专利名称：具有集成支架的多媒体扬声器的制作方法
技术领域：
本发明涉及便携式扬声器箱体。更具体而言，本发明涉及便携式扬声器和将该扬声器安装在便携式计算机上的设备。
背景技术：
个人计算机市场在近十年来快速增长。近来的趋势已经集中在计算机的整体声音质量以及便携性的改进。膝上计算机(即便携式计算机)随时间而渐渐代表了整个计算机销售中增长的部分。为了提供多媒体效果，扬声器通常被包括在膝上计算机的主体中，有时作为单个声音再现单元，有时设置两个或多个声音再现单元以实现全面的立体声效果。通常，将内置到单元中的扬声器以所选择的间隔放置来增强立体声效果。但是，由于消费者需要更小和更轻的便携式计算机，膝上计算机箱的尺寸已经减小。因此，用于放置扬声器的可用空间以及对扬声器本身的尺寸约束已经对膝上音频系统的设计带来了更大的限制。
为了克服这些约束，一种技术包括提供便携式扬声器，其内置有夹子以将扬声器安装到膝上计算机屏幕。这些系统很大程度上依靠弹簧加压夹具来将扬声器安装到膝上计算机监视器。一种安装选择将扬声器和夹子组合放置在计算机的LCD显示器的顶部，导致包括夹子在内的扬声器的重心位于显示器单元上凸缘处的夹持位置以上很多。不幸的是，扬声器和夹子组合的尺寸通常导致该组合的重心位于夹子的夹持处之外并在膝上计算机屏幕自身的中心之外。此已知技术由此仅仅依靠夹持力来将扬声器固定到显示器单元，而没有固有稳定性的益处。
对夹持力的极大倚赖还产生可靠性问题。作用在LCD面板凸缘上的弹簧力根据虎克定律而与弹簧的伸长量成比例。在最小伸长量下使用来将扬声器安装到薄凸缘的显示器单元，则弹簧必须很硬以提供足够的夹持力。另一方面，当这种硬弹簧夹在最大伸长量下使用来容纳厚的监视器凸缘时，弹簧力可能变得过大，可能导致对夹子或者显示器单元的损坏。
当膝上计算机显示器屏幕从垂直平面向后倾斜以进行观看时，机械不稳定性加重。此处，扬声器/夹子组件的重心位于膝上电脑的底座之外。此外，扬声器/夹子组件在显示器单元中引起很大的振动。这些振动还可能不利于产品的可靠性。最后，已知机构中的夹子机构在扬声器外部，并对正要求紧凑的便携式扬声器方案的目标消费者群体不方便。
所以，需要能够克服这些问题的改进的便携式扬声器系统。具体而言，期望提供能够容易并可靠地安装到很大范围的计算机显示器面板上的紧凑便携式扬声器系统。
发明内容
为了实现上述目的，本发明提供了一种与便携式计算机一起使用的便携式扬声器。此便携式扬声器系统包括适合于便携使用的多功能紧凑扬声器，用作具有集成支架的家用扬声器，或者用作可安装到平板显示器的扬声器。此便携扬声器系统包括声学部件(优选地为声学腔)，其中容纳有单个扬声器驱动器或者扬声器驱动器组。声学腔可以是密封的或者开口的，并且通过铰链可移动地安装到第二部件或腔。在一个替代实施例中的第二部件是用来容纳部分或全部所需电子部件的腔，并且可以绕着其铰链相对于第一声学腔转动。
铰链的动作优选地提供方便的调节，同时对由于扬声器引起的振动或者在声学腔的重力影响下产生的无意的运动提供阻力。此铰链还在适当的运动范围(例如由声学腔的扬声器所引起的那些振动)内被减振并且是柔性的。柔性和阻尼用作隔离和隔绝由扬声器操作所引起的振动的有效手段。可延伸臂可移动地安装到第二腔的底座以提供将扬声器系统安装到平板显示器单元的可靠手段。该臂被设计成可缩回第二腔的主体中，并且通过适当的机械柔性、通过摩擦或通过内置于臂和第二腔的接口中的离合器机构来保持在合适位置。
