專利名稱：一種揚聲器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及一種揚聲器系統(tǒng)，具體地涉及一種可小型化的揚聲器系統(tǒng)，其可結(jié)合于手持的小型電子裝置如移動電話或PDA(個人數(shù)字助理)中。
揚聲器用于從板狀件如紗管紙(cone paper)或樹脂板中產(chǎn)生聲波，板狀件響應(yīng)于聲音信號而振動。當(dāng)板狀件振動時，聲波從其前表面輸出，同時與之反相的聲波從其后表面輸出。當(dāng)收聽者聽到這些聲波時，與反相聲波關(guān)系較接近的波長分量被更多地抵消，使得在那個頻率處的聲壓較低。
為了解決這一問題，迄今為止采用了兩種技術(shù)中的一種。一種技術(shù)是通過將揚聲器結(jié)合到只有前方開口的密封殼體中來形成揚聲器系統(tǒng)。這就阻塞了從揚聲器后方輸出的反相聲波。另一種技術(shù)是通過將揚聲器自身安裝在較大面積的平板上來制作揚聲器系統(tǒng)。這使得當(dāng)從揚聲器后方輸出的反相聲波傳遞到前方時聲波路徑具有足夠長的距離，從而防止了低頻分量的聲波任何可能的衰減。
在前一種技術(shù)中，需要使制成揚聲器系統(tǒng)的殼體較大，能阻擋振動和具有剛性。因此，雖然前一種技術(shù)可能適于放置在房間或類似物中的揚聲器系統(tǒng)，但是在將揚聲器系統(tǒng)結(jié)合到手持裝置中時在尺寸和重量方面存在問題。
后一種將揚聲器安裝在較寬平板上的技術(shù)也需要將這一較寬平板結(jié)合到揚聲器系統(tǒng)中。因此，將較寬平板結(jié)合到手持的小型電子裝置中同樣也很困難。
另一方面，在例如移動電話或PDA的領(lǐng)域中，通過網(wǎng)絡(luò)如因特網(wǎng)接收和重現(xiàn)音樂或旋律變得越來越活躍。因此，即使較小尺寸的揚聲器系統(tǒng)也承受著不斷提高的高質(zhì)量地重現(xiàn)聲音的要求。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種可小型化并能進行低頻帶重現(xiàn)的揚聲器系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種揚聲器系統(tǒng)，其包括(i)殼體，其具有位于預(yù)定位置處的用于將聲波輸出到外部的殼體聲孔，以及位于與殼體聲孔的預(yù)定位置不同的其它位置處的至少一個開口，聲波通過此開口輸出；(ii)放置于殼體內(nèi)面對殼體聲孔的位置處的膜片，可允許由振動向前產(chǎn)生的正相聲波通過殼體聲孔而輸出；以及以自由振動的方式在周邊夾住膜片的膜片夾持件；(iii)面對膜片的后表面并與之相隔開的板狀件；和(iv)在離所述至少一個開口較遠(yuǎn)的位置處的具有至少一個反相開口的阻擋件，反相開口用作將膜片產(chǎn)生的反相聲波輸出的開口，阻擋件可阻擋板狀件和膜片夾持件之間除反相開口外的聲波輸出。
因此，通過設(shè)置反相開口而將從揚聲器膜片的后表面輸出的反相聲波傳送到殼體內(nèi)與殼體開口相距較遠(yuǎn)的位置，聲波正相和反相之間的路徑差異被最大可能地提高，因此可以減小聲波的抵消。這就保證了較小的殼體也可得到與較大殼體類似的良好聲音質(zhì)量。
最好通過由板狀件、膜片夾持件和阻擋件形成的空氣室以及作為聲波出口的反相開口共同地提供了聲音的低通濾波器。
因此，由板狀件、膜片夾持件和阻擋件形成的空氣室以及作為聲波出口的反相開口共同地提供了聲音的低通濾波器，使得可以令人滿意地再現(xiàn)低音。
殼體最好是移動電話的殼體，殼體上的開口最好是卡槽。
因此，殼體例如為移動電話中的殼體。本發(fā)明還可同樣地應(yīng)用于其它容納了揚聲器的PDA等的小型殼體。這種小型裝置通常具有作為開口的卡槽。
當(dāng)殼體具有單個開口時，反相開口可設(shè)置在離殼體的此單個開口最遠(yuǎn)的位置上。
因此，如果在殼體中基本上設(shè)有一單個開口，反相開口就應(yīng)理想地設(shè)置在離殼體開口最遠(yuǎn)的位置處，以保證正相和負(fù)相之間的路徑差異最大。
