专利名称：扬声器设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于各种视频/音频装置的扬声器设备，更具体地说，涉及一种检测一个由扬声器部件所提供的再生的声音并补偿这一再生的声音的扬声器设备。
图5A是一个传统扬声器设备的侧剖面图，图5B是这一设备的一个上剖面图，以及图6描述了并入这一扬声器设备的一个麦克风的频率特性。
把扬声器部件1安装于机箱2的一个开口处，并发射一个声频输出信号。在机箱2中，用于检测从扬声器部件1的后部生成的声频输出信号的麦克风3放置在靠近扬声器部件1的一个易于安装的位置。使用所检测到的声频输出信号，以反馈补偿一个低频频带，并对其加以放大。
麦克风3根据机箱2内部的高度H、宽度W以及深度D检测声频输出信号，并拥有一个因生成于内部的一个驻波而产生尖峰和低谷的声压频率特性。为了放大来自扬声器部件1的一个声音的低频频带，使用一个滤波器消除驻波，然后根据所获得的声频输出信号，对反馈加以利用。
如图6中所示，在一个传统的扬声器设备中，当共振出现在机箱2的一个封闭的空间中时，麦克风3会测到一个额外的声频输出，因此，很难防止设备的振荡。当共振很大时，即使试图使用滤波器去除共振成分，也不能将它们全部去除，而且不能令人满意地对振荡加以限制。因此，在传统的扬声器设备中对一个再生的低频频带的放大受到了限制。
一个扬声器设备包括一个用于接收输入信号的放大器；一个用于再生由这一放大器所提供的输出信号的扬声器部件；一个并入了这一扬声器部件的机箱；一个用于检测从扬声器部件所提供的声频输出的麦克风；以及一个用于把由麦克风所检测的声频输出信号反馈于放大器的输入端的反馈电路。扬声器部件安装于机箱的一个开口处，以封闭机箱。麦克风放置在对于机箱内部的高度、宽度、以及深度至少之一来说出现在一个封闭空间中的共振的声音压力为最小的一个位置的附近。因此，能够对共振的影响加以限制，并能够改进反馈电路的稳定性，以及增加反馈量。因而，这一设备放大了再生的低频频带，并因确保了振荡裕度而拥有稳定性。
图1B是根据本发明的典型实施例1的一个扬声器设备的上剖面图。
图2是根据本发明的典型实施例1的一个扬声器设备的电路结构图。
图3描述了由根据本发明的典型实施例1的一个扬声器设备中的麦克风所探测到的一个声频输出特性。
图4A是根据本发明的典型实施例2的一个扬声器设备的侧剖面图。
图4B是根据本发明的典型实施例2的一个扬声器设备的上剖面图。
图5A是一个传统的扬声器设备的侧剖面图。
图5B是一个传统的扬声器设备的上剖面图。
图6描述了由传统扬声器设备中的麦克风所探测到的一个声频输出特性。
图1A是根据本发明的典型实施例1的一个扬声器设备的侧剖面图，图1B是这一扬声器设备的上剖面图，图2是这一扬声器设备的电路结构图，以及图3描述了安装于这一扬声器设备中的一个麦克风的一个声频输出特性。扬声器部件1安装在拥有一个封闭形状和基本上呈矩形平行管线形状的机箱2中的开口处。麦克风3通过一个托架放置在机箱2中(未在图中加以显示)。
如图2中所示，扬声器设备包括输入端5；差分放大器6；功率放大器7，接收差分放大器6的一个输出；扬声器部件10，接收用于捕获一个从扬声器部件1所提供的声波的麦克风3的输出；滤波器9，用于消除一个驻波；以及一个加法器，用于把差分放大器6的输出添加到滤波器9的一个输出端，并用于把其输出到差分放大器6。这些电路和扬声器部件1形成了一个反馈电路。
将更详细地描述麦克风3的位置。
机箱2拥有使用下列方程并参照机箱2的一个拥有宽度W、深度D、高度H的封闭空间所计算的共振频率(FW，FD，FH)。fW＝(n++1)C/2WfD＝(n++1)C/2DfH＝(n++1)C/2H其中，n是一个不小于1的整数，C是一个声音速度。
