专利名称：扬声器系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种扬声器系统，尤其涉及一种利用由吸收剂引起的物理吸收现象扩展低音再现频带的扬声器系统。
背景技术：
通常，由于音箱的未用空间造成的声劲，一直难以实现紧凑且能够再现低音的扬声器系统。作为对于取决于箱体容积的低音再现能力受到限制的问题的解决方案，曾经有一种扬声器系统，其中在箱体内部设置一块活性炭(例如，参见专利文献1)。图15为上述专利文献1所述的扬声器系统的主要部分的构造截面图。
图15为上述专利文献1所述的扬声器系统的主要部分的构造剖面图。在图1中，扬声器系统包括箱体101、低音扬声器102、活性炭103、支撑构件104、膜片105和通气管106。低音扬声器102附着到箱体101的正面上。活性炭103以块状形式设置在箱体101内部并由箱体101的背面、底面、顶面、右侧面和左侧面以及支撑构件104支撑。支撑构件104具有形成在其整个表面上的微孔，通过其使空气流通。通气管106设置在膜片105上用于活性炭103和低音扬声器102之间的换气。
接下来，将描述上述扬声器系统的工作。当向低音扬声器102施加电信号时，箱体101中的压力发生变化并且该压力使膜片105振动。而膜片105的振动改变了设置活性炭103的未用空间中的压力。活性炭103以块状方式被支撑构件104和箱体101支撑。由于支撑构件104具有形成在其整个表面上的微孔，所以空气中的分子与由膜片105的振动引起的压力变化一同被活性炭203吸收，从而抑制箱体101中的压力变化。
如上所述，在常规扬声器系统中，箱体101作为大容积的箱体而工作，由此尽管其尺寸小但也能够实现低音再现，该低音再现在大箱体安装在扬声器单元上的情况下能够实现。并且通气管106防止包括活性炭103的膜片105和箱体101包围的空间中的压力变化，该压力变化是由扬声器系统周围的环境温度变化和扬声器系统内的压力变化导致的。
另一方面，作为一种比闭合型箱体更能改善低音的箱体，通常使用低音反射型扬声器箱体。低音反射型扬声器系统利用由箱体的声音容积和设置在箱体中的声音端口产生的声音共振发出低音。
专利文献1PCT国际申请No.60-500645的日文译文发明内容本发明要解决的问题然而，在上述专利文献1所公开的扬声器系统中，壳体中的湿气或化学物质经由通气管106覆盖活性炭103的表面，这导致活性炭103能够进行物理吸收的微孔减少，因此导致物理吸收功能随着时间而下降。此外，在上述专利文献1所公开的扬声器系统中采用低音反射型扬声器箱体的情况下，箱体外部的湿气或化学物质经由声音端口覆盖活性炭103的表面，因此进一步显著降低了物理吸收功能。
因此，本发明的目的在于提供一种扬声器系统，其中防止了吸收剂的物理吸收功能的降低并且低音特性持续保持良好。
解决问题的方案为了实现上述目的，本发明具有如下方案。本发明的第一方案涉及一种扬声器系统，包括箱体；扬声器单元；封装体；填充气体；以及吸收剂。扬声器单元安装在箱体中。至少一个封装体设置在箱体内部的未用空间中且由袋体构成，用于密封从其外部进入到其中的材料。将预定量的填充气体密封到封装体中。将预定量的吸收剂密封到封装体中并且使其物理吸收所述填充气体。
在基于第一方案的第二方案中，吸收剂为从由活性炭、沸石、硅石(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO3)、氧化镁(MgO)、四氧化三铁(Fe3O4)、分子筛、球壳状碳分子、以及碳纳米管所组成的组中选择的至少一种多孔材料。
在基于第一方案的第三方案中，封装体由袋体构成，其至少一部分具有手风琴结构。这里，具有手风琴结构的封装体的至少一个侧面具有交替的凸起和凹陷，且仅要求封装体具有至少一个交替的凸起和凹陷。在这种情况下，封装体具有其中至少一个侧面具有一个凸起和一个凹陷的结构。
在基于第一方案的第四方案中，封装体由袋体构成，该袋体由具有挠性的膜构件形成。
在基于第一方案的第五方案中，封装体由膜构件构成，该膜构件包括从由PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、PVA(维尼纶)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PC(聚碳酸酯)、尼龙(聚酰胺)、PVC(聚氯乙稀)、以及PVDC(聚偏二氯乙烯)所组成的组中选择的至少一种高聚物材料。
在基于第四方案的第六方案中，封装体由膜构件构成，该膜构件包括从由SBR(苯乙烯-丁二烯橡胶)、SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯橡胶)、硅橡胶、IIR(丁基橡胶)、ENM(乙烯-丙稀橡胶)和聚氨酯橡胶所组成的组中选择的至少一种橡胶材料。
在基于第一方案的第七方案中，填充气体具有能够被物理吸收到形成在吸收剂中的微孔中的分子。
在基于第一方案的第八方案中，将封装体设置成从箱体的顶侧悬挂在未用空间中。
在基于第八方案的第九方案中，将封装体设置成悬挂在未用空间中，并且其下端被进一步固定到箱体的底侧面。
在基于第一方案的第十方案中，将封装体设置在未用空间中，使得其至少两个相对端分别被固定到箱体的两个侧面。
在基于第一方案的第十一方案中，扬声器系统还包括板形构件。将板形构件设置在未用空间中从而将其固定到箱体的一部分，并且其具有多个形成在其中的音孔。将封装体设置在未用空间中，使得至少两个相对端被分别固定到板形构件和箱体的后侧。
在基于第一方案的第十二方案中，封装体具有多个以栅格方式分割且彼此连接的袋部分。将吸收剂和填充气体分别密封到袋部分中。