當(dāng)殼體中具有多個開口時，反相開口可設(shè)置在離輸出聲波的多個開口中主要一個開口最遠(yuǎn)的位置處。
因此，如果在殼體中設(shè)有多個開口，反相開口設(shè)置在離輸出聲波的多個開口中主要一個開口最遠(yuǎn)的位置處。
當(dāng)殼體中具有多個開口時，反相開口可設(shè)置在離輸出聲波的多個開口中主要一個開口平均起來較遠(yuǎn)的位置處。
因此，如果在殼體中設(shè)有多個開口，反相開口應(yīng)有效地設(shè)置在離多個開口平均起來較遠(yuǎn)的位置處。
圖4是此實施例的揚聲器的上殼體的后視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明一個變型的揚聲器殼體的前視圖；和圖6是根據(jù)本發(fā)明一個變型的揚聲器殼體的側(cè)視圖。


圖1顯示了從后側(cè)看去的采用了根據(jù)本發(fā)明實施例的揚聲器系統(tǒng)的移動電話。移動電話以標(biāo)號11表示并包括電話殼體12，電話殼體的后端具有小孔形式的殼體聲孔13，用于將聲波輸出到外部。電話殼體12的側(cè)端具有卡槽14，用于容納任何的卡如存儲卡。電話殼體12的未示出的前端除了用于電話通話的揚聲器和麥克風(fēng)的小孔之外沒有設(shè)置其它的通向外部的開口。
電話殼體12中具有位于殼體聲孔13附近的揚聲器15。揚聲器15與位于前端用于通話的揚聲器分開設(shè)置，其用作將呼叫音或下載的音樂輸出到外部的普通揚聲器。因此希望揚聲器15不僅具有適于通話的聲音質(zhì)量，而且具有盡可能地高的聲音質(zhì)量。
多數(shù)來自揚聲器15的聲波是通過殼體聲孔13輸出的，而一些聲波在電話殼體12的內(nèi)部傳播并通過卡槽14輸出到外部。此實施例的揚聲器系統(tǒng)是揚聲器15和電話殼體12的結(jié)合體，其通過將尤其是低音分量由卡槽14輸出到外部來提高聲音質(zhì)量。
圖2顯示了電話的殼體沿圖1中線A-A的剖視圖。安裝有多個電路元件的印制電路板21通過位于電話殼體12內(nèi)部的未示出的緊固件而固定在適當(dāng)位置上。揚聲器15安裝在印制電路板21上面對殼體聲孔13的位置。揚聲器15包括容納了膜片23的上殼體24以及容納了放置在其中的磁鐵26的下殼體27，可響應(yīng)于聲音信號而垂直地振動與膜片23的底部相連的音圈25。
面對著殼體聲孔13的上殼體24的頂面包括多個前聲孔28，用于將由膜片23的振動產(chǎn)生的朝向殼體聲孔13的正相聲波輸出到殼體的外部。上殼體24的底面包括多個后聲孔29，用于將由振動產(chǎn)生的反相聲波輸出到殼體的外部。
沿上殼體24的頂面和電話殼體12中相面對的內(nèi)表面之間的上殼體24的周邊設(shè)置了前密封件31。此密封件用于將從前聲孔28中輸出的正相聲波只引向殼體聲孔13。在上殼體24的后表面與印制電路板21之間設(shè)置了后密封件32，用于同樣地限制所輸出的反相聲波的方向。和前密封件31不同，后密封件32部分地切開以形成反相開口34。反相開口34位于與遠(yuǎn)離卡槽14的位置。從后聲孔29中輸出的反相聲波進入到后空氣室35中，并通過反相開口34而進入在殼體的內(nèi)空間36中。此實施例中的空氣室35用作反相開口34的低通濾波器。結(jié)果，可聽聲波的較低頻率的分量可以與其它頻率分量相比更低的衰減速度通過反相開口34。
在殼體的內(nèi)空間36中放置了多個未示出的組成元件，在這些組成元件中還存在用于允許聲波通過的空間。因此，發(fā)送到殼體內(nèi)空間36中的聲波通過這些空間而傳送，并從較遠(yuǎn)離反相開口34的卡槽14中輸出到電話殼體12的外部。
圖3是揚聲器15的上殼體24的前視圖。上殼體24包括容納了圖2所示的膜片23的殼體部分24A以及設(shè)有多個前聲孔28的盤狀封蓋24B。
圖4是揚聲器15的上殼體24的后視圖。上殼體24的后表面上裝有沿上殼體24周邊延伸的后密封件32。后密封件32部分地切開而形成了反相開口34。上殼體24的后表面上設(shè)有多個后聲孔29，以及與圖2所示的音圈25相連的端子41和42。未示出的引線一端與端子41和42相連，另一端與圖2所示的印制電路板21上未示出的聲音信號輸出端子相連。
