专利名称：扬声器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种特别适合于在相对较小的便携式电子设备(例如，移动电话、个人数字助理(PDA)或膝上型电脑)中使用的扬声器。
一个适于在便携式电子设备中使用的扬声器的示例在共同拥有的国际专利申请WO-03/001841中进行了描述。这种扬声器在本文中被称为“C窗扬声器(C-Window speaker)”，包括由“C形致动装置(C-morph actuator)”驱动的发声元件(振动膜)，C形致动装置为压电致动装置，其具有弯曲结构，并且其形状为具有去除了扇区的柱体(因此，其截面为C形)。致动装置的一端附着到发声元件，而致动装置的另一端附着到电子设备的外壳。在工作中，致动装置的两端相对转动。因此，致动装置可操作用来驱动发声元件运动，而发声元件的运动包括转动分量。C窗扬声器使各种产品(例如移动电话和PDA)的外壳中的面板(panel)能够像扬声器一样被驱动，并具有以下优点扬声器外形很小，不会在产品内占用太多空间；C形致动装置在电特性上与电容相似，功耗较少；对于使用显示器的产品(例如，移动电话)来说，发声元件可以是当前用来保护LCD的聚碳酸酯屏幕；使用这种扬声器使产品能够更有效地密封以防水和防尘；所产生的声音是弥散的，从而能够在接近耳朵的音量很大时，防止听力损伤；音质优于同体积的扬声器；以及这种扬声器的部件和构造简单，与传统的扬声器相比具有潜在的成本优势。
虽然具有上述优点，但是同所有的扬声器一样，该扬声器的输出声级受到其大小的限制。在典型的便携式电子设备中应用中，例如，当发声元件是设备外壳的一部分时，设备的大小限制了扬声器的大小。因此，电子设备越来越小的发展趋势同与之结合的扬声器产生合理的输出声级的需求之间产生冲突。
根据本发明的第一个方面，提供了一种扬声器，包括发声元件，安装在支撑结构上；两个转动致动装置，安装在所述发声元件的相对边缘处，并能够操作以驱动所述发声元件的所述边缘相对于所述支撑结构运动，从而使得所述发声元件产生声音。
各个致动装置安装在发声元件的边缘处。两个致动装置位于发声元件的相对边缘处。致动装置是转动致动装置，并且可为具有在WO-03/001841中公开的类型的C型致动装置。振动膜的两个边缘的运动具有转动分量。对于给定面积来说，与在一个边缘驱动的情况相比(如在WO-03/001841中公开的那样)，在振动膜的各个边缘提供驱动能够通过发声元件产生较大的输出声级。例如，两个转动致动装置可由共同信号来驱动。这种情况下，发声元件的两个边缘同时被驱动，也就是说，两个边缘在相同方向上移动。这种情况下，可获得的输出声级较大是显而易见的。作为一种选择，致动装置可由单独的信号驱动，例如，两个立体声信号。这种情况下，与使用单个致动装置相比，不仅总输出声级会增加，而且可获得另外的效果，例如输出立体声。
优选地，各个致动装置都是单个元件，但是作为一种选择，各个致动装置可包括多个致动装置元件。
各个致动装置的一个端部安装至振动膜。各个致动装置的另一个端部可直接安装至支撑结构，或者作为一种选择，可经由振动膜的另一部分间接安装至支撑结构。
所述扬声器可设置有驱动电路，用于向致动装置提供驱动信号。在向各个致动装置提供单独信号的情况下，有益地提供以下特征。
驱动电路可包括低频混合电路，其设置为将各个单独信号的低频分量混合到单独信号的另一个中。