在基于第十二方案的第十三方案中，封装体由多个袋部分构成，所述袋部分是通过叠置至少两个片状构件形成的。
在基于第十二方案的第十四方案中，扬声器系统还包括板形构件。将板形构件设置在未用空间中从而将其固定到箱体的一部分，并且使其具有多个形成在其中的音孔。将封装体设置在未用空间中，使得其四侧分别固定到板形构件、箱体的后侧和箱体的两个侧面。
在基于第一方案的第十五方案中，扬声器系统还包括干燥剂。将预定量的干燥剂密封到封装体中。
在基于第一方案的第十六方案中，扬声器系统还包括声音端口。将声音端口设置在形成在箱体中的开口处，其通过与从扬声器单元发射到未用空间中的特定频率的声音共振而使相位反转并向外发出声音。
本发明的第十七方案涉及一种移动信息处理装置，其包括如权利要求1到16中的任一项所述的扬声器系统，以及将扬声器系统固定设置在其中的外壳。
本发明的第十八方案涉及一种视音频系统，其包括如权利要求1到16中的任一项所述的扬声器系统，以及将扬声器系统固定设置在其中的外壳。
本发明的第十九方案涉及一种车辆，其包括如权利要求1到16中的任一项所述的扬声器系统，以及将扬声器系统固定设置在其中的车体。
本发明的效果根据本发明的上述第一方案，具有密封到其中的填充气体和吸收剂的封装体设置在箱体内部，并且吸收剂能够物理吸收填充气体。封装体将由扬声器单元再现的声音导致的压力变化传递到填充气体，并且将封装体中的填充气体分子吸收到吸收剂的微孔中，或者释放吸收到吸收剂的微孔中的填充气体分子，由此能够调节扬声器箱体内部的压力。此外，因为可以防止由外部气体导致的密封到封装体内的吸收剂的恶化，所以可以长时间保持调节压力的性能。因此，通过在扬声器箱体内设置上述封装体，即使扬声器的容积很小，也可以实现能够再现出与具有大容积的扬声器再现的低音类似的低音且能够长期表现出稳定性能的扬声器系统。
根据上述第二方案，吸收剂为从由活性炭、沸石、硅石(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO3)、氧化镁(MgO)、四氧化三铁(Fe3O4)、分子筛、富勒烯和碳纳米管组成的组中选择的多孔材料，由此使得箱体工作起来如同箱体具有大的容积一样并利用小的箱体实现低音再现。
根据上述第三、第四、第五和第六方案，通过密封预定量的填充气体，即使在封装体内部的填充气体的体积由于温度或压力的影响而变化的情况下，也能够防止封装体破裂或者防止产生抑制封装体将压力变化传递到填充气体的因素。可以防止由外部气体导致的密封到封装体内的吸收剂的恶化。
根据上述第七方案，通过填充容易被吸收剂吸收的气体作为填充气体，而不是填充箱体内部原来存在的气体，容易控制吸收剂的吸收和释放特性。因此，可以进一步提高扬声器系统的低音再现能力。
根据上述第八方案，通过在未用空间内部悬挂多个封装体，可以在未用空间的内部空间中设置大量的封装体，从而实现进一步提高低音再现能力的扬声器系统。
根据上述第九方案，可以以稳定方式来固定扬声器系统内部的封装体。
根据上述第十方案，通过将多个封装体设置在未用空间中以便将其固定到箱体的两个侧面，可以在未用空间的内部空间中设置大量的封装体，从而实现进一步提高低音再现能力的扬声器系统。
根据上述第十一方案，通过将多个封装体设置在未用空间中以便将其固定到板形构件和箱体的后侧，可以在未用空间的内部空间中设置大量的封装体，从而实现进一步提高低音再现能力的扬声器系统。可以将由扬声器单元在未用空间中引起的压力变化传递到相应的封装体，而不会在封装体之间引起任何相互的抑制。
根据上述第十二方案，由于将未用空间中的压力变化传递到分别被分割的吸收剂和填充气体，可以以更高效的方式获得被分别分割的吸收剂的物理吸收效应，从而实现了进一步提高低音再现能力的扬声器系统。
根据上述第十三方案，封装体通过叠置两个片状构件而构成，因此能够容易地形成多个袋部分并且有助于扬声器系统的安装。
根据上述第十四方案，可以将以再分的方式密封到封装体内的吸收剂和填充气体稳定设置在扬声器系统中。
根据上述第十五方案，通过密封的干燥剂可以防止封装体中含有的湿气被吸收到吸收剂中，由此不会抑制吸收剂的物理吸收效应。因此，可以防止吸收剂具有的物理吸收能力的降低。
根据上述第十六方案，箱体为容积似乎较大的反相型箱体，由此再现频率低于低音再现极限频率的低音，所述低音再现极限频率通常取决于箱体的尺寸。此外，由于在扬声器系统中，将设置在箱体内部的吸收剂密封到封装体中，所以防止了吸收剂与箱体内部的气体和环境空气中含有的湿气等接触，因此可以长期保持调节压力的性能。
在根据本发明的移动信息处理装置、视音频系统以及车辆中，通过安装上述扬声器系统能够获得上述效果。
图1为示出根据本发明的第一实施例的扬声器系统的内部结构的截面图的示意图；图2为示出根据本发明的扬声器系统和常规扬声器系统的频率特性的曲线图；图3为示出根据本发明的第二实施例的扬声器系统的内部结构的截面图的示意图；图4为示出由具有手风琴结构的袋体构成的封装体23的侧视图的示图；图5为示出图4所示的封装体23的截面图的示图；图6为示出其中设置有由一个袋体构成的封装体33的扬声器系统的内部结构的截面图的示意图；图7为示出其中将多个由袋体构成的封装体43设置成悬挂的扬声器系统的内部结构的截面图的示意图；图8为示出其中将封装体43设置成悬挂在未用空间Rd中的扬声器系统的切除部分的透视图的示图，其中每个所述封装体43由具有中空薄板形状的袋体构成；图9为示出其中将封装体43设置成固定在固定构件47和箱体41之间的扬声器系统的内部结构的截面图的示意图；图10为示出一个例子的透视图的示图，在该例子中，设置封装体53，每个封装体都具有多个在一个平面上相互连接的部分；图11为示出其中在内部设置封装体53的扬声器系统的内部结构的截面图的示意图，在图10中示出了所述封装体53的其中一个；图12为示出用于车内的扬声器系统的一个例子的示图；图13为示出安装在移动电话上的扬声器系统的一个例子的正视图和侧视图的示图；图14为示出电视中安装有扬声器系统的结构的一个例子的正视图和侧视图的示图，该侧视图为沿正视图中的线A-A的截面图，其示出内部结构的一部分；图15为示出常规扬声器系统的主要部分的构造剖面图的示图。