根据一个实施例，提供了一种能够安装到便携式计算机的便携式扬声器系统。所述系统包括具有声音再现机构的声学部件、构造成耦合到所述便携式计算机的第二部件、和可移动地耦合所述声学部件和所述第二部件的阻尼铰链机构。另一个实施例中的阻尼铰链机构包括造成在其间提供旋转运动的至少第一转动环和第二转动环、以及位于所述两个环之间的至少一个弹性环。在一个实施例中选择直径和厚度来提供一定范围中的阻尼，所述范围中的阻尼适合于隔绝从所述声音再现机构到所述第二部件的声学引起的振动。
根据另一个实施例，此系统还包括可延伸臂，所述可延伸臂耦合到所述第二部件并且构造成可拆卸地将所述第二部件耦合到所述计算机。所述可延伸臂构造成在第一模式下缩回第二部件中，并且在第二模式下伸出以耦合到所述计算机。
以下参照
本发明的这些和其他特征及优点。
图1是图示根据本发明一个实施例的便携式扬声器系统的立体图。
图2是图示根据本发明一个实施例的图1的便携式扬声器系统的侧视图。
图3是图示根据本发明一个实施例的图1的便携式扬声器系统的第二侧视图。
图4是图示根据本发明一个实施例的便携式扬声器系统的立体图。
图5是图示根据本发明一个实施例的便携式扬声器系统的第二部件的立体图。
图6和7是根据本发明一个实施例的便携式扬声器系统的金属铰链的立体图。
图8是根据本发明一个实施例在缩回位置中的伸缩式可延伸臂的立体图。
图9是根据本发明一个实施例在伸出位置中的伸缩式可延伸臂的立体图。
图10是根据本发明一个实施例在伸出位置的折叠式可延伸臂的立体图。
图11是根据本发明一个实施例在折叠位置的折叠式可延伸臂的立体图。
具体实施例方式
现在将对本发明的优选实施例进行详细介绍。在附图中图示优选实施例的示例。虽然将结合这些优选实施例来说明本发明，但将理解到无意将本发明限制于这些优选实施例。相反，意欲覆盖可以包括在所附权利要求限定的本发明精神和范围内的替换、修改和等价方案。在下面的说明中，将阐述大量具体细节以提供对本发明的深刻理解。没有这些具体细节的部分或者全部也可以实施本发明。在其他方面，没有详细说明公知的处理操作以避免不必要地混淆本发明。
根据若干实施例的便携式扬声器系统包括适合于便携使用的多功能紧凑扬声器，用作具有集成支架的家用扬声器，或者用作可安装到平板显示器的扬声器。便携扬声器系统包括声学部件(优选地为声学腔)，其中容纳有单个扬声器驱动器或者扬声器驱动器组或者其他声音再现设备。声学腔可以是密封的或者开口的，并且通过铰链可移动地安装到第二部件腔。在一个替代实施例中的第二部件是用来容纳部分或全部所需电子部件的腔，并且可以绕其铰链相对于第一声学腔转动。
图1是图示根据本发明一个实施例的便携式扬声器系统的立体图。图2是侧视图，图3是第二侧视图，其图示根据本发明一个实施例的图1的便携式扬声器系统。在整个说明书中相似的标号用来指示相似元件。根据本发明实施例的便携式扬声器系统100优选地包括用于固定一个或多个扬声器103的声学腔102、通过铰链108连接的第二部件104、和用于将组件100固定到便携式计算机(未示出)的可延伸臂106。优选地第一部件是声学腔，适合于封装一个或多个扬声器以向收听者提供增强的多媒体体验。根据设计偏好，声学腔可以是密封的或者开口的。声学腔通过铰链机构108与第二部件耦合。优选地，铰链机构构造成使得声学腔102可以绕着铰链轴可调节地转动，由此对扬声器103产生的声音的方向性提供方便的调节。也就是说，声学腔102可以被调节以适合用户的收听偏好，并由此避免便携式计算机的显示器屏幕面板的方向约束。换言之，铰链机构允许用户独立于便携式计算机显示器屏幕来调节扬声器。