通過這樣配置此實施例的揚聲器系統(tǒng)，聲音信號引入到圖4所示的端子41和42中，因此可使音圈25振動，音圈又使膜片23振動。由此產(chǎn)生的正相聲波從上殼體24的前聲孔28中輸出，并通過殼體聲孔13從由前密封件31、電話殼體12的內(nèi)表面和上殼體24的頂面形成的前空氣室37中傳送到外部。另一方面，由膜片23的振動所產(chǎn)生的反相聲波先通過反相開口34再通過卡槽從后空氣室35中輸出到外部，因此它們經(jīng)過電話殼體12內(nèi)最迂回的路徑而到達(dá)收聽者的耳朵中。
這就使聲波的正相和反相之間的路徑差異最大化，與揚聲器的反相側(cè)被固定在具有較寬面積的平板上的情況相似。如果聲波的正相和反相之間的路徑差異很小或基本上無差異，那么聲波的有關(guān)分量由于相位相反而被抵消。由于正相和反相之間的路徑差異很大，因此這個實施例尤其可以減小聲波的低頻分量的抵消。因此結(jié)合聲音的低通濾波器可以令人滿意地重現(xiàn)低頻分量。關(guān)于高頻分量，由于低通濾波器的存在其通過量會減少，因此可以減小電話殼體12外部的聲波的正相和反相之間的任何可能的干涉。
通過這種方式，此實施例的揚聲器系統(tǒng)可以通過在離卡槽14或輸出聲音的開口最遠(yuǎn)的位置處設(shè)置反相開口34而盡可能地防止聲波的正相和反相之間的干涉，即使當(dāng)揚聲器位于小型裝置如移動電話中也是如此。由此，即使揚聲器位于小型殼體中，聲音質(zhì)量也能顯著地提高。
圖5是根據(jù)本發(fā)明一個變型的揚聲器殼體的前視圖，圖6顯示了圖5所示的揚聲器殼體的側(cè)視圖。此變型的揚聲器殼體用標(biāo)號51表示，其沒有采用上述實施例中容納了膜片23的上殼體24與容納了磁鐵26的下殼體27分開設(shè)置的分開結(jié)構(gòu)，而是包括了一個整體的管形塑料模制件52。塑料模制件52中的某一部分突出，形成了凸臺53。凸臺53的內(nèi)部設(shè)有聲波引導(dǎo)孔54，通過引導(dǎo)孔54可以引導(dǎo)由未示出的膜片所產(chǎn)生的正相聲波。聲波引導(dǎo)孔54通向位于電話殼體12中的殼體聲孔13(見圖1)。
如圖5可清楚地見到，塑料模制件52上朝向離開揚聲器殼體51中心軸的方向的另一部分突出，形成了端子容納部分55。端子容納部分55中模制了與未示出的音圈相連的端子56和57。在揚聲器殼體51的后端固定了后密封件58。與上述實施例的后密封件32相似，后密封件58部分地切開(未示出)，所切開的一部分以與圖4實施例相同的方式形成了反相開口。
此變型的揚聲器殼體51的后端以與上述實施例相似的方式設(shè)有多個后聲孔(未示出)。后密封件58與平板件如未示出的印制電路板一起形成了后空氣室(未示出)。因此，反相聲波從后空氣室中通過反相開口輸出到殼體的內(nèi)部，然后通過未示出的與外部相通的開口輸出到殼體的外部。因此在此變型中，通過將反相開口設(shè)置在離殼體開口，如槽，最遠(yuǎn)的位置處，同樣可以減小從膜片中輸出的聲波的正相和反相之間的干涉。
雖然上面介紹的實施例是由移動電話的揚聲器系統(tǒng)而形成的示例，但本發(fā)明的揚聲器系統(tǒng)也可自然地以相同的方式通過其它相對較小的殼體如PDA來形成。在此實施例中，本發(fā)明應(yīng)用在非通話用途的其它揚聲器中，但是本發(fā)明也可以類似地應(yīng)用在通話用途的揚聲器中。
雖然在本實施例的介紹中用于插入卡的卡槽14被用作開口，但殼體也可包括其它的開口，如耳機插口。因此，可以為反相聲波的輸出提供單個或多個開口。當(dāng)設(shè)有多個開口時，將用于引導(dǎo)由揚聲器膜片產(chǎn)生的反相聲波的反相開口設(shè)置在哪一位置上是個問題。如果具有單個開口，如上面所討論的，反相開口最好設(shè)置在允許聲波朝向離開口最遠(yuǎn)的方向輸出的位置。如果具有多個開口，反相開口設(shè)置在允許聲波朝向離多個開口中主要一個最遠(yuǎn)的方向輸出的位置。反相開口可以有效地設(shè)置在允許聲波朝向離多個開口平均起來最遠(yuǎn)的方向輸出的位置。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，反相開口用于將從揚聲器膜片的后表面上輸出的反相聲波傳送到殼體內(nèi)部的與殼體開口相對較遠(yuǎn)的位置，因此，聲波的正相和反相之間的路徑差異最大，可以減小聲波的抵消，因此即使相對較小的殼體也能保證與較大殼體相似的良好聲音質(zhì)量。