低频分量是频段可以低于预定截止频率(比如说400Hz)的分量，。这样具有的效果在于，在两个致动装置均接收各个单独信号的低频分量的意义上讲，低频分量在相当程度上被组合。因此，整个发声元件趋向于作为整体运动，并更有效地辐射低频分量，这种低频分量辐射效率通常与振动膜或板的辐射部分的面积平方成比例。由于在驱动频率增加时，发声元件趋向于更加弯曲，并表现得越来越不像刚性的联合移动体(co-moving body)，而在很低频率时，发声元件几乎不弯曲，并有效地作为单个刚性振动膜那样操作，所以上述方法是有效的。
通常在两个致动装置驱动发声元件的相对两半的扬声器中，能够实现这种效果，即使致动装置不转动的，而是(例如)线性致动装置。根据本发明的另一个方面，提供这种扬声器。
驱动电路可设置为通过与头部相关的传递函数(head-relatedtransfer function)来处理单独驱动信号。这样使收听者感知到方向效应。这种通过头部相关传递函数进行的处理自身对于形成各种方向效应(例如，伪立体声效应或伪环绕声效应)来说是公知的。另一个示例是由英国南安普顿大学ISVR的纳尔逊设计的立体声偶极系统(Stereo Dipole system)。
通常在两个致动装置驱动发声元件的相对两半的扬声器中，能够实现这种效果，即使致动装置不转动的，而是(例如)线性致动装置。根据本发明的另一个方面，提供这种扬声器。
驱动电路可包括反相混合电路，其设置为通过使各个单独的驱动信号的至少高频分量反相而从中得到反相信号，并将各个反相信号与从中得到所述反相信号的所述单独的驱动信号中的另一个混合。这样具有的有益效果在于，通过有效增加发声元件从中似乎发出两个声道的部分的分隔，而增强供应至两个致动装置的两个驱动信号的立体声效果。这可通过各个反相信号趋向于消除致动装置在发声元件的相对边缘处产生的声音来实现，从而使声音在朝向相对边缘处集中。
通常在两个致动装置驱动发声元件的相对两半的扬声器中，能够实现这种效果，即使致动装置不转动的，而是(例如)线性致动装置。根据本发明的另一个方面，提供这种扬声器。
有益地，发声元件包括板，所述板具有在两个致动装置之间沿着该板改变的物理属性。
这使得能够实现多种效果，包括提高对供应至两个致动装置的单独的驱动信号产生的声音的去耦，或者将发声元件作为用于显示设备的透镜来使用，如下面将要详细描述的那样。
通常在两个致动装置驱动发声元件的相对两半的扬声器中，能够实现这种效果，即使致动装置不转动的，而是(例如)线性致动装置。根据本发明的另一个方面，提供这种扬声器。
为了更好地理解本发明，下面将参照相应的附图，通过非限制性的实施例来描述本发明的实施方案，其中
图1是C形致动装置的立体图，在图中包括可以详细看到分层结构；图2是使用图1中的致动装置的扬声器组件的示意性侧视图；图3是使用两个如图1所示的致动装置的扬声器的立体图；图4是图3中的扬声器处于第一工作模式的侧视图；图5是用于图3中的扬声器的驱动电路的电路图；图6是用于图3中的扬声器的可选的驱动电路的电路图；图7是图3中的扬声器处于第二工作模式的侧视图；图8是用于图3中的扬声器的另一可选的驱动电路的电路图；图9是图8中的驱动电路的低频混合电路的电路图；图10是图8中的驱动电路的反相混合电路的电路图；图11是图3中的扬声器的、示出了反相混合电路的效果的侧视图；图12是图3中的扬声器的第一可选振动膜的立体图；以及图13是图3中的扬声器的第二可选振动膜的立体图。
首先描述如图1所示的致动装置1。致动装置1具有双压电弯曲结构，包括压电材料层2和3，它们形成分层结构，并介于两个外部电极4和5以及中心电极6之间。层2和3的压电材料优选为压电陶瓷，例如PZT。由压电材料层2和3由施加在电极4到6上的电压来致动，可以选择极性的方向和致动电压的方向，以使得层2和3能够实现长度上的不同变化，例如，层2伸展，而层3收缩，从而使得致动装置1弯曲。例如，层2和3可具有相同方向的极性，并由相反方向的电压(外部电极4和5接地，向中心电极6施加电压)致动。致动装置1在端部11和12之间以曲线方式延伸，特别地以圆的扇区的方式延伸，在这种情况下为整圆的3/4。因此，致动装置1为管状。由于这种形状，致动装置1在致动时的弯曲使得两个端部11和12绕轴线相对转动，致动装置1绕所述轴线弯曲。
