專利名稱:電-聲換能器的制作方法
本發(fā)明是關(guān)于使用特別方便且經(jīng)濟實惠的電-聲換能器，包括一個輕便的揚聲器音箱，音箱具有繞其軸成旋轉(zhuǎn)的形狀，而且兩個揚聲器背對背地安裝在音箱的軸線上。
到目前為止，為人所知的大多數(shù)揚聲器音箱包含兩個、三個甚至有時四個揚聲器，這些揚聲器精巧地連接在一起，試圖覆蓋整個聲頻頻譜。這種設(shè)計一般都需要在信號的輸入端和各不同揚聲器之間插入一個頻率分頻瀘波器。在這種情況中，大家知道由于引進了如下許多改變，該瀘波器會改變聲音的信息。
-動態(tài)范圍的顯著減少，-揚聲器音箱整體效率的減小，-截止頻率上相位的變化，會引起這些頻率處聲音功率的增加或減少。
與總體質(zhì)量不均衡的問題也是知道的，它在各個不同揚聲器之間不可避免地存在，而且在聲音重放時會影響聲音的真實性。
其他的噪聲源涉及到普通的揚聲器音箱，其中所有的有源揚聲器都安裝在前板上，因此，在這樣的裝置上，聲音的方向性迫使聽者“固定”在最佳或特許的收聽范圍內(nèi)，這與聽自然聲音是不一樣的，在低頻范圍更加敏感。
而且，多頻段音箱通常是平行六面形的，低頻揚聲器的動作象活塞一樣，強加于揚聲器后面的聲波，強制前板產(chǎn)生一個不利的變形，而前板僅僅是發(fā)生聲音信息的。當然，調(diào)制加在后面波或多或少重要地取決于音箱墻板的聲音吸收能力或者說取決于開口或檔板對波的反射衰減的混雜程度。
另外，這種音箱的棱柱形式導致?lián)P聲器的振動在棱柱邊緣處畸變，大部分時間內(nèi)都毀壞了相同揚聲器的全方位特性。
最后要注意通常意見或困難與傳統(tǒng)制成的外殼的種類有關(guān)，由于通常是被拙劣地懸掛著，在這種環(huán)境中，音箱經(jīng)常產(chǎn)生共振并發(fā)出不舒服的振動聲音，再加上用木頭做的盒子經(jīng)常出現(xiàn)不美觀的感覺，以及它們的重量和的確讓上難以接受的成本花費。
在聲音的發(fā)射或傳感領(lǐng)域內(nèi)，業(yè)余受好者和專職人員在所有年代都都進行了積極熱心的研究;因此，毫不奇怪提出了一些解決方案來試圖減少上述缺點。
為了減少音箱需要占的空間，而又要保持“高保真”質(zhì)量的要求，在法國專利FR1330932中提出了這樣一種方案，即用兩個或更多的隔板在同一方向并列地、同相地安置來代替揚聲器的單一的隔板;因此，消除了后面的聲波對前面的聲波的影響。在專利FR1510260中，可找到為限制“聲音的限制”所作的有意義的努力，特別是解決嚴重影響聲波輻射圖的常規(guī)設(shè)備的不可接受的方向特性。
在專利FR2338616中具體地陳述了另一個建議，以克服在收聽時失真和共振產(chǎn)生的干擾，更具體地它還提出用至少兩個相同的揚聲器來代替前面的揚聲器，一個接一個地排成一行，在一個共同的支持體內(nèi)，它可以是園柱形的，也可以不是。其前端由一個揚聲器封閉，其后端由另一個同聲波相位安裝的揚聲器封閉，這就是說電的方面是串聯(lián)或并聯(lián)取決于后面揚聲器的膜片的安裝。
到此，可知這種解決方案還很不完善;事實上，還存在所有方向性或共振頻率的缺點，而且由于前、后揚聲器的電耦合這些缺點還會擴大，反之，越想獲得更多改善，裝置的價格就越高。