具体实施例方式
(第一实施例)参考图1，将描述根据本发明的第一实施例的扬声器系统。在下述扬声器系统中，作为反相型扬声器箱体的一个例子，采用了低音反射型扬声器箱体。图1为示出扬声器系统的内部结构的截面图的示意图。
在图1中，扬声器系统包括箱体11、扬声器单元12、封装体13、吸收剂14、填充气体15和声音端口16。
箱体11具有扬声器系统的外壳的正面、背面、顶面、底面以及右侧面和左侧面。扬声器单元12为电动扬声器且安装在箱体11正面的开口处。在箱体11内部形成扬声器系统的未用空间Ra。
声音端口16设置在箱体11的正面上并且形成在箱体11内部的未用空间Ra向外开放。扬声器系统利用由箱体11的声音容积和设置在箱体11中的声音端口16产生的声音共振发出低音。
在封装体13内部，密封填充气体15以及吸收剂14。在未用空间Ra中设置多个上述封装体13。在图1所示的安装实例中，在内壁表面上设置多个封装体13。
吸收剂14为物理吸收填充气体15的多孔材料，例如为活性炭。多孔材料能够通过其微尺寸微孔物理吸收诸如空气底填充气体15。作为吸收剂14的其他例子，可以使用沸石、硅石(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO3)、氧化镁(MgO)、四氧化三铁(Fe3O4)、分子筛、富勒烯和碳纳米管。并且这些材料中的一些的组合可以是吸收剂14的材料。
填充气体15是一种可以物理吸收密封到封装体13中的吸收剂14的气体。这里，可以使用任何封装体13能够物理吸收的填充气体15，仅要求形成在吸收剂中的微孔具有能够进行物理吸收的分子。例如，考虑吸收剂14的材料的孔尺寸分布和填充气体15的分子尺寸之间的关系选择合适的气体。具体而言，在被密封的吸收剂14为活性炭的情况下，填充气体15为空气、二氧化碳、氮等。即使吸收剂14为其他材料，也可以使用这些气体作为填充气体15。
为了防止吸收剂14的物理吸收能力因为湿气吸收而下降，优选在封装体13内部密封处于干燥状态的填充气体15。并且在封装体13内部可以与吸收剂14和填充气体15一起密封干燥剂。例如，作为密封到封装体13中的干燥剂，可以使用硅胶、氧化钙、经氯化钙处理的材料、硅铝胶等。通过在封装体13内部密封干燥剂，可以防止吸收剂14的物理吸收受到抑制，这是当吸收剂14吸收封装体13内部的湿气时引起的。可以在另一实施例和修改的实例中以类似方式获得通过密封干燥剂所获得的这一效果，并且可以在这些实施例和实例中将干燥剂密封在封装体中。
作为封装体13，优选使用袋体，该袋体具有足以向其内部传递由声音导致的压力变化的挠性且其材料可以实现高的密封性能。例如，封装体13可以是聚合物膜，例如PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、PVA(维尼纶)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PC(聚碳酸酯)、尼龙(聚酰胺)、PVC(聚氯乙稀)、以及PVDC(聚偏二氯乙烯)。并且封装体13可以是膜橡胶材料，例如SBR(苯乙烯-丁二烯橡胶)、SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯橡胶)、硅橡胶、IIR(丁基橡胶)、ENM(乙烯-丙稀橡胶)和聚氨酯橡胶。封装体13可以是含有上述橡胶材料的变体的挠性橡胶高分子弹性体。封装体13可以是由上述高分子膜和橡胶材料的混合物材料制成的膜。此外，封装体13可以是通过在诸如上述材料的膜材料的内表面上气相淀积铝、氧化铝、氧化硅而改善了防潮性能的薄膜材料。
接下来，将描述密封到封装体13中的吸收剂14和填充气体15的相应量。例如，因为在低温和/或高压的状态下，吸收剂14物理吸收的填充气体15的量增加，如果密封到封装体13中的填充气体15的量不够多，则封装体13的内表面附着到吸收剂14的外表面，这可能导致抑制将箱体11中的压力变化传递到填充气体15的因素。因此，在确定的最低温度和确定的最高压力下，将大于吸收剂14吸收的填充气体15的体积的量的填充气体15密封到封装体13中。
另一方面，因为在低温和/或高压的状态下，填充气体15的体积膨胀并且吸收剂14物理吸收的填充气体15的量减小，密封到封装体13中的填充气体15的体积增加，这可能导致封装体13破裂。因此，封装体13具有以下特征，即，封装体13在其内部具有超过假定的容积，从而即使在针对扬声器系统确定的最高温度和针对扬声器系统确定的最低压力下封装到封装体13中的填充气体15膨胀，容积也是可变的，以便够用。例如，封装体13由高度挠性的膜制成的袋体构件、手风琴构造的袋体(以下描述)等构成，其形状根据填充气体15的体积的膨胀/收缩而变形。这里，超过假定的容积是指大于由在针对扬声器系统确定的最高温度和针对扬声器系统确定的最低压力下密封到封装体13中的吸收剂14和填充气体15所占据的体积的容积。