致动装置1的横向延伸距离大于其在两个端部11和12之间的延伸距离，在这个意义上讲，它是细长的。这不仅增加了致动装置1和振动膜21(如下所述)之间的耦合刚度，还增加了施加到在两个端部11和12之间具有给定延伸距离的致动装置1上的力。
图2是表示的是WO-03/001841中公开的公知类型(如上所述的C窗型)的扬声器20中的致动装置1的操作的示意图。在这种情况下，致动装置1机械地耦合至振动膜21以产生声音。致动装置1的一个端部12机械耦合至支撑件8，并因此而固定。致动装置1的相对端部11刚性耦合至振动膜21。在致动时，致动装置1的相对端部11相对于固定的一个端部12而转动，从而使得振动膜21如箭头23示意性所示的那样转动(实际上，振动膜21具有一些弯曲)。这样，致动装置1用来使得振动膜21振动，从而产生声音。
图3示出了其中使用了两个相同致动装置1的扬声器30。扬声器30具有振动膜31，振动膜31起到了发声元件的作用。振动膜31形成为扁平的板材，例如聚碳酸酯。振动膜31通过致动装置1安装至便携式电子设备(例如移动电话)的外壳32，外壳32起到扬声器30的支撑结构的作用。振动膜31覆盖外壳32中的缝隙(aperture)36，并因此可被视作外壳32的一部分。振动膜31是透明的，并形成为用于容纳在外壳32中的显示装置33的保护层，如图4所示。
致动装置1安装在振动膜31的相对的相对边缘34处。每个致动装置1以与图2中所示的公知扬声器20相同的方式耦合，即，致动装置1的一个端部12通过其侧面耦合至外壳32，而致动装置1的相对端部11通过其端面刚性耦合至振动膜。致动装置1与外壳32以及振动膜31的耦合是通过合适的粘合剂实现的刚性耦合。
作为致动装置1直接耦合至外壳32的一种选择，致动装置1能够以在共同未决国际申请第PCT/GB04/004314号中公开的方式经由振动膜31的一部分间接耦合至外壳32，该申请的内容可对本发明提供教导，其内容通过引用而并入本发明。这种情况下，扬声器可制造为独立成套的(self-contained)单元，然后在随后的制造步骤中将之简单地合并入外壳32中。
振动膜31可设置有密封部件(未示出)，密封部件在振动膜31没有致动装置1的边缘延伸。如在共同未决的国际申请第PCT/GB04/004314号中公开的那样，密封部件可设置在振动膜31的平坦表面的周边。这种密封部件主要起到防止流体和微粒进入的密封作用，为此，密封部件为不会抑制振动膜的运动的完全挠性的材料段。但是，使用能够提供一些声阻尼的材料是有益的，这是由于这样能够改进扬声器30的频率响应的平滑性(flatness)。密封部件的材料可为具有高可屈性(低硬度)的泡沫弹性体，例如，聚亚安酯泡沫。例如，密封部件的材料的压力变形(Compression Force Deflection)优选地在25-500kPa的范围内，更优选地在100-300kPa的范围内(在0.2英寸/分钟的应变率以及25％的变形时测得)。邵氏硬度计的计示硬度优选地在8-45的范围内，更优选地为25。适于密封部件的材料例如是聚亚胺酯泡沫，例如由Rogers公司提供的名称为PORON(注册商标)的泡沫(例如，PORON 4701-40 Soft)，并优选地具有密度为480kg/m3的高密度等级、0.8mm的厚度以及173kPa的压力变形和25的邵氏A型硬度。
