进的扩音器在相对宽的频率范围内提供指向性非常低且均匀的声音辐射。较低的、更为均匀的指向性可通过使用相位插件以引导来自扬声器的声音产生表面的声音能量，穿过面积比扬声器的声音产生表面小的孔径获得。取决于相位插件的特征，该相位插件可在更高的频率处引起扬声器组合件的响应中的零值。

一个示例组合件包括耦合到声透镜的扬声器。声透镜与扬声器的连结形成基本上气密的密封件或耐久的密封件。该密封件可通过在声透镜和扬声器之间使用衬垫(gasket)形成。备选地，该密封件可以通过将声透镜粘到扬声器上形成。

声透镜可典型地包括被定位在中心的孔径。被定位在中心的孔径可被配置成移动声透镜的谐振点(resonance point)。被定位在中心的孔径可具有各种形状，示例形状包括圆形、椭圆形、星形(etoile)、六芒星形(estoile)、三角形或近似星形(star-like)。这些形状可以是不规则形状。这些形状的侧边长度可以相同或不相同。孔径可以基本上是二维的或三维的。孔径可通过有效孔径的穿孔(perforation)的聚集形成。

为降低失真和插入损耗，声透镜可进一步包括通风口(vent)、补充孔径、或辅助孔径。类似于中心孔径，各补充孔径可具有不同形状。

在此描述的示例提供了改善声音系统的指向性性能的设备以及方法。此外，独特的结构形成和非对称特征的应用提供了改善的指向性，同时减少了在较高频率处频率响应中的零值效果。

在一个示例中，声音系统包括具有安装特征和声音生成表面的扩音器。相位插件可被安装到扩音器的安装特征上，以提供改善的方向音频性能。在至少一个示例中，声透镜可包括被耦合在一起的第一构件和第二构件，以形成从扬声器声音生成表面到周围环境空气中的通路。第一构件可还包括第一表面和第二表面。该第一表面和第二表面可连结形成定义了第一构件的周界的第一边缘。第一表面和第二表面的连结可还形成了定义围绕孔口(orifice)的瓣(petal)的内唇缘(lip)。第二表面可进一步包括环绕着孔口的突起物(protrusion)。第一构件和第二构件可通过支撑构件被连接起来。支撑构件可从第二表面突出，并且每个支撑构件可被附着到其中一个瓣上。