专利名称：扬声器装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在音箱等的背面铰接安装反射板的扬声器装置，特别涉及扬声单元向斜后方放音，声音经由反射板反射之后再收听的扬声器装置。
背景技术：
目前广泛应用于组合音响设备的音箱如图11所示，左右音箱1L、1R内部安装有左右喇叭2L、2R，安放在收听者前方；左右喇叭开口部4L、4R穿过左右音箱1L、1R的隔音板一侧，朝着收听者3放置。
这样，紧接着从左喇叭2L进入收听者3左耳5L的声音L，很短的延迟后同一声音L’进入了右耳5R。同样，右喇叭2R发出的声音R首先进入靠近右喇叭2R的右耳5R，然后经过一段延迟，声音R’到达左耳5L因而，对于具有融合两耳听觉神经系统的收听者3，会感觉音源L、R的定位点6在前方。音源的定位感还是比较优秀的。
对于现有的音箱，如图12B所示，具有用于打开关闭电源的开关18、音量调整旋钮19、控制低音域的低音旋钮20、切换输入的旋钮21等用于操作音箱的操控器件，这些操控器件排列于音箱1L、1R的前面板25之上，提高了操作性，但是对于这种左右扬声器装置10L、10R，为了在操控器件上部安装左右喇叭2L、2R，就要增大音箱1L、1R前面板25的面积，比之下文要说明的如图12A所示的本发明的扬声器装置2L、2R，在诸如高度H方向尺寸要大，有不能构建小型组合音响系统的缺点。有人曾设想将操控器件设计到音箱1L、1R的上面板或左右侧板上，但这样会增大上面板或左右侧板的面积，而且使用起来也不方便。
发明内容
为解决上述问题，本发明让左右音箱的左右喇叭开口向斜后方放音，经由设置于音箱背面的反射板反射后的反射音到达收听者。这样，非但左右扬声器装置的操作性良好，而且可以小型化。同时，为了消除图11中的左右音箱1L、1R中由于左右喇叭2L、2R的开口4L、4R直接对着收听者3，而使收听者3受到音强的压迫的问题，以及由于音源的定位点6位于左右音箱1L、1R和收听者3中间位置的前方而导致的缺乏音场宽广度的问题，本发明提供了一种通过设定反射板形状就能方便地控制声音方向特性的扬声器装置，而且该反射板背面不会漏音。
本发明的扬声器装置的音箱中向斜后方设置喇叭开口，然后让喇叭对着这个开口安装。将反射板通过铰接安装于该音箱的背面板之上，向前方反射声音，使音源的位置定位于收听者的远处，从而降低音强带来的压迫感，并提供音场的宽广感。同时，因为扬声器的位置从音箱的正面消失，所以可以设置更多的操作控制器件来提高操作性，而且可以使音箱小型化。而且，由于从收听者的角度，喇叭和喇叭开口统统看不见，在外观设计上也增加了自由度。
而且，本发明的扬声器装置中，由于向着斜后方布置的喇叭2L、2R的安装角度是45°±15°，所以从收听者的方位和音箱的前面看不到喇叭的开口部，同时消除了音强带来的压迫感，并制造了音场的宽广度。
而且，本发明的扬声器装置中，通过使用有效振动半径25mm或25mm以下的高中音喇叭，经由小型音箱与反射板的共振，对于中高音域频率，可以使声音的起伏动荡很小。
而且，本发明的扬声器装置中，由于操作控制器件设置于音箱的前面，而且反射板活动铰接于音箱，所以通过与反射板的共振可以在很高的频段内平稳不失真的再现音强—频率的特性。
此外，本发明中，通过向附带反射板的扬声器装置连接、添加有内置放大器的副低音扬声器，可以构建从低频到高频保持平稳不失真再现音强频率特性的包括有该扬声器装置的音响再现设备。
图1为表示本发明扬声器系统的一实施例的斜视图。
图2A及图2B是有关本发明的扬声器装置的侧面图及背面图。
图3为表示本发明中反射板安装装置的安装方法的斜视图。
图4为表示本发明中反射板安装状态一种实施例的接合部件横截面图。
图5为表示本发明中反射板安装状态的另一实施例的接合部横截面图。
图6A及图6B为表示本发明中由于反射板安装形态不同而音场变化的示意图。
图7为表示本发明中扬声器系统另一实施例的斜视图。
图8为本发明扬声器装置的频率特性曲线图。