根據(jù)本發(fā)明，由板狀件、膜片夾持件和阻擋件形成的空氣室和用作聲波出口的反相開口共同地提供了聲音的低通濾波器，因此，采用反相聲波可以令人滿意地再現(xiàn)低音。
雖然在上文中詳細(xì)介紹了本發(fā)明的說明性的和現(xiàn)有的優(yōu)選實施例，但是可以理解，本發(fā)明的概念可以其它多種方式體現(xiàn)和實施，所附的權(quán)利要求用于解釋并包括了在由現(xiàn)有技術(shù)限定的范圍之外的這些變型。
權(quán)利要求
1.一種揚聲器系統(tǒng)，包括殼體，其具有位于預(yù)定位置處的用于將聲波輸出到外部的殼體聲孔，以及位于與所述殼體聲孔的所述預(yù)定位置不同的其它位置處的至少一個開口，所述聲波通過所述至少一個開口輸出；放置于所述殼體內(nèi)面對所述殼體聲孔的位置處的膜片，可允許由于振動而向前產(chǎn)生的正相聲波通過所述殼體聲孔輸出；以自由振動方式在周邊夾住所述膜片的膜片夾持件；面對所述膜片的后表面并與之相隔開的板狀件；和位于離所述至少一個開口相對較遠(yuǎn)的位置處的具有至少一個反相開口的阻擋件，所述反相開口用作將由所述膜片產(chǎn)生的反相聲波輸出的開口，所述阻擋件可阻擋所述板狀件和所述膜片夾持件之間除所述至少一個反相開口之外的聲波輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的揚聲器系統(tǒng)，其特征在于，由所述板狀件、所述膜片夾持件和所述阻擋件形成的空氣室以及作為聲波出口的所述反相開口共同地提供了聲音的低通濾波器。
3.如權(quán)利要求1所述的揚聲器系統(tǒng)，其特征在于，所述殼體是移動電話的殼體，位于所述殼體上的所述開口是卡槽。
4.如權(quán)利要求1所述的揚聲器系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述殼體具有單個開口時，所述反相開口設(shè)置在離所述殼體的所述單個開口最遠(yuǎn)的位置處。
5.如權(quán)利要求1所述的揚聲器系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述殼體具有多個開口時，所述反相開口設(shè)置在離輸出聲波的所述多個開口中主要一個開口最遠(yuǎn)的位置處。
6.如權(quán)利要求1所述的揚聲器系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述殼體具有多個開口時，所述反相開口設(shè)置在離輸出聲波的所述多個開口中主要開口平均起來較遠(yuǎn)的位置處。
全文摘要
本發(fā)明用于提供一種可小型化的并能提供良好聲音質(zhì)量的揚聲器系統(tǒng)。揚聲器15安裝在設(shè)置于電話殼體12內(nèi)的印制電路板21上。由揚聲器15的膜片23的振動產(chǎn)生的正相聲波通過前聲孔28和前空氣室37并經(jīng)殼體聲孔13輸出到外部。另一方面,反相聲波通過后聲孔29進入到后空氣室35中,通過由切開的后密封件32的一部分而形成的反相開口34進入到殼體的內(nèi)空間36中,并傳送到卡槽14處,然后輸出到外部。反相開口34用作允許聲波沿離卡槽14最遠(yuǎn)的方向輸出,因此反相聲波通過在揚聲器箱體內(nèi)最遠(yuǎn)的路徑輸出,導(dǎo)致正相聲波和反相聲波之間的干涉減小。這就實現(xiàn)了尺寸較小但卻具有良好聲音質(zhì)量的揚聲器。
文檔編號H04R1/02GK1383346SQ02118679
公開日2002年12月4日 申請日期2002年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月23日
發(fā)明者土岐望 申請人:日本電氣株式會社