扬声器30进一步包括驱动电路35，用于为各个致动装置1提供驱动信号。图5中示出了驱动电路35的一种可能的结构。这种情况下，驱动电路35具有输入端51，用于接收提供给放大器52的输入的输入信号，放大器52将该输入信号放大，以生成驱动信号。放大器52的输出连接至驱动电路35的两个输出端53，两个输出端53分别连接至致动装置1的其中之一。
因此，驱动电路35为两个致动装置1提供共同的驱动信号。各个致动装置1驱动与其连接的振动膜31的边缘34而使其运动，这种运动为在边缘34处的转动。在将两个致动装置1定向为相互面对但方向相反时，共同的驱动信号驱动它们绕各自的轴线以相反的方式转动。因此，两个致动装置1都驱动振动膜31，使其总体运动的相位和方向相同，以产生声音，但是由各个致动装置1产生的转动分量使得振动膜弯曲。这一合成运动的幅度在图4(其中，为清晰起见，将位移放大)中由虚线40示意性地表示。将振动膜31设计为具有足够挠性，以适应于两个致动装置1的相反转动。也就是说，振动膜31的材料和大小被选择为能够提供适当程度的硬度，从而使振动膜具有足够硬度来使邻近的空气有效移动从而形成声音，并且能够使振动膜具有足够的挠性来使其相对边缘34能够进行反相转动。另外，振动膜具有足够的硬度，从而为显示设备33提供充分的保护。例如，振动膜31可由具有与显示设备的保护罩通常所用的相同类型的聚碳酸酯制成。
在振动膜31的各个边缘34设置有致动装置1，使得对于给定面积的振动膜来说，与WO-03/001841中公开的由单致动装置1驱动的情况相比，由振动膜31能产生较大的输出声级。
图6示出了为致动装置1提供两个单独驱动信号的驱动电路35的一种可选结构。这种情况下，驱动电路35具有两个输入端61，用于接收通常为立体声信号的左右声道的两个单独的输入信号VL和VR，并用于将它们沿各自的信号通路62提供给分别连接至致动装置1的其中之一的各输出端63。各个信号通路62具有放大器64，放大器64将输入信号放大，以生成驱动信号。在这一驱动模式下，由于振动膜31的左、右边缘34与左、右致动装置1比较接近，并且由于振动膜31的硬度有限而且具有环绕的密封部件，因此，振动膜31的左部分将响应于左立体声输入信号VL而显著移动，而振动膜31的右部分将响应于右立体声输入信号VR而显著移动。因此，振动膜邻近于两个致动装置1的左、右部分将趋向于输出单独的信号，从而使声发射定位，并提供立体声效果。这在图7中示意性地示出，在图7中，第一信号导致的合成运动由虚线71示意性表示，而第二信号导致的合成运动由虚线72示意性表示(其中，为清晰起见，将位移放大)。振动膜31运动的变化在高频处比低频处更显著，这是因为振动膜31具有可屈性和惯性而且密封部件具有可屈性和阻尼性的缘故。因此，立体声“分离(separation)”在较高频率处比较低频率处更大。
图8示出了同样为致动装置1提供两个单独驱动信号的驱动电路35的另一可选结构。这种情况下，驱动电路35同样具有两个输入端81，用于接收通常为立体声信号的左右声道的两个单独的输入信号VL和VR，并用于将它们沿各自的信号通路82提供给分别连接至致动装置1的其中之一的各输出端83。各个信号通路具有放大器84，放大器84将信号通路82上的信号放大，以生成驱动信号。但是，驱动电路35另外还包括在将输入供应至放大器84之前对信号进行处理的电路，具体地说是低频混合电路85、反相混合电路86以及方向效应电路87。