图9为本发明扬声器装置的其他频率特性曲线图。
图10为使用大口径喇叭作为本发明扬声器装置的喇叭时的频率特性图。
图11为说明现有的扬声器系统音源定位的示意图。
图12为现有的扬声器装置和本发明扬声器装置的比较图。
具体实施例方式
下面，通过图1到图9来详细说明本发明的扬声器装置的一种实施例。
图1为表示使用本发明的、向音箱安装反射板的扬声器装置所构建的扬声器系统的一种实施例的斜视图。
图1中，由左右音箱1L、1R和左右反射板8L、8R组成扬声器装置10L、10R，作为个人电脑(以下简记为PC)的扬声器系统来使用。放置于笔记本型电脑14左右两侧的左右扬声器装置10L、10R，将PC14读取的音频信号从向左右音箱1L、1R的斜后方开口的内置左右喇叭2L、2R的开口部4L、4R向左右反射板8L、8R方向放音，然后该声音经由左右反射板8L、8R向着收听者(参照图11)3所在的扬声器装置10L、10R的前方传送。
PC14具有通常的显示视频信号的比如LCD(液晶显示器)一类的显示装置15，以及键盘、鼠标等操作器件16。
本例的扬声器装置10L、10R当中，组成左扬声器装置10L的左音箱1L的前面板上设置有表示操作状态的LED17、电源开关18、音量旋钮、低音旋钮、切换输入用的可变电阻(VR)19、20、21，以及耳机插口22等，这些操控器件依次排列，安放在收听者3听取语音和音响信号时能够方便调整的位置上。
上述的左右喇叭装置2L、2R的侧面图和背面图由图2A和图2B表示。
在图2A和图2B中，说明本发明的左右扬声器装置的10L、10R的具体构成。
左右音箱1L、1R在图2B中水平截面的平面大致成为一个U型；左右侧板23、24，前面板25、底面板26、上面板27大致构成一个合成树脂等的箱体。前面板25为比如尺寸为25mm×145mm的近似长方形，上面板27为底边35mm、上边25mm、高为10mm左右的近似梯形；底面板26为底边45mm，其他两边65mm的大略三角形，但顶角被前面板25的短边长度25mm截断；左右侧板23、24从前往后以一定的曲率成张口状，深度65mm左右，高度方向如图2A所示以一定的角度α°，比如10°左右向后方倾斜，左右侧板23、24的上边缘从上面板27的边缘以一定的角度β°向背面的后下方倾斜，和垂直于背面板7L、7R边缘的铅直线成45°角。
另一方面，背面板7L、7R为95mm×55mm左右的近似长方形，位于背面板7L、7R上侧的左右反射板8L、8R的两个铰接安装部位9L、9R和背面板7L、7R制作成一体。
30是为构成相位反转隔音板而留的通气孔、31为来自PC14等音频信号用的输入接口。通气孔30和输入接口31都和背面板7L、7R成一体地由合成树脂做成。
和背面板7L、7R成一体的两个安装部9L、9R如图2B、图3、图4所示有一个大致椭圆筒的凸起，椭圆筒状端部处的背面板7R、7R上也穿有椭圆孔35(参照图4)。
隔音板29如同图2A、图2B以及图3所清楚地表明，从正面看大略成梯形，梯形的倾斜部向外侧鼓出具有一定的曲率，梯形的底边和背面板7L、7R的短边一样为55mm，梯形的上边与上面板27的底边一样为35mm，高度选择为65mm左右，和背面板7L、7R成一体由合成树脂做成。在图2A中的垂直截面中弯曲成呈肘弯状，与放置于书桌等水平面之上的基台32的垂线成45°倾斜(如图2A所示)。
在位于隔音板29梯形部分大致中央位置的开口部4L、4R处，有左右喇叭2L、2R用的透孔33，穹拱状的保护罩34覆盖在透孔33之上，与隔音板29成一体构成；在隔音板的内侧对着透孔33，固定有左右喇叭2L、2R。截面呈肘弯状的隔音板29、背面板7L、7R通过小螺钉等固定在由左右侧板23、24，底面板26。上面板27构成的近似箱型的框架上；之后基台32也固定于该框架的底面板26之上。于是就组成了左右音箱1L、1R。
当然，在左音箱1L内有驱动和控制LED17，各种可变电阻器(VR)19、20、21，耳机用插口22等的前置放大器，以及驱动、控制线路等等。