麦克风3连接在这一封闭空间中的相应共振频率的声音压力为最小的位置的附近。
Vout/Vin＝A/(1++A·T(S))表示图2中的结构图中的输出和输入之间的一个关系。其中，Vout是输出电压，Vin是输入电压，A是反馈回路的整个增益，以及T(S)是一个转换函数。
当麦克风3拥有一个近乎平整的频率特性时，转换函数T(S)基本上为扬声器部件1的频率特性。取决于由扬声器部件1和机箱2所形成的封闭空间中的共振的相位，转换函数T(S)的值可能为-1。当该值为-1时，设备将振荡。因为麦克风3不能检测出现在本发明的这一实施例中的机箱2中的封闭空间中的共振，所以转换函数T(S)的值极不可能为-1。因此，反馈回路是稳定的，与此同时放大了一个再生的低频频带。
图3描述了由麦克风3所检测的一个声频输出特性。麦克风3仅检测在扬声器部件1的背面上的声频输出共振成分。
在拥有一个矩形平行管线形状的机箱2中，就宽度、深度、以及高度而言，相应的共振频率的声音压力为最小的那些位置不必互相匹配。在本实施例中，把麦克风3放置在转换函数T(S)不为-1的最小声音压力位置附近。另外，当把麦克风3放在置在对于宽度、深度、以及高度至少之一或之二来说共振频率的声音压力为最小的位置的附近时，提供了一个其中麦克风的位置极其容易设置的扬声器设备，尽管与以上所讨论的配置相比，这一扬声器设备的稳定性偏低。
在实施例1中，封闭的空间拥有一个矩形平行管线的形状。然而，即使当机箱拥有一个除这一形状之外的形状，例如球形，一个类似的效应也可以获得。即使当把麦克风放置在靠近机箱内的整个封闭空间或一部分封闭空间中的共振频率的声音压力为最小的位置附近，也可以获得一个类似的效应。(实施例2)图4A是根据本发明的典型实施例2的一个扬声器设备的侧剖面图，以及图4B是根据本发明的典型实施例2的一个扬声器设备的上剖面图。
将仅描述与实施例1的一个不同的之处。这一不同的之处是，使用托架4把麦克风3安装于机箱2。
如果对托架4进行适当的设计，可以把麦克风3安装在任何位置上而不必限制在机箱2中。另外，不要求机箱2拥有一个用于安装麦克风3的复杂的结构，因此，能够有效地设计机箱2的一个树脂铸型模具。
在机箱2的形成期间，以某一种方法，例如一个完整的铸型，安装托架4，即使用同样的材料铸造，特别是当不降低强度时。也可以以螺钉固定、粘结、以及固定于一块构成反馈电路的印刷电路板上的方法安装托架4。
在实施例1和2中，解释了所有部件的配置和操作，例如扬声器部件、麦克风、反馈电路、以及放大器的配置和操作。电子电路，它们是除扬声器部件或麦克风之外的部件，可以相当自由地加以放置。本发明的技术覆盖其中机箱仅容纳扬声器部件和麦克风的扬声器设备，以及其中机箱容纳扬声器部件和麦克风以及一部分电子电路的扬声器设备。
本发明涉及一种用于各种视频/音频装置的扬声器设备，更具体地说，涉及一种检测一个由扬声器部件所提供的再生的声音并补偿这一再生的声音的扬声器设备。提供了一种几乎不振荡和拥有一个放大了的再生低频频带，与此同时提高了反馈电路的稳定性并增加了反馈量的扬声器设备。
权利要求
1.一种扬声器设备包括一个放大器，用于放大一个输入信号；一个机箱，拥有一个开口；一个扬声器部件，安装于开口，以便封闭上述的机箱，用于再生上述放大器的一个输出信号；一个麦克风，放置在上述的机箱内，用于检测上述的扬声器部件的一个声频输出；以及一个反馈电路，用于把上述麦克风的一个声频输出信号反馈回上述放大器的一个输入端，其中上述的麦克风放置在出现在上述机箱内一个封闭空间中的共振的声音压力为最小的一个位置附近。