接下来，将描述扬声器系统的工作。由于作为电动扬声器的扬声器单元12的工作是公知的，因此将省略对扬声器单元12的工作的详细描述。当向扬声器单元12施加音乐信号时，在音圈中产生力并使膜片振动，从而产生声音。扬声器单元12向箱体11内的未用空间Ra发出声音。这里，由箱体11的内部容积(未用空间Ra的容积)和声音端口16的声质量构造出共振腔。在其共振频率处，以大声的方式从声音端口16发出向箱体11的内部空间发射的声音。并且由于从声音端口16发出的声音和从扬声器单元12发出的声音是同相的，所以通过将上述共振频率设置在低频段中，可以放大由扬声器系统再现的低音。如上所述，扬声器系统用作采用其中放大低音的反相方法的装置。
在扬声器单元12的膜片上产生的声压改变了箱体11的未用空间Ra中的内部压力。在未用空间Ra中，设置多个将吸收剂14和填充气体15密封到其中的封装体13。因此，经由封装体13将未用空间Ra内的压力变化传递到填充气体15。例如，当未用空间Ra中的内部压力增大时，封装体13中的填充气体15的分子被吸收剂14物理地吸收并且未用空间Ra中的压力的增大得到抑制。另一方面，当未用空间Ra中的内部压力减小时，释放被封装体13中的吸收剂14物理吸收的填充气体15的分子并且抑制未用空间Ra中的压力减小。因此，通过吸收剂14的吸收效应抑制未用空间Ra中的压力变化，并且未用空间Ra工作起来就像其具有大容积一样。换言之，上述扬声器系统工作起来就像扬声器单元12附着到具有大容积的箱体11一样。
如上所述，本实施例的扬声器系统最终具有容积似乎较大的反相型箱体，由此再现频率低于低音再现极限频率的低音，所述低音再现极限频率通常取决于箱体的尺寸。此外，由于在扬声器系统中，将设置在箱体内部的吸收剂密封到封装体中，因此防止了吸收剂与箱体内部的气体和环境空气中含有的湿气等接触。换言之，通过使吸收剂14不与封装体13外部的任何气体接触，例如恶化吸收剂14的吸收能力的水蒸汽、乙醛和氨，可以防止吸收剂14的物理吸收能力的恶化并且不抑制导致声音容积似乎较大的效应。
并且当吸收剂14是粉末时，将粉末密封到封装体13中可以防止吸收剂14散布在箱体11的内部和外部。
此外，由于考虑到将被密封的吸收剂14和填充气体15的体积可以使封装体13变形以便具有足够大的容积，并且密封足够量的填充气体15，所以即使由于针对扬声器系统确定的范围内的温度和压力的影响而导致封装体13内的填充气体15的体积变化，也不会出现封装体13破裂，以及产生抑制封装体13将未用空间Ra中的压力变化传递到填充气体15的因素。
通过利用填充气体15，能够填充容易被密封到封装体13中的吸收剂14所吸收的气体。换言之，与箱体11内的气体是将被吸收剂吸收的目标的情形相比，容易控制吸收剂对气体分子的吸收和释放的特性。因此，填充能够被密封到封装体13中的吸收剂14容易吸收的气体允许进一步提高扬声器系统的低音再现能力。
虽然在图1中示出了低音反射型箱体，但是在扬声器系统中可以采用各种类型的箱体，例如封闭型、低音锥型(drone cone-type)和其他类型的箱体。
这里，参考图2，将描述扬声器系统的频率特性。图2为示出在三种类型的扬声器系统中实际测量的频率特性的频率特性A、B和C的曲线图。
在图2中，频率特性A示出在图1所示的根据本发明的扬声器系统的一个例子中所实际测量的特性。具体而言，在扬声器系统的箱体11的内部，设置由聚乙烯树脂制成的封装体13，其中密封有作为吸收剂14的活性炭和作为填充气体15的空气。频率特性B示出在参考图15的背景技术中描述的常规扬声器系统中实际测量的特性。设置的活性炭的量与设置在上述扬声器系统的箱体11内部的活性炭(吸收剂14)的量相同。频率特性C示出在箱体内部没有吸收剂的扬声器系统中实际测量的特性。获得频率特性A、B和C的扬声器系统的箱体和扬声器单元是相同的且扬声器系统为低音反射型。频率特性A、B和C是在通常条件下获得的，该条件例如是实际测量的位置(前面一米)和输入(一瓦)。
当比较频率特性A和C时可以明显看出，与当在箱体中没有设置活性炭时获得的频率特性C相比，从频率特性A降低的最低共振频率和提高的低音再现能力判断，发现活性炭导致低音再现频带扩展。另一方面，当比较在箱体中直接设置活性炭时获得的频率特性B和在箱体中设置密封到封装体中的活性炭时获得的频率特性A时，未发现这些频率特性之间有显著的不同，并且在这两个频率特性中都能看到扩展活性炭的低音再现频带的效应。换言之，可以看出，封装体在箱体中导致极小的或不导致任何对压力变化的抑制并将压力变化传递到封装体内的空气和活性炭。因此，根据本发明的扬声器系统在保持与在箱体中直接设置活性炭的情形类似的低音再现频带的同时，通过将吸收剂与填充气体一起密封到封装体等中以便排除外部气体，可以防止吸收剂恶化，由此允许扬声器系统的吸收剂在很长的时间段内保持扩展低音再现频带的效应。
(第二实施例)参考图3，将描述根据本发明第二实施例的扬声器系统。在扬声器系统中，采用了与第一实施例类似的低音反射方法，并且封装体13随后设置在箱体内。图3为示出扬声器系统的内部结构的截面图的示意图。
在图2中，扬声器系统包括箱体21、扬声器单元22、以及声音端口26，具有形成在箱体21内部的未用空间Rb。由于这些部件与第一实施例所述的箱体11、扬声器单元12、以及声音端口16相同，因此将省略对这些部件的详细描述。
这里，图2所示的扬声器系统是普遍的低音反射型扬声器系统。在普通扬声器系统的未用空间Rb内部额外地设置其中密封有吸收剂14和填充气体15的封装体13，由此允许改变扬声器系统的频率特性。由于额外设置在未用空间Rb中的封装体13与第一实施例所述的封装体相同，因此将省略对封装体13的详细描述。
