水平和垂直声音分散受控制的声学横向角状扩音器的制造方法
【技术领域】
【背景技术】
[0001]在设计扬声器系统时，两个重要的考虑是来自该系统的声辐射的垂直和水平方向性。例如，已知某一种类的声学角状扩音器，用于从垂直定向的换能器获取声能并以大致宽的水平型式将该声能重新分配到最有用的地方，即，重新分配到前方的听众的耳朵并水平地重新分配到扬声器系统的两侧。声能以此方式重新分配是以失真为代价的，该失真是因换能器最初产生的球面波前的变形而导致的。声学角状扩音器的目标是在期望的声波长谱上以最小的失真提供最佳的声能方向性。
[0002]该类型的声学角状扩音器的设计已经被射线跟踪范例推动。现有技术显示，设计者已经将从换能器发出的声能视为多条单列射线，并且，这些声学角状扩音器的设计已经是基于向这些单列射线提供期望的方向性。作为一个示例，授予Klayman的美国专利N0.4，836，329教导了一种声学角状扩音器，其包括通过使单一线段围绕位于该线段中间的旋转轴线扫过180°而限定的凹入和凸出的圆锥部分。该设计旨在操作为，使得从换能器发出的任何声能“射线”以直线前进，直到与角状扩音器的表面接触，在该点射线基于入射角改变方向而以直线离开角状扩音器。
[0003]现有设计中这样做的一个结果是对角状扩音器及其表面的几何形状的刚性约束。这削减了角状扩音器设计者为不同的用途以及为不同的换能器定制角状扩音器的能力，例如压缩驱动器对圆顶高频扬声器。
[0004]已经确定的是，将来自共同换能器的声能视为通过空气行进的一组单列射线从根本上存在缺陷，并且在概念上引入歧途。声能实际上以球面波从换能器发出，并从换能器向外以球体扩展到周围环境中。基于该认识，需要重新考虑设计具有这种反射表面的声学角状扩音器的方法(Klayman等人)，与射线不同，最佳地适于使球面波成形并指向。
【发明内容】
【附图说明】
[0005]图1是根据本公开的实施例的声学角状扩音器的前部透视图。
[0006]图2是根据本公开的实施例的声学角状扩音器的侧视图。
[0007]图2A是图2的通过2A-2A线的横截面图，形成角状扩音器的垂直平分，该平分通过角状扩音器的喉部的中心。
[0008]图3是根据本公开的实施例的包括可选择的底部的角状扩音器的前部透视图。
[0009]图4是根据本公开的实施例的声学角状扩音器的顶部透视图。
[0010]图5A是根据本公开的实施例的固定到换能器的声学角状扩音器的底部透视图。
[0011]图5B是根据本公开的实施例的固定到可选择的换能器的声学角状扩音器的前部透视图。
[0012]图6是根据本公开的实施例的声学角状扩音器的侧部透视图。
[0013]图7是根据本公开的实施例的声学角状扩音器的一部分的放大透视图，其中为了清楚起见，移除了顶部的大部分。
[0014]图8是根据本公开的实施例的声学角状扩音器的另一前部/侧部透视图。
[0015]图9和10是根据本公开的实施例的不同纵横比的声学角状扩音器的前部透视图。
[0016]图11是根据本公开的另一实施例的声学角状扩音器的透视图。
[0017]图12是根据本公开的又一实施例的声学角状扩音器的透视图。
【具体实施方式】
[0018]现在参照图1-12描述实施例，图1-12总体上涉及用于使来自换能器的声能以期望的型式指向角状扩音器周围的环境的声学角状扩音器。应当理解，本发明可以体现为许多不同的形式，而不应解释为局限于这里提出的实施例。而是，这些实施例的提供是使本公开更彻底且更完全，这将全面地向本领域技术人员表达本发明。当然，本发明旨在覆盖这些实施例的备选方案、变型和等同物，这些都包括在由所附权利要求限定的本发明的范围和精神内。此外，在下面对本发明的详细描述中，为了实现对本发明的彻底理解，提出了许多具体的细节。然而，本领域普通技术人员明白，本发明可以在没有这些具体细节的条件下实施。
[0019]这里可能使用的术语“顶”和“底”、“上”和“下”以及“垂直”和“水平”仅用于方便和说明性的目的，不是尽可能多地限制本发明的描述，因为所标记的项目可以调换在适当的位置。作为一个示例，声学角状扩音器的“底”部可能在下面被描述为被固定在面朝上的换能器的顶部。然而，底部可能在实施例中是角状扩音器的最上表面，例如角状扩音器固定在面向下的扬声器的下面的地方。
[0020]在实施例中，本技术的声学角状扩音器包括协作以使可能以球面波从换能器发出的声能成形的顶部、后部和底部。根据本技术的一个特征，声学角状扩音器是垂直非对称的，正如这里使用的，这意味着顶部具有与底部不同的形状。顶部、后部和底部还包括用于使从声学角状扩音器辐射的声能成形并为其提供方向性的轮廓。这些轮廓允许声能改变方向，同时使该类型的声学角状扩音器所固有的失真最小。下面解释声学角状扩音器的不同部分、轮廓和特征的实施例。
[0021]正如例如在图1和8中所看出的，声学角状扩音器100可以包括顶部104和底部110，顶部104和底部110可以通过后部106分隔并连接。顶部、后部和底部可注塑模制为单一部件。或者，它们可以分开制造并通过已知的固定方式彼此固定。
[0022]底部110可以固定到换能器114，换能器114的示例在图5A的后视图和图5B的前视图中看到。图5A的换能器114可以是压缩驱动器，图5B的换能器114可以是圆顶高频扬声器(为了清楚起见，图5B中省略了底部110)。然而，所使用的换能器114的类型对于本公开来讲无关紧要，换能器114可以是各种其它声能源。
[0023]角状扩音器100的底部110可以固定到换能器114，在喉部120上对准(例如在图2A、6和7中看出)。角状扩音器100的喉部是角状扩音器内的紧挨着换能器的输出区域的空间。紧固可以通过固定在形成于底部110中的托架124内的紧固件来实现，从而固定角状扩音器100相对于换能器114的位置。在实施例中，喉部120可以具有在I到2英寸之间的直径，虽然在其它实施例中喉部120的直径可以比这更大或更小。在其它实施例中，角状扩音器100可以通过各种其它的紧固方案固定到换能器114，或者角状扩音器100可以与换能器114 一体形成。
[0024]如下面所解释的，本公开的特征是，角状扩音器100的几何形状不像现有技术的设计那样受约束，而是可以针对不同的换能器改变以优化其性能。例如，图5A的压缩驱动器仅具有与喉部120对准的开口(图2A、6和7)。相反，图5B的圆顶高频扬声器具有向上突出到喉部120中的圆顶116。鉴于这些换能器的不同构造，角状扩音器100中的凹入圆锥部分148(下面讨论)的形状可以改变以针对压缩驱动器或圆顶高频扬声器优化角状扩音器100。用于压缩驱动器的凹入圆锥部分148可以如图2A、6和7所示。用于圆顶高频扬声器的凹入圆锥部分148相比而言可以拉长，并分成两个不连续的圆锥部分148a和148b，如图5B所示。
[0025]现在参照图1、2、2A、5、6、7和8，底部110包括面向角状扩音器100的内部的表面130。正如例如在图1中看出的，表面130可以通过具有位于喉部120的中心的旋转轴线AR(图6)的不规则形状的线段