专利名称：宽方向性扬声器系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种宽方向性扬声器系统，所述扬声器系统可实现从低频到相对高频范围内的宽方向性。
背景技术：
在安装于天花板等处的扬声器系统中，通常以单体形式使用锥形扬声器。为了提高电-声换能效率，可能会期望使用大直径(超过大约6.5英寸或16.5cm)的锥形扬声器。然而，随着扬声器的直径越来越大，出现了方向性的问题。
图7是示出具有大直径的传统锥形扬声器的特性。
图7(a)是示出当使用大直径的传统锥形扬声器时的方向性的曲线图。图7(b)是示出当高频扬声器与大直径的传统锥形扬声器相结合时的频率响应的曲线图。
在图7(a)中，沿着扬声器中心轴(0°)与大直径锥形扬声器相隔(例如，1m)的位置的声压级被设置为基准。当声音频率(f)处在低频范围内时，不存在方向性。但是，在从中频到高频的范围内，中心轴附近的声压很高，但是斜向的声压下降。因此，当大直径的锥形扬声器安装到天花板时，在该锥形扬声器的正下方声音很清楚，但是随着远离那里，声音变得空洞而不清楚。
因此，当把锥形扬声器用于广播通告或播放音乐时，如果需要扩展中高频的方向性，则要使用小直径的锥形扬声器。然而，换能效率会下降。
因为最初大直径的锥形扬声器的等效质量很大，所以不会产生高频的发射能量。因此，为了输出高频声，高频扬声器(高音喇叭)通常被一起使用。因为高频扬声器的直径较小，所以高频扬声器本来就具有宽方向性。并且，因为高频扬声器的尺寸较小，所以可安装多个高频扬声器。
然而，如图7(b)所示，当大直径的锥形扬声器被用作低频扬声器且高频扬声器被设置来输出比交界频率高的高频声时，在中心轴(0°)不会出现问题，但是在比交界频率低一点的范围内斜向的声压并不足够。因此，把高频扬声器仅与大直径锥形扬声器相结合具有这样的缺陷即不能针对相对高频率的声音而非低频率的声音来实现宽方向性。
作为使用了锥形扬声器的传统扬声器系统的示例，在日本专利公开2004-193749和相应的美国专利4,554,414中，作为示例公开了其中以精制部件覆盖了锥形振动板的正面的扬声器系统。所述精制部件包括小直径中心孔和中心孔周围的多个外围孔。当发出高频声时，由于从中心孔发出的声音和从外围孔发出的声音之间的相位差导致的干扰使得正向的声压级下降，从而提高了高频方向性。而且，扩散器安装在中心孔前面。所述扩散器的上半部分基本上为圆锥形，下半部分基本上为半球形，并且直径与中心孔近似相同。这样的扩散器提高了方向性，尤其是高频的方向性。
如上所述，传统扬声器系统被构造为由锥形振动板和精制部件形成封闭空间，并且通过从中心孔和外围孔发出在封闭空间产生的声能会产生相位干扰。然而，因为封闭空间组成低通滤波器，所以输出的高频声压级下降。
而且，因为通过使用两个声通路(即，中心孔和外围孔)来进行相位干扰，所以相位干扰的波峰和倾斜变陡。
发明内容
因此，考虑到上述问题来进行本发明，并且本发明的目的在于提供一种宽方向性扬声器系统，其能够实现在从低频到相对高频的范围内的宽方向性。
为了解决上述问题，本发明的特征在于下述结构。
根据本发明，可通过提供使用了具有前开口的锥形振动板的扬声器单元的宽方向性扬声器系统来实现上述和其它目的。扬声器系统包括第一喇叭和扩散器。第一喇叭具有一小直径开口，并且这样布置所述第一喇叭使得所述小直径开口从所述锥形振动板的前开口向内安置，并且所述第一喇叭的外表面从所述小直径开口开始沿着锥形振动板的内表面排布，从而在所述第一喇叭的外表面和所述锥形振动板的内表面之间形成第一声通路。所述扩散器具有一基座部分、一前端部分、和在这二者间延伸的外围表面，并且这样布置所述扩散器使得所述基座部分从所述第一喇叭的前开口向内安置并与所述第一喇叭的小直径开口相对，并且所述扩散器具有这样的形状以使得所述外围表面从所述基座部分沿着所述第一喇叭的内表面扩展，从而在所述扩散器的扩展的外围表面和所述第一喇叭的内表面之间形成第二声通路，并且使得所述扩散器的扩展的外围表面随后向着所述扩散器的前端部分变窄。
因此，通过所述第一喇叭和所述扩散器来调整声音的相位，并且可针对从低频到相对高频的范围来获得宽方向性。
所述第一喇叭形成了所述第一和第二声通路，用于沿着所述锥形振动板的内表面和外表面对声音进行导向。因此，不同于现有技术中的限制声音，因为针对高频的输出声压级的下降很小，所以可在截止频率不下降的情况下提高声音的清晰度。
优选地，宽方向性扬声器系统还包括第二喇叭，所述第二喇叭位于与所述锥形振动板的前开口相邻的位置并且在所述锥形振动板的延伸方向上扩展，并且这样布置所述第二喇叭使得所述第二喇叭的内表面沿着所述第一喇叭的外表面排布，从而在所述第二喇叭的内表面和所述第一喇叭的外表面之间形成一用于使所述第一声通路延伸的间隙。