图9中示出了低频混合电路85，其用于通过将各个输入信号VL和VR的低频分量混合到输入信号VL和VR的另一个中，从而使扬声器30的可能的低频输出最大化。低频混合电路具有两个输入端91，输入端91接收两个单独的输入信号VL和VR，并将它们沿各自的信号通路92(形成为驱动电路35的总信号通路82的一部分)提供至各自的输出端93。输入信号VL和VR被提供至各个信号通路92中的分频滤波器94，分频滤波器94将各输入信号VL和VR的低频分量VLL和VRL滤除，并沿信号通路92提供各输入信号VL和VR的剩余高频分量VLH和VRH。分频滤波器94具有的滤波器特性使得低频分量VLL和VRL是输入信号VL和VR的低于预定截止频率(通常为400Hz或更低)的分量。
低频分量VLL和VRL从滤波器94输出至第一加法器95，第一加法器95使低频分量VLL和VRL结合，以形成组合的低频信号Vlow。从第一加法器95输出的组合的低频信号Vlow经由可选的增益调整器97供应至两个第二加法器96，每个第二加法器96设置在信号通路92的其中之一中，以将经过增益调整的组合低频信号Vlow增加至信号通路92上剩余的高频分量VLH和VRH中。因此，第二加法器96具有将组合的低频信号Vlow重新引入信号路径92上的信号中的效果。
上述操作的净效应在于，将各个输入信号VL和VR的低频分量VLL和VRL的一些(可能是一半)混合到输入信号VL和VR的另一个中。因此，在低频分量VLL和VRL方面，整个振动膜31由共同信号来驱动，因此趋向于像共同声辐射源那样移动，如以上参照图4描述的那样。这样导致了低频分量VLL和VRL的更有效辐射，这种低频辐射效率通常与振动膜的辐射部分面积的平方成比例。但是，在信号通路92上剩余的高频分量VLH和VRH方面，振动膜31邻近两个致动装置1的左、右部分趋向于输出单独的信号，从而提供立体声效果，如以上参照图7描述的那样。由于随着驱动频率增加，振动膜31趋向于更加弯曲，并表现得越来越不像刚性的联合移动体，而在很低频率时，振动膜31几乎不弯曲，并有效地作为单个刚体那样操作，所以上述方法是有效的。为了实现这种类型的有效扬声器，使振动膜31的硬度与滤波器94的预定截止频率相匹配是理想的，这样使得在截止频率以上时能够从振动膜31邻近两个致动装置1的两半部分获得有用的独立辐射，而在截止频率以下时能够从整个振动膜31获得有用的一致辐射。
当然，低频混合电路85可具有另外的结构，尤其是即使将许多低频分量VLL和VRL而不是其一半混合到输入信号VL和VR的另一个中，也可获得类似的效果。
图10中示出了反相混合电路86。反相混合电路86具有两个输入端101，输入端101接收两个单独的输入信号VL和VR，并沿各自信号通路102(形成为驱动电路35的总信号通路82的一部分)将它们提供至各输出端103。反相混合电路86将两个输入信号VL和VR提供至使输入信号VL和VR反相的各反相器104，并且可选择性地施加大于1或小于1的增益，以生成各自的反相信号VLO和VRO。反相信号VLO和VRO分别提供给输入信号VL和VR中另一个的信号通路102中的加法器105。因此，反相混合电路具有这样的效果，即，能够使各输入信号VL和VR反相，并将其与输入信号VL和VR的另一个相混合。
反相混合电路86的作用在于通过使振动膜31发出两个输入信号VL和VR的位置分隔增加，而增强立体声效果。这是因为，各个反相信号VLO和VRO驱动振动膜31邻近致动装置1的一半(与致动装置驱动的方向相反)，从而在某种程度上消除施加至另一致动装置的信号VL或VR的影响。也就是说，在振动膜31的左半部分中消除了右声道，反之亦然。其结果是，提高了两个单独信号的分隔，并增强了立体声效果。对于施加至图11中右侧的致动装置1的单个输入信号VR的情况，在图11中示意性地表示。输入信号VR使得振动膜31以线111示意性表示的振幅(为清晰起见，将振幅放大)振动。在右侧致动装置1附近朝向右侧处，振幅较大。