系统对显示器屏幕的实际耦合由可延伸臂106提供。一个实施例使用被构造成定位在两种模式下的伸缩式可延伸臂。在缩回模式中，如图3的位置113处所示，可延伸臂靠着第二部件(封装)定位，或者可替代地紧凑地向上折叠在第二腔104中形成的凹入中。为了便于举例说明，第二部件104的长度被示出为基本上小于声学腔102的长度。应当认识到，这些相对尺寸仅出于举例说明目的而提供，无意进行限制。根据其他实施例，上述部件的相对长度可以相同，或者根据又一替代实施例，声学腔在长度上可以比第二腔短。
还应当认识到，便携式计算机显示器屏幕在便携式计算机盖的前表面上通常有环绕LCD屏幕(即膝上计算机盖的显示部分)的非常小的边框。所以，优选的是可延伸臂106的安装板107被构造成最小化或者消除到LCD屏幕本身上的任何突入。例如，具有约0.5英寸或更小宽度的安装板预计与普通膝上计算机屏幕尺寸配合得很好。作为另一个示例，提供具有约两英寸或更长的安装板预计在系统安装后向声学腔提供足够的稳定性。这些尺寸意欲举例说明而非限制性的。还应当认识到，根据又一实施例，安装板107可以具有足够的长度，以使得安装板的两个示出的延伸部分(即“C形”安装板的“C”的顶部和底部)被定位成每个延伸部分在膝上计算机显示器屏幕前表面的每一侧上。
为了安装目的，可延伸臂106优选地被延伸，使得在安装板和第二腔前表面之间存在间隙以插入膝上计算机显示器屏幕，如图3中位置111所示。
优选地，铰链机构108与声学腔102和第二腔104合作来提供可调节的移动范围。优选地，可用的移动范围约为180度。通过使用这样的范围，第二腔104可以被延伸至基本上与声学腔102共面，如图1和2所示。在此构造中，在可延伸臂被延伸以安装在膝上计算机的显示器屏幕的顶部上的情况下，可以将扬声器系统100安装到膝上计算机屏幕上。或者，在可延伸臂缩回的情况下，此系统可以被放置成平靠在水平或者垂直表面上，即与便携式计算机分开。在第二构造中，调节声学腔，以使得第二腔104的前平面定位成相对于声学腔102的相应前平面成约90度。在此位置中，如图3所示，可延伸臂优选地被缩回并且便携式扬声器系统由第二腔支撑，第二腔用作支撑底座。如图3中第二腔的第三概略位置进一步图示，声学腔可以被调节成使得声学腔的后表面直接靠着第二腔的相应后表面，由此提供了用于旅行的紧凑单元。图3还图示了完全缩回或者折叠到凹入116中的第二腔104，凹入116形成在声学腔102的后侧中。
使用上述图中所示的构造，可以认识到所发明的系统的重心相对靠近系统所安装到的膝上计算机屏幕的重心。这减小了由声学腔所建立的力矩臂，并由此减小了对作用在相对脆弱的LCD屏幕上的强夹持力的需要。优选地，当便携式扬声器系统和膝上计算机屏幕两者都处于垂直方向时，便携式扬声器系统的重心位于膝上计算机屏幕的重心的约0.5英寸范围内。图2还图示了扬声器系统的重心位置118相对于膝上计算机屏幕120及其重心122的示例。
图4是图示根据本发明一个实施例的便携扬声器系统的立体图。图示的是相对于声学腔(即扬声器)102被打开到180度位置的第二腔104(即底座)。可延伸臂106′被示出为具有可变的“D形”安装板107′，此可延伸臂示出在打开或者伸出位置。
图5是图示根据本发明一个实施例的便携式扬声器系统的第二部件的立体图。示出了用于提供声学腔和第二腔之间相对运动的金属铰链108。优选地，铰链108被构造成使得两个腔可以靠着彼此被紧密关闭。还示出了用于将铰链安装到声学腔的凸缘114。