在图3所示的扬声器系统中，未使用普通的吸收剂。在扬声器系统的未用空间Rb中设置至少一个封装体13，由此由于扬声器系统的箱体内部的声音导致的压力变化被传递到封装体13。并且压力变化经由封装体13被传递到填充气体15。换言之，当未用空间Rb中的内部压力增大时，封装体13中的填充气体15的分子被物理吸收到吸收剂14中，由此抑制未用空间Rb中的内部压力的增大。另一方面，当未用空间Rb中的内部压力降低时，释放已被吸收到封装体13中的吸收剂14中的填充气体15的分子，由此抑制未用空间Rb中的内部压力的降低。因此，由于吸收剂14的气体吸收效应抑制未用空间Rb中的压力变化，由此使得未用空间Rb工作起来就像其具有大容积一样。换言之，将本发明的封装体额外地设置到普通扬声器系统，由此使得扬声器系统工作起来就像扬声器单元安装在具有大容积的箱体中一样。
如上所述，通过额外设置封装体，本实施例中的普通扬声器系统最终具有容积似乎较大的反相型箱体，由此能够再现频率低于低音再现极限频率的低音，所述低音再现极限频率取决于箱体的尺寸。由于在扬声器系统中，将设置在箱体内部的吸收剂密封到封装体中，因此防止吸收剂与箱体内的气体和环境空气中含有的湿气等接触。换言之，通过使吸收剂14不与封装体13外部的任何气体接触，例如恶化吸收剂14的吸收能力的水蒸汽、乙醛和氨，可以防止吸收剂14的物理吸收能力的恶化并且没有抑制导致声音容积似乎较大的效应。
尽管在图3中示出低音反射型箱体作为其中额外设置有封装体13的一个例子，封装体13可以设置在各种扬声器系统内部，例如封闭型、低音锥型和其他类型的扬声器系统。
接下来，在第一和第二实施例的第一修改例中，可以使用具有手风琴结构的封装体。图4和5示出具有手风琴结构的封装体的一个例子。图4为示出具有手风琴结构的封装体23的侧视图的示图。图5为示出图4所示的封装体23的截面图的示图。
在图4和5中，在封装体23的内部，密封有填充气体25以及吸收剂24。在图1和3所示的未用空间Ra和Rb中设置多个上述封装体23。由于吸收剂24和填充气体25与上述吸收剂14和上述填充气体15相同，因此将省略对吸收剂24和填充气体25的详细描述。
封装体23为具有手风琴结构的中空三维圆柱或矩形棱柱体，其侧面具有交替的凸起和凹陷且沿预定方向是可膨胀和收缩的。由于用于封装体23的材料与用于在第一实施例中描述的封装体13的材料相同，因此将省略对材料的详细描述。具有手风琴结构的封装体23的至少一个侧面具有交替的凸起和凹陷，且仅要求封装体23具有至少一个交替的凸起和凹陷。在这种情况下，封装体23具有其中至少一个侧面具有一个凸起和一个凹陷的结构。
因为在低温和/或高压的状态下，吸收剂24物理吸收的填充气体25的量增加，所以密封到封装体23中的填充气体25的体积减小，并且封装体23的手风琴结构的一部分沿上述预定方向收缩。另一方面，因为在高温和/或低压的状态下，填充气体25的体积膨胀且吸收剂24物理吸收的填充气体25的量减小，所以密封到封装体23中的填充气体25的体积增大，并且封装体23的手风琴结构的一部分沿上述预定方向膨胀。换言之，封装体23为具有手风琴结构的袋体，其形状随着填充气体25的膨胀和收缩而变形。如上所述，封装体23的至少一部分是由手风琴结构形成的，由此使得内部容积相对于将被密封的吸收剂24和填充气体25的体积足够大。换言之，通过在封装体23内部密封足够量的填充气体25，即使封装体23内部的填充气体25的体积由于在针对扬声器系统确定的范围内的温度和压力的影响而发生变化，也不会出现封装体23破裂，以及产生抑制封装体23将压力变化传递到填充气体25的因素。
封装体23可以是中空圆柱体等，其截面为跑道形且其侧面为手风琴结构，其整个袋体可以为任何形状。虽然在图4和5中示出的例子中其一部分是手风琴结构，也可以使用整个袋体为手风琴结构的封装体。
接下来，在第一和第二实施例的第二修改实例中，可以在扬声器内部设置其中密封有吸收剂和填充气体的一个封装体。图6为示出其中扬声器系统具有一个袋体的一个例子作为另一实施例的示图。图6为示出其内部设置有具有一个袋体的封装体33的扬声器系统的内部结构的截面图的示意图。
在图6中，扬声器系统包括箱体31、扬声器单元32、封装体33、吸收剂34、填充气体35、以及声音端口36，其具有形成在箱体31内部的未用空间Rc。由于箱体31、扬声器单元32、以及声音端口36的构造与在第一实施例中描述的箱体11、扬声器单元12、以及声音端口16相同，因此将省略对构造的详细描述。
在封装体33的内部，密封吸收剂34以及填充气体35。在未用空间Rc中设置一个上述的封装体33以便不闭合声音端口36的开口。在图6所示的封装体33的安装例中，在箱体31的底面上设置一个较大的封装体33。由于密封到所述一个封装体33中的吸收剂34和填充气体35与吸收剂14和填充气体15的彼此不同之处仅在于被密封的量，而材料以及封装体33的最大容积与吸收剂34和填充气体35的密封量之间的关系与吸收剂14和填充气体15的类似，因此将省略对材料和关系的详细描述。由于与封装体13相比相对较大的封装体33的材料与封装体13类似，因此将省略对材料的详细描述。可以清楚理解的是，即使当如上所述在未用空间Rc内部设置密封有吸收剂34和填充气体35的一个封装体33时，也可以获得与在第一实施例中获得的效果类似的效果。
尽管在图6中示出低音反射型扬声器系统作为其中设置有封装体33的一个例子，封装体33可以设置在各种扬声器系统内部，例如封闭型、低音锥型和其他类型的扬声器系统。注意当封装体33设置在低音锥型扬声器系统中时，必须要把封装体33设置成不与低音锥接触。
接下来，在第一和第二实施例的第三修改例中，可以设置多个其中密封有吸收剂和填充气体的封装体以便从扬声器箱体的顶侧悬挂。图7为示出其中悬挂有多个封装体的一个例子作为封装体的另一实施例的示图。图7为示出其内部设置多个封装体43以便使之悬挂起来的扬声器系统的内部结构的截面图的示意图。