右音箱1R如图1所示在前面板25上没有操控器件、LED等。但显而易见，这些操控器件、放大器之类完全可以设计在右音箱1R之上。
上述的左右音箱1L、1R、反射板8L、8R的安装方法通过图3至图4来说明。
在图3中，反射板8L、8R是对厚约2mm，长宽约95mm×70mm的长方形透明合成树脂施加压纹加工，使之成为平板或者有一定曲率的壳形而形成。反射板8L、8R的下侧设计有与背面板7L、7R的两个安装部9L、9R间相同尺寸的安装部11L、11R。安装部11L、11R可以由反射板8L、8R下侧的椭圆形透孔37来充当。此外，图3中36表示没有施加压纹加工的部分，本例中是很小的圆形，也可以选择合适的形状，这一部分是透明的。
下面结合图1和图2A，介绍将反射板8L、8R安装于音箱1L、1R的安装部9L、9R的接合部件12L、12R，以及接合方法。
接合部件12L、12R由弹力性能、缓冲性能较好的合成橡胶、天然橡胶等如同图3和图4那样成型制备。即正面做成大致椭圆形状的止推部38，这种设计在反射板8L、8R从安装部9L、9R脱落时，还可以作为缓冲部。
接着止推部38，是和反射板8L、8R的椭圆形透孔37相嵌合，以反射板8L、8R的厚度t(比如t＝2mm)为长度的椭圆形嵌合部39；然后接着嵌合部39，是与止推部38共同夹住反射板8L、8R的椭圆状法兰13；接着，是压插入音箱1L、1R背面板7L、7R上安装部9L、9R的椭圆形状压入部40，这部分沿着向前端的方向逐渐变细，与法兰13共同防止从背面板7L、7R的椭圆透孔35(参照图4A、4B)漏音；接着，是嵌入背面板7L、7R的椭圆孔35中的横截面为椭圆的颈部41；接着，是变形压入背面板7L、7R的椭圆孔35中的回锁部分42。以上各部分是成一体制造的。并且，为增加弹性，沿着从回锁部42到嵌合部39的方向设计有一条狭缝43。
该接合部件12L、12R这样来安装使用，如图3所示，首先确保从左右扬声器装置10L、10R的前面板25一侧看来，反射板8L、8R是向内弯曲的(以下记为凹型)。然后向反射板8L、8R的透孔37内插入两个接合部件12L、12R，并使之与嵌合部39相嵌合；然后，将接合部件12L、12R的压入部40连带着反射板8L、8R一起压入到音箱1L、1R的安装部9L、9R的椭圆状筒内。随着前端的回锁部42挠曲变形进入背面板7L、7R的椭圆孔35内，如图4所示，在颈部41嵌入椭圆孔35内之后，前端的回锁部42便上下张开，在椭圆孔35内将颈部41回锁住，使得反射板8L、8R安装牢固，可以防止脱落。同时，通过法兰13和压入部40可以完全阻塞音箱1L、1R的漏音。而且，在诸如音箱1L、1R落地等反射板8L、8R受到过载冲击时，反射板8L、8R又可以从音箱1L、1R脱落，从而防止遭到破坏。
上述的反射板8L、8R的安装方法中，从扬声器装置10L、10R的前面板25一侧看来反射板8L、8R是成凹状的。也可以如图3右图中反射板8L’、8R’的样子，呈朝外侧的方向(以下记为凸状)安装。这时将接合部件12L、12R插入作为反射板8L’、8R’的安装部11L，11R的透孔37内，然后压入音箱1L、1R的安装部9L、9R内便可。
图6说明了反射板8L、8R呈凹状时，以及反射板8L’、8R’呈凸状时不同情况下声音的扩散模式。在图6A及图6B中所示凹状和凸状的情形下，比之图11中让喇叭1L，1R的开口4L、4R位于扬声器前面的现有技术的音响系统，音源的定位点6定位于远离收听者3的位置，从而可以得到具有纵深感的音响信号。再者，将凹状反射板8L、8R的方向改变为凸状，如图6B所示，比之凹状的反射板8L、8R，凸状反射板8L’、8R’简单方便的实现了音源的扩展效果。
图5的涵义就是通过图4所示的音箱1L、1R的背面板7L、7R上的安装部9L、9R的椭圆孔35，将LED等构成的发光元件44的前端接触于反射板8L、8R的孔眼47之上。此例表示去除接合部件12L、12R的一部分的样式，也可以从背面板7L、7R的指定位置开一个透孔，从中导出发光部件44并将其前端接触于反射板8L、8R之上。这时为防止从背面板7L、7R的透孔中漏出声音，也可以做成中间头有衬套的样式。而且，通过相位反转用的通孔30导出发光元件44也是可以的。