图6和7是根据本发明一个实施例的便携式扬声器系统的金属铰链的立体图。铰链机构200优选地包括第一和第二转动环206、208，它们分别连接到第一凸缘202和第二凸缘204。枢轴销210的中心部分被设置成允许两个凸缘202和204之间的绕轴旋转运动。凸缘202和204通过本领域技术人员公知的合适的紧固装置分别与声学腔和第二腔耦合。由此，可以提供以上参照图1-3所述的腔之间的相对运动。优选地，转动环和中心部分用本领域技术人员公知的金属或者合适塑料制成。
图6中还图示了在转动环206和208之间提供摩擦阻力的弹簧垫圈212。在优选实施例中，弹簧垫圈212用弹性垫圈或者O形环代替。通过使用这种具有弹性的垫圈，可以在声学腔和第二腔之间提供阻尼。此外，可以提供足够的柔性，使得在调节完成之后保持相对位置的情况下，可以相对于第二腔来调节声学腔。
由转动环和垫圈之间的相互作用所提供的上述阻尼消除或大大减小了由传递的振动所引起的声学配置(acoustic coloration)。没有合适的阻尼，由扬声器引起的振动可能被传递到显示器单元中而激发共振，这反过来会降低声音质量。优选地，选择弹性环成分、直径和厚度中的至少一个来提供一定范围中的阻尼，该范围中的阻尼适合于隔绝从声音再现机构到第二部件的声学引起的振动。与通过仅在夹持表面上(即在夹子和计算机屏幕之间)设置薄弹性层所提供的阻尼特性相比，通过使用铰链机构中柔性环的柔性和阻尼属性可以获得更优良的阻尼特性。
振动还是引起电子装备故障的已知原因。由此，通过上述铰链机构消除了针对以传统方式安装的扬声器的许多可靠性顾虑。应当认识到，本发明的范围不限于单个铰链。相反，可以采用任何数量的铰链来提供包括足够阻尼和柔性在内的期望特性。在一个优选实施例中，设置两个阻尼铰链机构，并且它们对称地位于第二箱体的相对末端上。
图8是根据本发明一个实施例在缩回位置中的伸缩式可延伸臂的立体图。图9是根据本发明一个实施例在伸出位置中的伸缩式可延伸臂的立体图。在图8中，可延伸臂的安装板308被示出在折叠位置。优选地，当被折叠时，可延伸臂的伸缩杆306被隐藏在第二腔302中形成的凹入310中。更优选地，安装板308也可完全缩回到凹入310中。优选地，此构造的可延伸臂用位于中空伸缩杆306内的合适拉伸弹簧进行弹簧加载。这样，在常规状态下，安装板通过由弹簧克服拉伸所施加的恢复力而缩回第二腔302中。
图10和11图示了用于提供折叠式可延伸臂的替代实施例。图10是根据本发明一个实施例在伸出位置的折叠式可延伸臂的立体图。图11是根据本发明一个实施例在折叠(缩回)位置的折叠式可延伸臂的立体图。在此实施例中，可延伸臂404的安装板408可转动地安装在可延伸臂的主要部分上，具体而言是在主臂远离第二腔连接点的部分上。通过优选地一体形成在安装板408末端上的枢轴销410来提供可转动安装。可延伸臂主要部分也可绕轴转动地安装在第二腔上。由此，可延伸臂与其安装板408一起可以被紧凑地折叠到第二腔中的凹入内，如图11中其折叠位置所示。在图10所示的伸出位置中，形成钩子以将扬声器系统安装到膝上计算机屏幕(未示出)的顶部上。根据一个实施例，在安装板408和可延伸臂主要部分之间设置弹簧张力，由此消除膝上计算机屏幕和可延伸臂的安装板408之间过大的间隙。也就是说，弹簧张力的恢复力趋向于关闭安装板408以靠向可延伸臂的主要部分。可延伸臂的上述实施例意欲进行举例说明而非限制性的。本发明的范围意欲延伸至具有任何形式的可延伸臂的全部构造，所述可延伸臂适合于将第二部件或者箱体耦合到便携式计算机或者适合于安装声学腔扬声器的任何其他装置。优选地可延伸臂可缩回为紧凑形状，更优选地可缩回到第二腔中形成的凹入或者腔体内，但本发明的范围不限于此。