在图7中，扬声器系统包括箱体41、扬声器单元42、封装体43、吸收剂44、填充气体45和声音端口46，其具有形成在箱体41内部的未用空间Rd。由于箱体41、扬声器单元42、以及声音端口46的构造与在第一实施例中描述的箱体11、扬声器单元12、以及声音端口16相同，因此将省略对构造的详细描述。
在每个封装体43的内部，密封吸收剂44以及填充气体45。设置多个上述封装体43以便在未用空间Rd中从箱体41的顶侧悬挂并且不闭合声音端口46的开口。在图7所示的封装体43的安装例中，设置多个例如为细圆柱等的封装体43以便使之悬挂起来。如上所述，设置多个封装体43以便在未用空间Rd的内部悬挂，由此允许在未用空间Rd的内部空间中设置大量封装体43。由于密封到一个封装体43中的吸收剂44和填充气体35与吸收剂14和填充气体15的彼此不同之处仅在于被密封的量，而材料以及封装体43的最大容积与吸收剂44和填充气体45的密封量之间的关系与吸收剂14和填充气体15的类似，因此将省略对材料和关系的详细描述。由于与封装体13相比相对较长且较大的封装体43的材料与封装体43类似，因此将省略对材料的详细描述。如上所述，设置多个其中密封有吸收剂44和填充气体45的封装体43以便悬挂在未用空间Rd内部，由此可以设置与第一实施例相比量更大的吸收剂，实现进一步提高低音再现能力的扬声器系统。
可以设置封装体43以便不仅从箱体41的顶侧悬挂而且还固定在箱体41的底侧上。这允许封装体43稳定地固定在扬声器系统的内部。可以固定多个封装体43以便安装在箱体41的左侧面和右侧面上。还是在这种情况下，可以设置与第一实施例相比量更大的吸收剂，实现进一步提高低音再现能力的扬声器系统。
虽然如图7所示设置多个均为细圆柱形的封装体43以便悬挂起来，但是也可以设置均为其他形状的多个封装体43以便悬挂起来。例如，图8为示出扬声器系统的切除部分的透视图的示图，其中设置均为中空薄板形的封装体43以便悬挂起来。如图8所示，设置多个均为中空薄板形且其中密封有吸收剂44和填充气体45的封装体43以便从箱体41的顶侧悬挂且不闭合声音端口46的开口。在这种情况下，优选地封装体43从箱体41的顶侧悬挂，使得封装体43的各板的表面相对于扬声器单元42的中心轴彼此平行。如上所述，设置封装体以便从箱体41的顶侧悬挂，由此可以将由扬声器单元42在未用空间Rd中导致的压力变化传递到板形封装体43而在各封装体43之间没有任何相互抑制。而且在如上所述设置板形封装体43以便从箱体41的顶侧悬挂的情况下，各封装体43可以固定在箱体41的底侧上。
接下来，在第一和第二实施例的第四修改例中，可以设置用于在箱体内部固定封装体的固定构件。图9为示出封装体的另一实施例的实例的示图，其中在固定构件和箱体之间固定有多个袋体。图9为示出其中设置多个包括袋体的封装体43以便固定在固定构件47和箱体41之间的扬声器系统的内部结构的截面图的示意图。
在图9中，固定构件47为其中形成有多个音孔且固定在箱体41的顶侧和底侧之间的板形构件。在未用空间Rd内部固定固定构件47以便垂直于扬声器单元42的中心轴。在固定构件47和箱体41的后侧之间分别固定多个细圆柱形或薄板形的封装体43，以便不闭合声音端口46的开口。在封装体43为薄板形的情况下，在固定构件47和箱体41的后侧之间固定封装体43，使得薄板形封装体的相应表面相对于扬声器单元42的中心轴彼此平行。如上所述，设置多个其中密封有吸收剂44和填充气体45的封装体43以便安装在固定构件47和箱体41的后侧之间，由此可以在未用空间Rd中设置与第一实施例相比量更大的吸收剂，实现进一步提高低音再现能力的扬声器系统。
尽管在图7到9中示出低音反射型扬声器系统作为其中设置有封装体43的一个例子，封装体43可以设置在各种扬声器系统中，例如封闭型、低音锥型和其他类型的扬声器系统。注意当封装体43设置在低音锥型扬声器系统中时，必须要把封装体43设置成不与低音锥接触。
接下来，在第一和第二实施例的第五修改例中，可以在扬声器系统中设置各自具有在一个平面上互相连接的多个部分的封装体。图10为示出一个例子的透视图的示图，在该例子中，设置各自具有在一个平面上相互连接的多个部分的封装体53。图11为示出其中在内部设置封装体53的扬声器系统的内部结构的截面图的示意图，在图10中示出了所述封装体53的其中一个。
如图10所示，在封装体53中，形成以栅格方式分割的多个袋部分(在图10所示的例子中为4×4＝16个袋部分)。并且在封装体53的每个袋部分内部，密封吸收剂54和填充气体55。由于吸收剂54和填充气体55的材料与上述吸收剂14和填充气体15类似，因此将省略对材料的详细描述。例如，封装体53是通过叠置两个片状构件且在内部保持空间而形成的。当叠置两个片状构件时，将预定量的吸收剂54和填充气体55密封到上述袋部分中的每以个的空间中。这里，由于形成封装体53的片状构件的材料与上述封装体13类似，因此将省略对材料的详细描述。
接下来，将描述密封到封装体53的每个袋部分中的吸收剂54和填充气体55的量。与在第一实施例中相似，因为在低温和/或高压的状态下，吸收剂54物理吸收的填充气体55的量增加，如果密封到每个袋部分中的填充气体55的量不够多，上述片状构件的相对侧附着到吸收剂54的外表面，这可能导致抑制将箱体中的压力变化传递到填充气体55的因素。因此，在确定的最低温度和确定的最高压力下，将大于吸收剂54吸收的填充气体55的体积的量的填充气体55密封到封装体53的每个袋部分中。