这种发光元件44可以用来代替表示扬声器装置动作状态的LED17，或者用作照明，或者用于使反射板8L、8R上的花纹发光，增加一些艺术效果。
于是，通过将发光元件44接触于反射板8L、8R、8L’、8R’上并将其点亮，可以使反射板8L、8R、8L’、8R’的边缘发出一定颜色的光。并且未压纹的部分也可以发光。
图7说明了本发明扬声器系统的其他构成例。在桌面45之上放置内装有左右中高音喇叭2L、2R的左右扬声器装置10L、10R。类似图1可以实现与PC14的连接。
另外，在桌面45的下面放置具有内置放大器等部件的副低音扬声器46，这样，在使用低频率成分从副低音扬声器放音的系统时，只需要使用左扬声器装置10L前面板25上的操作面板，便可实现系统电源的切断连接以及副低音扬声器的低频段调节，同时也节省了桌面上的空间。
图7说明的扬声器系统中，当左右扬声器装置10L、10R的喇叭使用口径为Φ39mm，有效振动半径(从振动板中心到边缘的半径)为15mm的中高音喇叭时，其频率特性曲线如图8所示。
图8中，频率特性曲线48为0°(正面)的综合特性；49为没有像图1那样向后倾斜并安装反射板8L、8R时135°的频率特性曲线；频率特性曲线50表示了反射板8L、8R的反射音使高频成分得以延伸的频率特性。因此，本发明中背面板7L、7R上装有反射板8L、8R、并向135°方向放音的扬声器装置10L、10R(如图1所示)的综合特性曲线如51所示，高频段频率可以延伸达到约5kHz甚至20kHz左右，总的可以覆盖约200Hz到20kHz的中高音域频段。
图9表示口径Φ39mm、有效振动半径25mm的扬声器装置10L、10R的频率特性曲线。48’是0°的频率特性曲线。不安装反射板8L、8R时的频率特性曲线49’从3kHz左右开始降落，并且在与反射板8L、8R的反射音的频率特性曲线50’的连接处产生了下陷尖峰(dip)，如综合特性曲线51’所示，出现在5～6kHz附近。但是频率的再现范围可以覆盖约200Hz～20kHz，下陷尖峰也可以控制在2～3分贝的范围内。
图10表示口径Φ130mm、有效振动半径50mm的频率特性曲线。不安装反射板8L、8R时的频率特性曲线49”从15kHz左右开始降落，在与反射板8L、8R的反射音的频率特性曲线50’的连接处出现了很大的下陷尖峰，在2～3kHz附近(如综合特性曲线51”所示)。这是由于对于喇叭口径大型化带来了方向性。
研究上述频率特性曲线，可以得出以下结论有效振动半径25mm以下，向后方放音的开口部的倾斜角为45°±15°前后的扬声器装置是可以有效工作的。
综上，通过上述本发明的扬声器装置，可以得到以下效果
1.通过将音源的位置定位于收听者的远处，可以降低音强带来的压迫感，并制造具有宽广度(纵深感)的声音。
2.由于喇叭的位置不再位于音箱的正面，所以可以更多的设置操作控制部件，进而提高可操作性，同时也使得音箱可以小型化。
3.通过设定反射板的形状，可以自由的控制声音的指向性。
4.收听者看不到喇叭，增加了设计上的自由度，比如可以使反射板发光等。
5.该装置不会从背面漏音。
6.通过使反射板发光可以用作照明或者增加艺术效果。
通过本发明可以得到一种有用的扬声器装置，既适用于移动式、固定式个人电脑所附带的中高音扬声器系统，也适用于音响再现设备的扬声器系统。
权利要求
1.一种扬声器装置，其特征在于，在该扬声器装置音箱的斜后方设有喇叭的开口部，喇叭对着该开口部布置；音箱的背面板上铰接安装向前方反射声音的反射板。
2.如权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，朝向上述斜后方布置的上述喇叭的安装角度为45°±15°。