因此，右声道声音似乎来自振动膜的中心右侧的点，也就是说，来自位置112。同时，左侧的致动装置1由反相信号VRO(也就是说，施加至右侧致动装置1的输入信号VR的相反或部分相反的信号)来驱动，从而形成如线113所示的振动膜振幅。反相振动波峰朝向振动膜的左侧边缘。两个振动的合成振幅如线114所示，它显示了比线111较窄的峰值。因此，右声道声音似乎来自更接近振动膜31的右侧边缘的点，也就是说，来自位置115。对于施加至左侧致动装置1的输入信号VL来说，可得到类似的效果。与简单的立体声驱动相比，两声道的分隔增加，从而增强了立体声效果。
在实践中，由于声音沿着振动膜传播的速度有限，所以可附加地在反相器104中增加相位校正，以确保在各个频率处的反相振幅被驱动到致动装置的相反端部，即，反相器104应该从一个致动装置1沿着振动膜31至另一个致动装置1对声通路进行相位跟踪(phase-track)。
虽然反相混合电路86对提供至其的输入信号VL和VR进行处理，但是所获得的效果对于高频分量特别重要。因此，作为一种选择，反相混合电路86能够单独提取和处理高频分量，例如，通过将反相混合电路86与低频混合电路85相结合，从而对从滤波器94输出的信号进行处理。
方向效应电路87被设置为通过与头部相关的传递函数来处理两个驱动信号VL和VR，并产生感知的方向效应，例如，形成使得收听者感觉声音来自扬声器30之外位置的伪立体声或伪环绕声效果。通过与头部相关的传递函数来进行的这种处理本身是公知的，可应用于本发明。一个公知的示例是由英国南安普顿大学ISVR的纳尔逊设计的立体声偶极系统。在这种立体声偶极系统中，两个分离的辐射扬声器优选为相互非常接近，并且在某些情况下，要使用的换能器(transducer)的物理尺寸是限制它们实际上安装位置接近程度的因素。在本发明的扬声器30中，致动装置间隔、板尺寸、厚度、材料以及所具有的物理属性的适当选择，可使得响应于左、右驱动信号VL和VR的主要辐射区域几乎是振动膜31在其边界内所有间隔部分。也就是说，有效声换能器间隔可从几乎为零到板宽度(即使驱动板的致动装置固定在振动膜的边缘处)，而且如果需要，可将该有效声换能器间隔调整为随频率改变。因此，扬声器30可用来为处于适当位置的收听者产生立体和/或环绕声。
可对扬声器30的结构进行多种改变。
一种可能性是改变振动膜31的形式。在以上所述的扬声器中，振动膜31为平面式，并在其区域上具有一致的物理属性。作为一种选择，可变化为使得在振动膜31上具有一种或多种物理属性。
通常，振动膜31可具有任何改变形式，例如，形成为任意形式的凸缘(rib)或结构。但是，通过将物理属性改变为关于两个致动装置1之间的中心线镜面对称，可获得特殊的有益效果。这种情况下，两个致动装置1的操作的效果相同，但还可获得一些附加效果。还可对物理属性进行附加或可选的改变，即，关于两个致动装置1的中心连线镜面对称。
一种改变物理属性的可能是改变振动膜31的硬度。这使得声学性质可控。为了改变硬度，可使振动膜31的材料变为不均一，从而使得其密度和模量之一、或者两者都作为位置的函数而变化。但是，通过振动膜上一致组分的材料以及厚度(即，与主要的声音发射方向相垂直的板尺寸)的改变，可更便利地实现硬度改变。
图12中示出了一个优选实施例，其示出了振动膜31的可选形式，其中振动膜31沿着耦合有致动装置1的边缘34之间的中心线的厚度较小，因而硬度也较小。振动膜31的这种形式有助于振动膜31的由单独的驱动信号驱动的两半部分的单独声发射模式从两个致动装置1解除耦合，从而在位于扬声器前方的收听者收听时，能增强立体声效果。当扬声器30的振动膜31在显示设备前方用作可能起到保护的透明窗时，理想的情况是仅使振动膜31的厚度随着位置发生平滑改变，以使得显示设备33上的图像受到振动膜31影响而发生的光失真最小化。