2.根据权利要求1所述的扬声器设备，其特征在于还包括一个托架，用于把上述的麦克风放置和安装在上述的机箱内。
3.一个扬声器设备，包括一个放大器，用于放大一个输入信号；一个机箱，拥有一个开口；一个扬声器部件，安装于开口，以便封闭上述的机箱，用于再生上述放大器的一个输出信号；一个麦克风，放置在上述的机箱内，用于检测上述扬声器部件的一个声频输出；以及一个反馈电路，用于把上述麦克风的一个声频输出信号反馈于上述放大器的一个输入端，其中把上述的麦克风放置在对于上述机箱内部的高度、宽度、以及深度之一来说出现在一个封闭空间中的共振的声压力为最小的一个位置附近。
4.根据权利要求3所述的扬声器设备，其特征在于还包括一个托架，用于把上述的麦克风放置和安装在上述的机箱内。
5.一个扬声器设备，包括一个放大器，用于放大一个输入信号；一个机箱，拥有一个开口；一个扬声器部件，安装于开口，以便封闭上述的机箱，用于再生上述放大器的一个输出信号；一个麦克风，放置在上述的机箱内，用于检测上述扬声器部件的一个声频输出；以及一个反馈电路，用于把上述的麦克风的一个声频输出信号反馈于上述放大器的一个输入，其中把上述的麦克风放置在对于上述机箱内部的高度、宽度、以及深度至少之二来说出现在一个封闭空间中的相应共振的声音压力为最小的一个公共位置附近。
6.根据权利要求5所述的扬声器设备，其特征在于还包括一个托架，用于把上述的麦克风放置和安装在上述的机箱内。
7.一个扬声器设备包括一个机箱，拥有一个开口；一个扬声器部件，安装于开口，以便封闭上述的机箱；以及一个麦克风，放置在上述的机箱内，用于检测上述扬声器部件的一个声频输出；其中，把上述的麦克风放置在出现在上述机箱内的一个封闭空间中的共振的声压力为最小的一个位置附近。
8.根据权利要求7所述的扬声器设备，其特征在于还包括一个托架，用于把上述的麦克风放置和安装在上述的机箱内。
9.一个扬声器设备包括一个机箱，拥有一个开口；一个扬声器部件，安装于开口，以便封闭上述的机箱，并固定到开口处以便封闭所述机箱；以及一个麦克风，放置在上述的机箱内，用于检测上述的扬声器部件的一个声频输出；其中，把上述的麦克风放置在对于上述机箱内部的高度、宽度、以及深度之一来说出现在一个封闭空间中的共振的声音压力为最小的一个位置附近。
10.根据权利要求9的所述扬声器设备，其特征在于还包括一个托架，用于把上述的麦克风放置和安装在上述的机箱内。
11.一个扬声器设备包括一个机箱，拥有一个开口；一个扬声器部件，安装于开口，以便封闭上述的机箱并固定到开口处以便封闭所述机箱；以及一个麦克风，放置在上述的机箱内，用于检测上述的扬声器部件的一个声频输出；其中，把上述的麦克风放置在对于上述机箱内部的高度、宽度、以及深度至少两个来说出现在一个封闭空间中的共振的声音压力为最小的一个公共位置附近。
12.根据权利要求11所述的扬声器设备，其特征在于还包括一个托架，用于把上述的麦克风放置和安装在上述的机箱内。
全文摘要
提供了一种其中根据一个由麦克风所检测的声频信号补偿一个再生声音和对一个再生频带加以放大的扬声器设备。在这种扬声器设备中,把一个麦克风放置在对于机箱内部的高度、宽度、以及深度至少两个来说出现在一个封闭空间中的共振的声音压力为最小的一个位置附近。对共振的影响加以限制,反馈电路变得稳定,并增加了反馈量。
文档编号H04R1/22GK1390430SQ00815781
公开日2003年1月8日 申请日期2000年11月29日 优先权日1999年12月1日
发明者田中秀和 申请人:松下电器产业株式会社