上述说明描述了用于可拆卸地将便携式扬声器系统耦合到膝上计算机屏幕或者其他设备的几种技术。或者，便携式扬声器系统可以电连接到膝上计算机以提供多媒体体验，但独立于膝上计算机安装。例如，扬声器系统可以独立支撑在与膝上计算机相同的表面上。通过根据上述实施例来构造便携式扬声器系统，可以使用紧凑的系统将高质量音频体验增加到便携式计算机上。
虽然出于便于理解的目的已经以某些细节说明了上述发明，但很清楚在所附权利要求的范围内可以实现特定的变化和修改。所以，本实施例应当被视为举例说明性的而非限制性的，并且本发明不限于此处给出的细节，而可以在所附权利要求的范围和等价方案内被修改。
权利要求
1.一种能够安装到便携式计算机的便携式扬声器系统，所述系统包括具有声音再现机构的声学部件；构造成耦合到所述便携式计算机的第二部件；和可移动地耦合所述声学部件和所述第二部件的阻尼铰链机构。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述声学部件是容纳至少一个扬声器的腔。
3.如权利要求1所述的系统，其中所述阻尼铰链机构包括构造成在其间提供旋转运动的至少第一转动环和第二转动环、以及位于所述两个环之间的至少一个弹性环。
4.如权利要求1所述的系统，其中所述阻尼铰链机构包括两个转动环，第一转动环安装到所述声学腔而第二转动环安装到所述第二部件，所述转动环构造来相对于所述第一转动环进行旋转运动。
5.如权利要求3所述的系统，其中选择所述弹性环成分、直径和厚度来提供一定范围中的阻尼，所述范围中的阻尼适合于隔绝从所述声音再现机构到所述第二部件的声学引起的振动。
6.如权利要求1所述的系统，还包括第二阻尼铰链机构，其中所述第一阻尼铰链机构和第二阻尼铰链机构中的每一个对称地定位在所述第二部件的相对末端上。
7.如权利要求1所述的系统，其中所述转动环由塑料和金属中的一种形成。
8.如权利要求1所述的系统，还包括可延伸臂，所述可延伸臂耦合到所述第二部件并且构造成可拆卸地将所述第二部件耦合到所述计算机。
9.如权利要求1所述的系统，其中所述第二部件包括用于在缩回状态下接纳支撑机构的凹入。
10.如权利要求8所述的系统，其中所述可延伸臂构造成在第一模式下缩回所述第二部件中，并且在第二模式下伸出以耦合到所述计算机。
11.如权利要求10所述的系统，其中在所述第一模式下所述可延伸臂被折叠以靠向所述第二部件的表面。
12.如权利要求10所述的系统，其中至少一个可延伸臂被折叠到所述第二部件中形成的凹入内。
13.如权利要求10所述的系统，其中所述可延伸臂由至少一个伸缩杆形成。
14.如权利要求10所述的系统，其中所述可延伸臂还包括被构造成接触所述便携式计算机的前表面的安装板，所述安装板被连接在所述可延伸臂的远端部分。
全文摘要
本发明公开了一种与膝上计算机一起使用的便携式扬声器系统，其构造来安装到膝上计算机的屏幕上或者用于自由支撑构造。此扬声器系统包括用于容纳声音再现机构的声学腔、第二腔和用于可移动地连接声学腔和第二腔的阻尼铰链机构。
文档编号G06F1/16GK1697558SQ20051006837
公开日2005年11月16日 申请日期2005年5月8日 优先权日2004年5月6日
发明者苏西民·苏普拉普莫, 吴奕曦, 黄秋芬, 何华城 申请人:创新科技有限公司