图13示出了振动膜31的另一种可选形式，其中，振动膜31的厚度改变而使其起到透镜的作用。特别地，厚度朝向致动装置1之间的中心线130平滑增加，从而使振动膜31构成能对下方显示设备34上的图像进行放大的透镜。由于沿着平行于中心线130的线的厚度是恒定的，因此，透镜具有公知为柱面透镜的类型，但是其形状不必为精确的柱形。作为一种选择，也可使沿着平行于中心线130的线的厚度发生变化，以形成球面透镜来放大显示设备34上的图像，但是其形状不必为精确的球形。
虽然图12和13示出的厚度变化仅发生在振动膜31的一侧，而另一侧是平坦的，但是在实践中，两侧可均具有上述变化(即，一侧可为扁平，另一侧为曲面，或者两侧均为曲面)。
作为一种选择，作为位置函数的其它物理属性的变化可用来使得振动膜31起到透镜的作用。
以上描述的物理属性变化的一些或所有组合均可结合到振动膜31中，从而使得振动膜31能够例如为朝向中间较薄、朝向中间具有较小模量以及朝向边缘密度较大，然后选择板性质的变化，以在板为透明时附加地增加或最小化相关的光学效果，以及/或者增加或最小化作为位置函数的从属板性质(即，板硬度)。
权利要求
1.一种扬声器，包括发声元件，安装在支撑结构上；两个转动致动装置，安装在所述发声元件的相对边缘处，并能够操作以通过转动所述边缘来驱动所述发声元件相对于所述支撑结构运动。
2.如权利要求1所述的扬声器，其中，所述两个转动致动装置在用共同的驱动信号驱动时，能够操作为以相反的方式驱动包括转动分量的运动。
3.如权利要求1或2所述的扬声器，其中，所述两个转动致动装置是相同的。
4.如前述任一项权利要求所述的扬声器，其中，所述转动致动装置为压电致动装置。
5.如权利要求4所述的扬声器，其中，所述转动致动装置具有弯曲结构。
6.如权利要求4或5所述的扬声器，其中，所述两个转动致动装置都以曲线的方式在所述发声元件和所述支撑结构之间延伸。
7.如权利要求6所述的扬声器，其中，所述曲线为圆弧。
8.如权利要求4至7中任一项所述的扬声器，其中，各个所述转动致动装置沿着在操作时所述转动的转动轴线延伸的长度大于其在所述致动装置操作时转动的端部之间延伸的距离。
9.如权利要求4至8中任一项所述的扬声器，其中，所述转动致动装置分别在一个端部处耦合至所述发声元件，而在另一个端部处耦合至所述支撑结构。
10.如前述任一项权利要求所述的扬声器，进一步包括驱动电路，用于向各个致动装置提供驱动信号。
11.如权利要求1至9中任一项所述的扬声器，进一步包括驱动电路，用于向各个致动装置提供单独的驱动信号。
12.如权利要求11所述的扬声器，其中，所述驱动电路包括低频混合电路，所述低频混合电路设置为将各个所述单独的驱动信号的低频分量混合到所述单独的驱动信号的另一个中。
13.如权利要求12所述的扬声器，其中，所述低频混合电路包括两个信号通路，其每一个用于将所述单独的驱动信号的其中之一提供至各自的致动装置；滤波器结构，设置在各个信号通路中，用以滤除所述两个单独的驱动信号的所述低频分量；以及信号处理电路，设置为将所述两个单独的驱动信号中被所述滤波器结构滤除的所述低频分量组合，并将所组合的低频分量重新引入所述信号通路的每一个中。
14.如权利要求12或13所述的扬声器，其中，所述低频分量是频段低于预定截止频率的分量。
15.如权利要求14所述的扬声器，其中，所述预定的截止频率为400Hz或更低。
16.如权利要求11至15中任一项所述的扬声器，其中，所述驱动电路设置为通过与头部相关的传递函数来处理所述单独的驱动信号。
