[发明专利]扬声器

说明书

本发明涉及扬声器和扬声器系统，并特别涉及传输线扬声器和扬声器系统。

传输线扬声器系统习惯地包括一个低音扬声器或一个装在长管末端的一组激励器，长管的最简单形式是一根直径均匀的管子。在声波长大约等于管子的4倍的频率上，产生谐振（“1/4”波长谐振）以便从管子的开口端辐射的声音直接增强来自扬声器激励单元本身的声音。在大约1/4波长的谐振频率的奇整数倍上，即3/4、5/4波长等，频率刻度愈高，管子将更谐振，然而，这些模式是不希望的，因为它仅是第一模式得到增强，这些较高频率模式增强或者抵消来自扬声器激励单元的直接输出。

扬声器设计者们通常分两步去减小这些较高频率模式，第一步是把阻尼/吸收引入系统，第二步是改变管子的形状，特别是管子的纵剖面的形状。就阻尼/吸收来说，吸声材料，例如泡沫，具有与频率有关的特性，以致较高频率模式被衰减，但没有完全消除。在管子中设置较多吸声材料没有多大的帮助，因为第一模式会衰减很多，以使采用传输线的主要优点减少。对于改变管子的形状而言，一种建议是引入一个锥形管，以致管子的直径从扬声器激励单元的方局向管子开口端减小，然而，锥形管在低频上几乎与均匀直径的管子具有相同的声特性，其结果是，仅通过该技术使谐振模式衰减到一个小的范围（程度）。

在传输线中使用阻尼/吸收材料的一种方案是在传输中设有一个声滤波器或者多个声滤波器，这种声滤波器包括使它可以显著地减少由传输线末端辐射的中频和高频声音的数量的可能，这些声滤波器采用管子的一个延伸或限制区的形式，或者一组延伸或限制区的形式。扩张区也就是声顺性，限制区即是声惯量，在管子中起一个无功低通滤波器的作用，类似于在电器工程中可找到的一个并联电容器（或一个串联电感器）。这种声滤波器的效果是与扬声器振膜的相对大小、延伸或限制区或者几个区域以及管子的截面面积有关。重要的是得出这种类型器件与一些已知的在激励器后面使用一个锥形管子的传输线之间是有区别的。该声频低通滤波器因为声顺性（对于扩张区）或声惯量（对于限制区）被引入管子而工作，对于这些器件的理论与起倒向喇叭作用的锥形管有很大的不同。

附图的图1表示一种已知的传输线扬声器系统。它包括扬声器组、一个空腔和一个以“串联”排列的管子。这里，空腔在管子末端构成，并且扬声器直接位于离管子最远的空腔壁上，对着管子的入口，在这个装置中，虽然管子的面积基本上不同于可使用的扬声器的面积，该空腔通过位于扬声器和具有与扬声器横截面大致相同的管子之间来完成延伸型低通滤波器的作用。

本发明的传输线扬声器系统，虽然它使用一个不同于图1所示系统的低通滤波器，为了使空腔具有显著的频率响应效果，它将是相当大的。因此，在空腔内的声压分布在所有频率上将是不均匀的。激励器、空腔和管子的相对位置和空腔的形状都会对系统的响应起作用。

本发明的一个目的是设计一种至少具有一个激励器、声滤波器和传输线的传输线扬声器系统，其中系统的响应是最佳的，或者至少是在已知系统上的改进。

本发明的另一个目的是提供一咱将产生从传输线的开口端声辐射所要求的频响应的传输线扬声器系统。

本发明还有一个目的是提供一种传输线扬声器系统，其中系统的性能要比使用固定直径或锥形传输线元件的通常的传输线系统好。

根据本发明提供的一种传输线扬声器包括至少一个激励器、一个声滤波器和一个传输线，其中，激励器、或者如果多于一个的激励器之一被配置在或者邻接传输线的入口，以致激励器起滤波器和传输线两者同时并联激励的作用。

声滤波器最好包括一个空腔。

激励器或者如果多于一个的激励器之一被配置接近于传输线装置的入口，以致在激励器和在管子的入口的声压在宽频范围内大致相等。

甚至在空腔内的模式意味着是一种非均匀声压分布时，在激励器和传输线的入口的声压宽频范围内大致相等。用这种方法，该配置的作用更象一个理想的声低通滤波器。

在优选实施例中，处在或者邻接传输线入口的激励器被设置在声滤波器的侧壁上，该侧壁是该传输线的一个壁的延续。

优选地，在产生有利于输出的传输线的最高频率上，传输线的入口和处在或者邻接于所述的入口的激励器之间的距离约小于1/4波长。

频率优选为约500Hz。

本发明的优选实施例，在机箱内放置至少一个激励器，滤波器和传输线，其中机箱的第一部分构成起低通滤波作用的空腔，而机箱的第二部分构成传输线，以限定从机箱的前壁到后壁的弯曲的声迹。