另一方面，因为在高温和/或低压的状态下，填充气体55的体积膨胀并且吸收剂54物理吸收的填充气体55的量减小，所以密封到封装体53的每个袋部分中的填充气体55的体积增大，这可能导致袋部分破裂。因此，封装体53的每个袋部分具有如下特征，即，封装体53的所述每个袋部分的材料是可膨胀和收缩的膜，或者封装体53在其内部具有超过假定的容积，使得即使在针对扬声器系统确定的最高温度和针对扬声器系统确定的最低压力下密封到所述每个袋部分中的填充气体55膨胀，容积也是可变的以便是足够的。这里，超过假定的容积是指大于由密封到封装体53的所述每个袋部分中的吸收剂54和填充气体55在针对扬声器系统确定的最高温度和针对扬声器系统确定的最低压力下所占据的体积的容积。
在图11中，扬声器系统包括箱体51、扬声器单元52、封装体53、吸收剂54、填充气体55、声音端口56和固定构件57，其具有形成在箱体51内部的未用空间Re。由于箱体51、扬声器单元52、以及声音端口56的构造与在第一实施例中描述的箱体11、扬声器单元12、以及声音端口16相同，因此将省略对构造的详细描述。
在未用空间Re中设置多个具有以栅格方式分割的多个袋部分的封装体53，并且每个袋部分的四侧分别固定到固定构件57以及箱体51的后侧和两个侧面。分别设置封装体53以便不闭合声音端口56的开口。并且设置封装体53使得其相应的栅格表面相对于扬声器单元42的中心轴彼此平行。通过如上所述设置封装体53，可以将未用空间Re中由扬声器单元52导致的压力变化传递到封装体53而不会在封装体53之间带来任何抑制。
如上所述，在固定构件57和箱体51之间设置多个各自密封有吸收剂54和填充气体55的封装体53，由此可以在未用空间Re中设置与第一实施例相比量更大的吸收剂。由于将未用空间Re中的压力变化传递到分别被分割的吸收剂54和填充气体55，所以可以以更高效的方式获得被分别分割的吸收剂54的物理吸收效应，从而实现进一步提高低音再现能力的扬声器系统。由于可以通过叠置两个片状构件形成封装体53，可以容易地形成多个袋部分并容易地设置在扬声器系统中。
虽然封装体53的四侧分别固定在固定构件57和箱体51之间，可以将封装体53的至少两个相对边分别固定到固定构件57和/或箱体51。例如，在将封装体53的两个相对边固定到箱体51的两个侧面的情况下，固定构件57是不必要的。
尽管在图11中示出低音反射型扬声器系统作为其中设置有封装体53的一个例子，封装体53可以设置在各种扬声器系统中，例如封闭型、低音锥型和其他类型的扬声器系统。注意，当在低音锥型扬声器系统中设置封装体53时，必须要把封装体53和固定构件57设置成不接触低音锥。
这里，可以将上述具有封装体的扬声器系统用作车载扬声器系统。图12为示出在车中使用的扬声器系统的一个例子的示图。
在图12中，上述扬声器系统固定地设置在车门之内。在图12中，作为第一实施例的一个例子描述的扬声器系统由虚线表示，作为其部件，仅示出箱体11和扬声器单元12。
通常，在安装低音再现能力极好的扬声器系统的情况下，为了再现所需的低音，需要大容积的箱体。另一方面，在车门内部的空间中允许用于设置扬声器系统的空间很小，通常将门的构件用作扬声器箱体。然而，尽管箱体的容积小，本发明的扬声器系统仍具有高的低音再现能力，这是借助于通过设置密封到封装体13中的吸收剂14而获得的物理吸收效应实现的。换言之，即使因为可允许的空间小导致箱体容积受到限制，也实现了可以以极好的方式再现低音的车载扬声器系统。
此外，可以将上述具有封装体的扬声器系统用作信息处理装置例如移动电话的扬声器系统。图13为示出安装在移动电话中的扬声器系统的一个例子的正视图和侧视图的示图。
在图13中，上述扬声器系统固定地设置在移动电话的外壳内部。在图13中，作为第一实施例的一个例子描述的扬声器系统由虚线表示，作为其部件，示出箱体11、扬声器单元12、以及其中密封有吸收剂1 4和填充气体15的封装体13。
如上所述，在安装低音再现能力极好的扬声器系统的情况下，为了再现所需的低音，需要大容积的箱体。另一方面，由于总是需要诸如移动电话的移动装置的小型化，因此在移动电话外壳内部的空间中允许用于设置扬声器系统的空间很小。然而，尽管箱体的容积小，本发明的扬声器系统仍具有高的低音再现能力，这是借助于通过设置密封到封装体13中的吸收剂14而获得的物理吸收效应实现的。换言之，即使因为可允许的空间小导致箱体容积受到限制，也实现了可以以极好的方式再现低音的用于移动信息处理装置的扬声器系统。安装在移动装置中的箱体11可以是反相型箱体。
此外，上述具有封装体的扬声器系统适用于诸如液晶显示电视、PDP(等离子体显示器)、立体声装置、用于5.1-信道再现的家庭影院系统等AV系统的扬声器系统，其中所述液晶显示电视变得越来越扁平。具体而言，将扬声器系统用作安装在薄屏电视中的扬声器系统。图14为示出在电视中安装有扬声器系统的结构的一个例子的正视图和侧视图的示图，该侧视图为沿正视图中的线A-A的截面图，其示出内部结构的一部分。
在图14中，上述扬声器系统固定设置在薄屏电视外壳内的左侧或右侧。在图14中，作为在第一实施例中描述的扬声器系统的部件，示出箱体11、扬声器单元12、吸收剂14、其中密封有填充气体15的封装体13、以及声音端口16。
如上所述，在安装低音再现能力极好的扬声器系统的情况下，为了再现所需的低音，需要大容积的箱体。另一方面，总是需要制造更薄的电视，并且在薄屏电视外壳内部的空间中允许用于设置扬声器系统的空间非常小。然而，尽管箱体的容积小，本发明的扬声器系统仍具有高的低音再现能力，这是借助于通过反相法和设置密封到封装体13中的吸收剂14而获得的物理吸收效应实现的。换言之，即使因为可允许的空间小导致箱体容积受到限制，也实现了可以以极好的方式再现低音的用于AV系统的车载扬声器系统。