17.如权利要求11至16中任一项所述的扬声器，其中，所述驱动电路包括反相混合电路，其设置为通过使各个所述单独的驱动信号的至少高频分量反相，而从各个所述单独的驱动信号得到反相信号，并将各个反相信号与从中得到所述反相信号的所述单独的驱动信号中的另一个相混合。
18.如前述任一项权利要求所述的扬声器，其中，所述发声元件包括板，所述板具有在所述两个致动装置之间沿所述板改变的物理属性。
19.如权利要求18所述的扬声器，其中，所述物理属性在所述板上的改变相对于所述两个致动装置之间的中心线是镜面对称的。
20.如权利要求18或19所述的扬声器，其中，所述物理属性为硬度。
21.如权利要求20所述的扬声器，其中，所述板沿所述两个致动装置之间的中心线的硬度小于在所述中心线任一侧部分的硬度。
22.如权利要求20或21所述的扬声器，其中，所述板包括在所述板上具有一致组分的材料，并且所述板的厚度在所述两个致动装置之间沿所述板变化。
23.如权利要求18所述的扬声器，其中，所述物理属性为厚度。
24.如权利要求23所述的扬声器，其中，所述板是透明的，并且设置在显示设备上方，所述厚度在所述两个致动装置之间沿所述板改变，从而使所述板形成透镜。
25.如前述任一项权利要求所述的扬声器，其中，所述支撑结构是电子设备的外壳的一部分。
26.如权利要求25所述的扬声器，其中，所述发声元件是透明的，并覆盖显示设备。
27.一种扬声器，包括发声元件，安装在支撑结构上；两个致动装置，安装在所述发声元件的相对两半中，并能够操作以驱动所述发声元件相对于所述支撑结构运动；以及驱动电路，用于向各个所述致动装置提供单独的驱动信号，并包括低频混合电路，所述低频混合电路设置为将各个所述单独的驱动信号的低频分量混合到所述单独的驱动信号的另一个中。
28.一种扬声器，包括发声元件，安装在支撑结构上；两个致动装置，安装在所述发声元件的相对两半中，并能够操作以驱动所述发声元件相对于所述支撑结构运动；以及驱动电路，用于向各个所述致动装置提供单独的驱动信号，其中，所述驱动电路设置为通过与头部相关的传递函数处理所述单独的驱动信号，以产生方向效应。
29.一种扬声器，包括发声元件，安装在支撑结构上；两个致动装置，安装在所述发声元件的相对两半中，并能够操作以驱动所述发声元件相对于所述支撑结构运动；以及驱动电路，用于向各个所述致动装置提供单独的驱动信号，并包括反相混合电路，所述反相混合电路设置为通过使各个所述单独的驱动信号的至少高频分量反相而从中得到反相信号，并将各个反相信号与从中得到所述反相信号的所述单独的驱动信号中的另一个相混合。
30.一种扬声器，包括发声元件，安装在支撑结构上；两个致动装置，安装在所述发声元件的相对两半中，并能够操作以驱动所述发声元件相对于所述支撑结构运动，所述发声元件包括板，所述板具有在所述两个致动装置之间沿所述板改变的物理属性。
全文摘要
一种扬声器(30)，包括安装在支撑结构(32)上的发声元件(31)以及安装在发声元件(31)的相对边缘处的两个转动致动装置(1)。致动装置(1)能够操作为驱动发声元件(31)，使其相对于支撑结构(32)产生包括转动分量的运动。与仅在一个边缘处受驱的情况相比，扬声器(30)能产生较大的输出声级，并且特别适合于在诸如移动电话等的便携式电子设备中使用，这种情况下，支撑结构(32)可以为电子设备的外壳的一部分，而发声元件(31)可能是覆盖显示设备(33)的透明板。
文档编号H04R5/02GK1875658SQ200480032657
公开日2006年12月6日 申请日期2004年11月10日 优先权日2003年11月17日
发明者理查德·涛普利斯, 安东尼·胡利, 马克·理查德·谢泼德 申请人:1...有限公司