本發(fā)明的目的在于用一種特殊解決方案來克服在重現(xiàn)聲音時保真度的問題上克服存在的問題，又使得聲音聽起來非常舒服，而且結(jié)構(gòu)非常簡單，這不僅引致一個出奇的質(zhì)量-價格比，而且具有非常好的與周圍環(huán)境成整體的能力。這樣，按照本發(fā)明，我們想到形成一個音箱的電-聲傳感器具有沿著軸線旋轉(zhuǎn)的形狀，每端都用一個揚聲器封閉，兩個揚聲器在軸線上背對背地安裝著。其中一個揚聲器由電源供電，認為它是“有源的”，而另一個揚聲器是“無源的”即它不接收電功率，其運動由有源揚聲器的后面聲波產(chǎn)生，因而該音箱是沿著其旋轉(zhuǎn)形的軸線垂直地放置，該音箱的邊墻用彈性的材料制成，眾所周知，揚聲器的前面波以及后面波發(fā)生共振是不太可能的。
到現(xiàn)在為止，我們知道在一直線上放置兩個揚聲器會加強聲音的功率;另一方面，很顯然，只用一個有源揚聲器可以獲得最大的效率，這涉及到與之矛盾的動態(tài)特性，無源揚聲器以其運動“再生”后面的聲波，其運動是直接由發(fā)射波產(chǎn)生的，而不是由電的參考源產(chǎn)生的，其運動是由激勵的剛度確定的，而該激勵是不會考慮該音箱的固有反作用的。而且，這單一的有源揚聲器有利于保證音質(zhì)的整體一致性。
在本發(fā)明的傳感器中，還揭示了沿軸線的旋轉(zhuǎn)式形狀來支承兩個揚聲器，確保有源揚聲器的后面波有一個真實的引導，由無源揚聲器自然地放大，因此避免任何強制和由此產(chǎn)生的任何失真，特別是在低頻段范圍，否則就會影響聲音的自發(fā)性和自然性。
按照本發(fā)明的另一個特征，兩個揚聲器的支承體有利地用彈性的材料制成，以避免與后面波發(fā)生任何共振以及與前面波的衍射。自然，支承體用這樣或那樣的彈性材料制成是很重要的，這將更多地取決于經(jīng)濟或美觀的標準;實際上，支承體可考慮用波紋形的卡紙板。纖維或合成材料或其他的如皮革甚至如編織的材料……。
按照本發(fā)明附加的特征，該傳感器有利地具有園柱形的形狀，從而帶來結(jié)構(gòu)上的方便，系統(tǒng)的經(jīng)濟性;而且，該特別的結(jié)構(gòu)十分適合于本發(fā)明推薦使用兩個完全相同的揚聲器的另一個特征，以避免由純碎的機械原因產(chǎn)生的聲音失真。最后，該音箱園柱形的形狀對避免所知的在普通音箱中墻板邊緣影響是最理想的，而且也完全避免了聲音的衍射。
很明顯，按照本發(fā)明的傳感器組合可以想象無源揚聲器，比如可以使用與有源揚聲器有不同的直徑的揚聲器，其他，該音箱可以是一種截錐形狀或是一邊是喇叭口，或是旋轉(zhuǎn)的曲面形式等等……，然而所有試驗集中表明最佳方案還是園柱形的支承體和相同的揚聲器。
按照本發(fā)明附加的另一個特征，所提出的傳感器應(yīng)該是垂直地懸掛著，有源揚聲器方向朝上。無源揚聲器方向朝地且與地之間有足夠的距離。
當然，懸掛架是最好的，完全不會把振動傳送給周圍環(huán)境，還被有利地用來引入電線。因此，一個“完整的”可理想工作的電-聲傳感器獲得了，并且完全地與收聽空間耦合，由于這個原因，它比普通音箱的干擾影響更少。
最后，對本發(fā)明關(guān)心的電-聲傳感器的范圍內(nèi)尺寸也有測定，這兒有一些相關(guān)的尺寸可供選擇，象音箱的高度可選擇同一音箱的平均直徑的兩倍，這樣就給出了內(nèi)部容積。
下面將描述本發(fā)明的一個實施例，但并不限制在該例子中，關(guān)于附圖是顯示了本發(fā)明的電-聲傳感器的正視圖，部分是通過其垂直軸的截面。
正如附圖中看到的一樣，本發(fā)明的電-聲傳感器具有第一個“有源的”揚聲器1，其外徑是21厘米，人所眾知在某種程度上所有的機電裝置提供從14到18000Hz的通帶寬度。揚聲器1固定在直徑為25厘米的園盤2上。該園盤2最好是由一些用環(huán)氧樹脂粘接在一起的木頭基片做成一個19毫米厚的安裝板。
與第一個揚聲器相同的第二個“無源的”揚聲器也安裝在與園盤2一樣的園盤4上。