以这种方式，在上述扬声器系统中，在箱体内部设置其中密封有填充气体和吸收剂的封装体，并且吸收剂能够物理吸收填充气体。封装体将由扬声器单元再现的声音导致的压力变化传递到填充气体，将封装体中的填充气体的分子吸收到吸收剂的微孔中，或者释放被吸收到吸收剂的微孔中的填充气体的分子，由此允许调节扬声器箱体内部的压力。此外，因为可以防止由外部气体导致的密封到封装体中的吸收剂的恶化，可以长时间保持调节压力的性能。因此，通过在扬声器箱体中设置上述封装体，即使扬声器的容积很小，也可以实现能够再现出与具有大容积的扬声器再现的低音相似的低音且能够长期表现出稳定性能的扬声器系统。
工业实用性根据本发明的扬声器系统即使在其容积很小的情况下低音再现能力也极好，并且可用作在诸如车载系统和移动装置系统的各种系统中使用的扬声器系统。
权利要求
1.一种扬声器系统，包括箱体；安装在所述箱体中的扬声器单元；至少一个封装体，其设置在所述箱体内部的未用空间中且由袋体构成，该袋体用于密封从其外部进入到其中的材料；预定量的填充气体，其被密封到所述封装体中；以及预定量的吸收剂，其被密封到所述封装体中且物理吸收所述填充气体。
2.根据权利要求1所述的扬声器系统，其中所述吸收剂为从由活性炭、沸石、硅石(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO3)、氧化镁(MgO)、四氧化三铁(Fe3O4)、分子筛、富勒烯和碳纳米管组成的组中选择的至少一种多孔材料。
3.根据权利要求1所述的扬声器系统，其中所述封装体由袋体构成，其至少一部分具有手风琴结构。
4.根据权利要求1所述的扬声器系统，其中所述封装体由所述袋体构成，所述袋体由具有挠性的膜构件形成。
5.根据权利要求1所述的扬声器系统，其中所述封装体由膜构件构成，所述膜构件包括从由PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、PVA(维尼纶)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PC(聚碳酸酯)、尼龙(聚酰胺)、PVC(聚氯乙稀)和PVDC(聚偏二氯乙烯)所组成的组中选择的至少一种高聚物材料。
6.根据权利要求4所述的扬声器系统，其中所述封装体由膜构件构成，所述膜构件包括从由SBR(苯乙烯-丁二烯橡胶)、SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯橡胶)、硅橡胶、IIR(丁基橡胶)、EPM(乙烯-丙稀橡胶)和聚氨酯橡胶所组成的组中选择的至少一种橡胶材料。
7.根据权利要求1所述的扬声器系统，其中所述填充气体具有能够被物理吸收到形成在所述吸收剂中的微孔中的分子。
8.根据权利要求1所述的扬声器系统，其中将所述封装体设置成从所述箱体的顶侧悬挂在所述未用空间中。
9.根据权利要求8所述的扬声器系统，其中将所述封装体设置成悬挂在所述未用空间中，并且使得其下端进一步固定到所述箱体的底侧。
10.根据权利要求1所述的扬声器系统，其中在所述未用空间中设置所述封装体，使得其至少两个相对端分别固定到所述箱体的两个侧面。
11.根据权利要求1所述的扬声器系统，还包括板形构件，其设置在所述未用空间中以便固定到所述箱体的一部分，并且其具有多个形成在其中的音孔，其中在所述未用空间中设置所述封装体，使得至少两个相对端分别固定到所述板形构件和所述箱体的后侧。
12.根据权利要求1所述的扬声器系统，其具有多个以栅格方式分割且彼此连接的袋部分，其中将所述吸收剂和所述填充气体分别密封到所述袋部分中。
13.根据权利要求12所述的扬声器系统，其中所述封装体由所述多个袋部分构成，通过叠置至少两个片状构件形成所述袋部分。
14.根据权利要求12所述的扬声器系统，还包括板形构件，其设置在所述未用空间中以便固定到所述箱体的一部分，并且其具有多个形成在其中的音孔，其中在所述未用空间中设置所述封装体，使得其四侧分别固定到所述板形构件、所述箱体的后侧和所述箱体的两个侧面。
15.根据权利要求1所述的扬声器系统，还包括密封到所述封装体中的预定量的干燥剂。
16.根据权利要求1所述的扬声器系统，还包括声音端口，其设置在所述箱体中形成的开口处，通过与从所述扬声器单元发射到所述未用空间中的特定频率的声音共振而反转相位，并且向外发出所述声音。
17.一种移动信息处理装置，包括如权利要求1到16中任一项所述的扬声器系统；以及将所述扬声器系统固定设置在其中的外壳。
18.一种视音频系统，包括如权利要求1到16中任一项所述的扬声器系统；以及将所述扬声器系统固定设置在其中的外壳。
19.一种车辆，包括如权利要求1到16中任一项所述的扬声器系统；以及将所述扬声器系统固定设置在其中的车体。
全文摘要
一种扬声器系统，包括箱体(11)、扬声器单元(12)、封装体(13)、填充气体(15)、以及吸收剂(14)。扬声器单元(12)安装在箱体(11)中。至少一个封装体(13)设置在箱体(11)内部的未用空间(Ra)中且由用于密封从其外部进入到其中的材料的袋体构成。将预定量的填充气体(15)密封到封装体(13)中。预定量的吸收剂(14)被密封到封装体(13)中并物理吸收填充气体(15)。
文档编号H04R1/28GK101027934SQ20058003192
公开日2007年8月29日 申请日期2005年8月19日 优先权日2004年8月23日
发明者松村俊之, 佐伯周二, 狩野佐和子, 久世光一 申请人:松下电器产业株式会社