3.如权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，上述喇叭为有效振动半径25mm或25mm以下的高中音喇叭。
4.如权利要求2所述的扬声器装置，其特征在于，上述喇叭为有效半径25mm或25mm以下的高中音喇叭。
5.如权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，在上述音箱的前面布置系统控制用操控器件，上述反射板对该音箱通过可自由拆装的铰接进行连接。
6.如权利要求2所述的扬声器装置，其特征在于，在上述音箱的前面布置系统控制用操控器件，上述反射板与该音箱通过可自由拆装的铰接进行连接。
7.如权利要求3所述的扬声器装置，其特征在于，在上述音箱的前面布置系统控制用操控器件，上述反射板对该音箱通过可自由拆装的铰接进行连接。
8.如权利要求4所述的扬声器装置，其特征在于，在上述音箱的前面布置系统控制用操控器件，上述反射板对该音箱通过可自由拆装的铰接进行连接。
9.如权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，向上述附带反射板的左右扬声器装置连接、添加具有内置放大器的副低音扬声器。
10.如权利要求2所述的扬声器装置，其特征在于，向上述附带反射板的左右扬声器装置连接、添加具有内置放大器的副低音扬声器。
11.如权利要求3所述的扬声器装置，其特征在于，向上述附带反射板的左右扬声器装置连接、添加具有内置放大器的副低音扬声器。
12.如权利要求5所述的扬声器装置，其特征在于，向上述附带反射板的左右扬声器装置连接、添加具有内置放大器的副低音扬声器。
13.如权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，上述反射板对于上述音箱可以自由拆装。
14.如权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，上述反射板由透明合成树脂制造，大致为矩形，形成为平板形状或者将平板弯曲成从前面一侧看呈凸形或凹形而得到。
15.如权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，上述反射板通过压纹加工形成适宜的样式花样。
16.如权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，通过弹性部件将上述反射板铰接到设置于上述音箱背面板的安装部位上。
17.如权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，上述音箱从前面板一侧来看，是向背面板一侧倾斜的。
18.如权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，在上述音箱斜后方设置的隔音板的喇叭开口部上设置有穹拱状的保护罩。
19.如权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，使发光元件与上述反射板地把该反射板作为照明装置。
20.如权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，在上述音箱的上述背面板上设置有相位反转隔音用的通气孔。
全文摘要
提出了一种扬声器装置，这种装置将喇叭(2L、2R)发出的声音向斜后方发送，经由铰接安装在音箱(1L、1R)背面板(7L、7R)上的反射板(8L、8R)反射后，把反射音传送至收听者。这样可以将声源的定位点定位于远处，消除了音强导致的压迫感并制造了音场的宽广度(纵深感)，可以再现频率特性达到高频段的声音，同时具有操作性优良，可以小型化的特点。
文档编号H04R5/02GK1541497SQ0281581
公开日2004年10月27日 申请日期2002年7月9日 优先权日2001年7月9日
发明者关英木, 山岸亮 申请人:索尼株式会社