這兩個園盤2和4中心在同一條軸線上，相距50厘米，在它們的周圍是接收箔5，例如由波紋卡紙板制成，它包卷著園盤2和3并粘接到園盤2和3上。箔5的溝槽是沿著由此形成的園柱體6的母線設(shè)置的。
在園柱體6里面，由箔5形成的彈性墻由厚約5厘米的天然羊毛或合成棉毛7覆蓋。
園柱體6借助于固定在園盤2上的2根繩子8垂直地懸掛著，鉤掛到支架物9上，因此，“有源的”揚聲器1就面朝天花板了。揚聲器1的供電例如可以有利地用繩子8將電線8a從任何聲源引過來傳給揚聲器1。
揚聲器3未連接到任何源上，而且它在僅僅是“有源的”揚聲器1的后面波作用下自由地“工作”，由于這個原因，后面波擋住了，由此加強了前面的聲波，至少是對于低頻段范圍是全部疊加。
本發(fā)明中描述的電-聲傳感器有利地在其邊墻10上進行了裝飾，以便更好地與周圍成一整體。而且，這相同的環(huán)境進一步確定“無源的”揚聲器3相對于地面的最佳高度。為了在傳感器和該環(huán)境之間有一一個完美的聲耦合，30厘米認為是最低高度。
那么，結(jié)果是這種電-聲傳感器在“總的”范圍內(nèi)具有顯著的收聽效果，無論聽者相對于傳感器站在什么相關(guān)位置都可“在這種樂器中”得到非常料想不到的效果。
權(quán)利要求
1.一個制成音箱的電-聲換能器具有沿著軸線旋轉(zhuǎn)的形式，其每端都用一個揚聲器封閉，兩個揚聲器在該音箱的軸線上背對背地安裝，其中一個揚聲器由電功率源供電，叫做“有源的”，而另一個揚聲器是“無源的”即它不接收電功率，其運動是由有源揚聲器的后面波產(chǎn)生的，該音箱是沿著其旋轉(zhuǎn)軸線垂直地放置著，另一方面，該音箱的邊墻是由彈性的材料制成的，眾所周知，其本身是不太可能與揚聲器的前面或后面的聲波發(fā)生共振。
2.按照權(quán)利要求
1的電-聲換能器，其中所說的音箱是懸掛的，懸掛裝置不能傳送振動或不能與傳感器發(fā)生共振，最小懸掛高度是離地面30厘米。
3.按照權(quán)利要求
1的電-聲換能器，其中所說的“有源的”揚聲器是在垂直的音箱上面安裝。
4.按照權(quán)利要求
1的電-聲換能器，其中兩個揚聲器固定在剛性的園盤上，園盤可以是簡單的，或者是由合成的聲學，且非常吸音的材料制成，其直徑稍大于各個揚聲器的直徑，在它周圍有音箱的彈性材料包繞著。
5.按照權(quán)利要求
1的電-聲換能器，其中所說的旋轉(zhuǎn)式音箱具有截錐體形狀。
6.按照權(quán)利要求
1的電-聲換能器，其中兩個揚聲器具有不同的尺寸。
7.按照權(quán)利要求
1的電-聲換能器，其中音箱的高度基本上等于同一音箱的平均直徑的兩倍，這是為了同一音箱的容積。
8.按照權(quán)利要求
1的電-聲換能器，其中“有源的”揚聲器是電-動態(tài)寬通帶型揚聲器，其直徑至少等于21厘米。
9.按照權(quán)利要求
1的電-聲換能器，其中音箱的內(nèi)邊墻安置了吸聲材料，比如純羊毛，覆蓋至少幾厘米厚。
專利摘要
電-聲換能器包括具有沿著軸線旋轉(zhuǎn)形式的音 箱，無源和有源的兩個揚聲器背對背地安裝在音箱的 軸線上。為改善換能器性能和發(fā)出的聲音質(zhì)量，該音 箱是沿著其旋轉(zhuǎn)軸線垂直地放置著而該音箱的邊墻 是由彈性的材料制成，其本身不易與揚聲器前、后面 聲波發(fā)生共振。
文檔編號H04R1/28GK87107784SQ87107784
公開日1988年7月6日 申請日期1987年10月7日
發(fā)明者蘭特尼亞 申請人:蘭特尼亞導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan