专利名称：安装有包含板状声辅射器元件的扬声器的客运交通工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及客运交通工具、更具体地说涉及安装有包含板状声辅射器元件的扬声器的客运交通工具。
背景技术：
从GB-A-2262861中得知，建议的一种板状扬声器包括有由两层材料内夹一横向多孔结构的隔开芯子形成的一个一体的多层板状的谐振多模辐射器元件，其中该板是这样的，使弯曲强度(B)对单位表面积上板质量的三次方基数(μ)的比在所有方向上至少为10；一安装装置，它以一种自由非阻尼的方式，支撑该板或将该板连接到一支撑体；一连接到该板的机电驱动装置，该驱动装置用于响应于在一工作频段之内的电输入信号为扬声器在辐射板上激起一个多模谐振。
本发明的公开说明本发明的实施例使用其特性、结构和配置可一般地和/或特殊地通过履行与此同期的我们的待审的PCT中请...(我们的案号为P.5711)的讲授而获得的构件。这样的构件因而有能力通过厚度通常(但不必)横向延伸到构件边缘的操作区域中的弯曲波来保持和传播输入的振动能；用或不用弯曲强度的各向异性制成，具有在所述的区域中分布并有益于声同周围空气耦合的谐振模式振动部件；并且在所述的区域中具有预定的优选位置或场所，该位置或场所用于换能器装置，特别是它的有效有源或运动零件，该零件对于所述的区域中的声振动活动及相应于这样的振动活动的声含量的信号，通常是电信号来说是有效的。在待审的国际申请...(我们的卷号为P.5711)中展望了这样的构件作为或在无换能器装置的“无源”声器件中的应用，诸如用于混响或用于声过滤或用于用声“发音”(“voicing”)一空间或房间的声器件；及用于带有换能器装置的“有源”声器件中，诸如用于当提供将被转换成所述声音的输入信号时相当大范围的声源或扬声器中，或用于诸如当暴露于将被转换成别的信号的声音下的麦克风中。
本发明特别涉及用于客运交通工具例如汽车，飞行器，船只，铁路运载工具中的扬声器形式的有源声学器件。
上述的构件在此称作分布式声辐射器并且其特点象在上述的PCT申请中那样，其它情况，此处将具体提出。
本发明是一个具有客舱的运载工具，客舱的特征是在客舱中的一扬声器包括一分布式声辅射器和一整个地且独占地安装在辅射器上的一换能器，该换能器振动该辅射器使之谐振。该辅射器可以和运载工具中的客座做成一体或和客舱中的门做成一体。该辅射器可以和客舱的内部做成一体。
运载工具可包括一客舱零件中的或形成客舱零件的一模制塑料元件，并且，该辅射器可以和该元件做成一体。
该辐射器可包括一具有夹在两外膜层之间的多孔芯子的坚硬轻质板，并且其中的外膜和所述模制元件做成一体。所述的一个外膜和该元件的平均壁厚相比可能较薄。所述的外膜可能被元件中的一个沟槽包围，该沟槽界定了辅射器的弹性围绕物范围。
从另一方面说，本发明是一包括有一扬声器的运载工具部件，该扬声器具有一分布式声辅射器以及一整个地且独占地安装在其上的一换能器，该换能器振动该扬声器使之谐振。
附图简要描述本发明通过例子在附图中进行了详细图示，其中
图1是表示如在我们的同时待审的国际申请(我方案号P5683/4/5中详述并声明权利那样的一个分布式扬声器；图2a是图1的在A-A线上的局部剖视图；图2b是通过示于图2a中那种分布式辅射器的放大了的剖面图，并表示了两个替换结构；图3是运载工具客舱的透视图；图4是图3的详细的一个局部剖视图；图5是现有技术汽车门的透视图；图6根据本发明的一个汽车门的透视图；图7是来自图6的详细的局部剖视图；
图8是一汽车的透视图；以及图9是图8的详细的局部透视图。
实现本发明的最好模式参照附图中的图1，显示了一个在与此同期的我们的待审的国际申请...(我们的案号为P.5711)中所说明和要求的面板式扬声器81，它包括带有弹性悬架3的长方形框架1，所述悬架围绕其内周支撑着一分布式声辐射面板2。诸如参照与此同期的我们的待审的国际申请...(我们的案号为P.5683/4/5)中详细说明的换能器9，完整地且独占地安装在面板2上或其中由x和y限定的预定方位，其方位的位置按与此同期的我们的待审的国际申请...(我们的案号为P5711)中说明的计算，以发射弯曲波到面板中使面板谐振来辐射一声输出。
换能器9由一个通过导体28连接到换能器上的诸如音频放大器的信号放大器10驱动。放大器的负载和功率需求完全可以是标准的，类似于通常的锥型扬声器，在室内加载的条件下其灵敏度级是86-88dB/watt。放大器负载阻抗大体为60hms，功率处理为20-80watts。其中面板芯和/或外层由金属制成，它们可以为换能器起散热器的作用，将换能器的发动机线圈的热量散去并因此改善功率处理。
图2a和2b是图1的扬声器81的局部典型的剖视图。图2a显示了框架1、围绕物3和面板2通过各自的胶粘接头20连接在一起。合适的框架材料包含轻重量框架，例如由诸如铝合金的挤压金属或塑料制成的像框架。合适的围绕物材料包括诸如泡沫橡胶和泡沫塑料的弹性材料。合适的接头20的粘胶包括环氧、聚丙烯、和氰丙烯等粘胶。
图2b在放大的比例上说明了面板2是一个具有诸如刚性塑料泡沫97所制成的芯的刚性轻重量面板，该刚性塑料泡沫例如是交链聚氯乙烯或蜂窝状基体98即金属箔、塑料或类似物制成的蜂窝状基体，其小室横向延伸到面板平面，并且该面板由诸如纸、卡、塑料或金属箔或薄板所制成的对立的外层21所围。其中外层由塑料制成时，可以由用诸如碳、玻璃、kevlar(RTM)或类似的纤维以一种熟知的方式来增强以提高它们的模量。
可展望的外层层材料和增强物因而既包括纸、粘合纸层、三聚氰胶以及诸如聚酯薄膜、卡普顿、聚氯乙烯、苯酚、聚酯或相关的塑料、纤维增强塑料等以及金属薄板或箔，又包括碳、玻璃、kevlar(RTM)Nomex(RTM)即芳香族聚酰胺等各种捻线(lays)和织物中的纤维。对液晶聚合物热塑塑料的Vectra级的调查表明它们对于注塑诸如直径30cm以下的超薄性外层或更小尺寸的外层是有用的。这种材料在喷射的方向上自身形成了一个定向的晶体结构，该定向是将高频能量从驱动点很好地传播到面板周围的优选方位。
附加的这种和其它热塑塑料的塑造使塑料工具具有诸如沟槽或环的定位和套准特征，用以精确定位诸如发动机线圈和磁体悬架的换能器部件。附加的一些较弱的芯材料据计算有利于增加诸如达到换能器直径的150％的区域或环形中局部的外层厚度，增强那块区域并有利于将振动能耦合到面板中。高频率响应将会通过这种装置用较软的泡沫材料加以改善。
可展望的芯层材料既包括发泡塑料或泡沫塑料或纸浆材料，甚至于如果是合适的低密度的气溶胶金属，又包括制造的蜂窝状或波纹状铝合金薄板或箔，或Kevlar(RTM)、Nomex(RTM)、普通的或粘合的纸、及各种合成塑料膜。一些合适的芯层材料在其制造过程中有效地展示了其有用的自生外层和/或具有天然的足够的强度以用于无迭片的外层层间。一种高性能的蜂窝状芯材料以其商标名‘Rohacell’著称，它可用作辐射面板并且无外层。从实际的方面讲，其目的是获得适合于特别的用途的全面的光洁度和强度，特别是包括芯和外层层的最佳成分和它们之间的传导。
一些用于面板的优选配方使用金属和金属合金外层，或可替为碳纤维增强物。所有这些，以及合金气溶胶或金属蜂窝状芯的设计，都将有实际的射频屏蔽特征，该特征在一些EMC应用中是重要的。通常的面板或锥形扬声器没有固有的EMC屏蔽能力。
另外，优选的压电动态换能器有可忽略的电磁辐射或漏磁场。通常的扬声器有一个大的磁场，若非采用特别的补偿对策将达到1米的距离。
在应用中需保持屏蔽的部位，可以为适当的DML面板的传导部分制造一个电接插件或可在安装边缘时使用一种电传导泡沫或类似的连接体。
悬架(3)可以阻尼面板(2)的边缘以防该面板过多的边缘运动。可附加或替换采用其它阻尼，诸如接线，可连接到面板中选好的位置来阻尼过多的运动以利于面板上的均匀谐振。该接线可以是沥青基地材料制成，如同在通常的扬声器盒中所使用的一样，或者可以由弹性或刚性聚合薄板材料制成。一些材料，特别是纸和卡及一些芯可以自阻尼，如果需要，可通过使用弹性装配粘胶而非刚性装配粘胶在面板的机构中增加阻尼。
有效的所述的可选择阻尼包括对面板以及永久性与其连接的装置的薄板材料的特别的应用。边缘和角对主要的且少量分散的其面板的低频振动模式是特别有意义的。阻尼装置的沿边固定有利于产生一块其所述的薄板材料完全装好框架的面板，尽管其角可能会经常相对地自由，比如为了所需的低频工作，连接物可以用粘胶或自粘材料。别的有用的阻尼形式，特别地在更精细的效果和/或中频和高频方面，可以借助合适的物质或固接到薄板材料上所述区域中预定有效的中央的局部位置上的物质。
象上面所说明的声面板是双向的。从后面发出的声能同前面发出的声能在相位上并没有很强的关系。结果是有利于声功率在该房间中全面累加、等频率的声能的传播、减少了反射和驻波效果并且有利于在重放声记录中优质地再现自然空间和环境。
尽管从声面板发出的辐射主要是无定向的，与相位相关的信息的百分比轴外增加。因为假想立体图象的改善后的焦点、扬声器的方位，同图画一样，在通常人直立时的高度上，因而提供有利的适度的轴外方位，为通常坐着的听众提供最佳的立体效果。同样，相对于听众的三角形左/右几何图形提供了另一角分量。好的立体声就是这样获得的。
同通常的扬声器再现相比，本发明还有针对一群听众的优点。声面板声音辐射的内在传播特性给予了它一个并不遵守相同点源的距离平方反比律的声量。因为随距离减少的强度远小于由平方反比律所预测的强度，结果对于偏离中心和位置不好的听者来说，面板扬声器同通常的扬声器相比其强度场增进了一更优良的立体声效果。这是因为偏离中心的听者并不会由于接近于附近的扬声器而遭受双重问题；首先附近的扬声器的响度大大增加，然后较远的扬声器的响度相应减小。
平板状的、轻重量的面板式扬声器也具有优点，它在视觉上吸引人，具有好的声音品质并且只需要一个换能器以及从每个面板膜发出的全音域声音没有重叠。
图3和图4中所示为一客运交通工具的客舱102，所述客运交通工具例如为一飞机，铁路运载工具，公共长途汽车或渡船，所述客舱中有成排的客座103，在客座103的后背203处安装有扬声器81。象传统的那样，座位背部203为用合适的塑料材料模制的壳体。
如图4中更具体地描述的那样，座位103的背部203模制成具有基本为矩形的由沟槽100连接的相对较薄的区域2。用一轻质多孔芯子22在这些区域2的内表面上增加刚性，芯子22用一内部外层21作其衬里以形成一个坚硬轻质多模辐射板2，该辐射板例如为参照图1和图2所描述的那种。
沟槽100有效地界定了一个弹性悬挂物3和形成外框1的周围座背203，一个换能器9(例如为在同时待审的我们的国际申请...(我们的申请P.5683/4/5)中详细描述的那种)被安装在每个板2上，以把弯曲波发射到该板中使之谐振产生声音输出。
图5展示了一传统民用汽车门140，在其中一传统锥形柱塞扬声器驱动单元42安装在模制或压制门里板104中的袋室141里。正常结果是由驱动单元42发射的声音指向汽车乘客的脚部，传统扬声器驱动器的方向特性使事情变得更糟。
图6所示为具有里板104的一汽车门140，该里板上具有袋室141，袋室上装有根据本发明的扬声器81。
象通常那样，门里板104为用塑料或纤维板模制或压制的。里板形成具有一基本上为矩形的由沟槽100连接的窄区域2。该区域2在内表面用一轻质多孔芯子22增加其刚性，芯子22由内部外层21支持以形成一参照图1和图2如上所描述的那种坚硬轻质多模辐射板2。所述沟槽有效地界定了一弹性悬挂物3和其周围的形成外框1的里板104。该沟槽可以如图4中描述的那形成。
一换能器9(例如为在我们同时待审的国际申请...(我们的案号P.5683/4/5)中详细描述的那种)安装在板2上以发射弯曲波到板中使之谐振来产生一声音输出。由本发明扬声器产生的声音的大范围扩散，将为车上乘客提供一改善了的音场，同时大大减少局部的“热”点。
图8和图9表示一汽车106，其中扬声器81设置在汽车尾部的包裹搁板105中。需要注意的是包裹搁板通过一结构的肋条43沿经度分成两部分以产生扬声器的立体声对。在其它情况下，扬声器的构造如图6和图7所示。
权利要求
1.一种具有客舱和位于客舱中的扬声器的运载工具，其特征在于，该扬声器包括一分布式声辐射器和一整体地独占地安装在该辐射器上的换能器，该换能器振动该辐射器使之谐振。
2.根据权利要求1所述的运载工具，其特征在于一客舱部件中的成形元件或形成为客舱的一部分的形成元件以及所述辐射器与所述元件为一整体。
3.根据权利要求2所述的运载工具，其特征在于，所述辐射器包括一具有夹在两外层层之间的多孔芯子的坚硬轻质板，并且其中的一外层和所述模制元件为一整体。
4.根据权利要求3所述的运载工具，其特征在于，所述的一外层和元件的整体平均厚度相比较薄。
5.根据权利要求2至4之一所述的运载工具，其中所述的一外层由元件中的一沟槽围绕，该沟槽为所述辐射器界定一弹性围绕物。
6.根据权利要求5所述的运载工具，其特征在于，形成所述沟槽以增加悬挂物的柔顺性。
7.根据上述任一权利要求所述的运载工具，其特征在于，所述辐射器和运载工具中的客座为一整体。
8.根据权利要求1至6之一所述的运载工具，其特征在于，所述辐射器和客舱门为一整体。
9.根据权利要求1至6之一所述的运载工具，其特征在于，所述辐射器和客舱内部为一整体。
10.一种包括扬声器的运载工具组件，其特征在于一分布式声辐射器和一安装在该辐射器上的一振动换能器，该振动换能器振动该辐射器使之谐振。
全文摘要
一种具有客舱(102)的运载工具,其特征在于一客舱中的扬声器(81),它包括一分布式声辐射器(2)和一整体地独占地安装在该辐射器上的换能器(9),该换能器振动该辐射器使之谐振。
文档编号H04R1/00GK1195455SQ96196700
公开日1998年10月7日 申请日期1996年9月2日 优先权日1995年9月2日
发明者亨利·阿兹玛, 马丁·科洛姆斯, 尼尔·哈里斯 申请人:新型转换器有限公司