通常，不必在与中心轴近似成90°的方向上传播声音。因此，通过利用所述第二喇叭在与中心轴成期望角度的覆盖区域内对经由所述第一声通路发出的声音进行集中，从而可提高声音换能效率。
在本发明的另一方案中，提供一种使用了具有非锥形振动板的扬声器单元的宽方向性扬声器系统。所发明的扬声器系统包括第一喇叭、第二喇叭、和扩散器。这样布置所述第二喇叭使得所述第二喇叭的小直径开口安置在所述扬声器单元的开口处。这样布置所述第一喇叭使得所述第一喇叭的小直径开口从所述第二喇叭的前开口向内安置，并且使得所述第一喇叭的外表面从所述第一喇叭的小直径开口开始沿着所述第二喇叭的内表面扩展，从而在所述第一喇叭的外表面和所述第二喇叭的内表面之间形成第一声通路。所述扩散器具有一基座部分、一前端部分、和在这二者间延伸的外围表面，并且这样布置所述扩散器使得所述基座部分从所述第一喇叭的前开口向内安置并与所述第一喇叭的小直径开口相对，并且所述扩散器具有这样的形状以使得所述扩散器的外围表面从所述基座部分开始沿着所述第一喇叭的内表面扩展，从而在所述扩散器的扩展的外围表面和所述第一喇叭的内表面之间形成第二声通路，并且使得所述扩散器的扩展的外围表面随后向着所述扩散器的前端部分变窄。
由于所述第二喇叭执行所述锥形振动板的功能，所以，即使扬声器单元具有非锥形振动板，所发明的扬声器系统也可实现与使用锥形振动板的扬声器系统相同的效果。
优选地，宽方向性扬声器系统还包括多个高频扬声器，它们被容纳在所述扩散器的外围表面中，围绕所述扩散器前端对所述扩散器进行斜向切割，从而使得所述多个高频扬声器围绕所述扩散器的中心轴而呈放射状排布。
为了加强通过具有锥形振动板的扬声器单元所不能实现的高频声输出，可通过使用高频扬声器来实现针对全频带范围的宽方向性。因此，提高了声音的清晰度。
而且，因为多个高频扬声器在斜向上呈放射状方式安装，所以所述扩散器的前面没有高频声集中。因此实现了针对高频的宽方向性。所述高频扬声器的数量可以是2。为了使声音散布的更宽，优先地是安装三个或更多高频扬声器。
在宽方向性扬声器系统中优选地是，所述扩散器在中央部分具有一个孔，所述孔形成了第三声通路。
因此，除了所述第一声通路和所述第二声通路之外，通过添加由所述孔形成的第三声通路，提高了产生声程差的声通路的数量，从而在特定频率产生的波峰和倾斜会由于相位干扰而缓和。
这样，根据本发明，可针对从低频到相对高频的范围来实现宽方向性，而不会使在相对高频的范围内的输出下降。因此，可改善大直径锥形扬声器单元，从而提高换能效率，并且同时实现针对相对高频范围的宽方向性。
而且，本发明的扬声器系统具有这样的简单结构其中高频扬声器单元被容易地添加，或者所述第三声通路可容易地形成。
而且，例如，当本发明的扬声器系统被安装到天花板时，由于可在保持宽方向性的同时提高换能效率，所以可减少扬声器的安装数量，或者可在扬声器系统中使用低功率放大器。
图1是示出本发明第一实施例的透视图。
图2是示出图1中所示实施例的内部结构的第一剖面结构图。
图3是示出图1中所示实施例的内部结构的第二剖面结构图。
图4是示出锥形振动板、第二喇叭、第一喇叭和扩散器的分解结构图。
图5是示出本发明第二实施例的剖面结构图。
图6是示出本发明第三实施例的剖面结构图。
图7(a)和7(b)是示出大直径传统锥形扬声器的特性的曲线图。
具体实施例方式
图1是示出本发明第一实施例的透视图。
标号1表示锥形扬声器单元，其用来在从低频到相对高频的范围内输出声音，即，与“低频扬声器”相对应。为了提高换能效率，锥形扬声器的直径可提高到超过6.5英寸(16.5cm)。优选地是，所述直径大约8英寸(20.32cm)。
标号2是扩散器。在图中示出将高频扬声器单元3安装到扩散器2的外围表面57(见图4)，然而，这并非不可缺少的结构。高频扬声器单元3用来输出高频声，即，与“高频扬声器”相对应。在图中示出四个单元彼此等角地布置。
标号4是扬声器单元1的锥形振动板。锥形振动板4的典型的剖面形状是根据其自身的名称“锥形”的直线形状，然而，其也可形成为曲线形状，从而随着所述锥形振动板4向外延伸而放宽率(rate ofwidening)提高。
第一喇叭5安装在锥形振动板4和扩散器2之间。在锥形振动板4和第一喇叭5之间的间隙形成了环形的第一声通路8。在扩散器2和第一喇叭5之间的间隙形成了环形的第二声通路9。
在锥形振动板4的延伸方向上布置第二喇叭6。第二喇叭6安装在第一喇叭5周围，从而在第一喇叭5和第二喇叭6之间限定使第一声通路8延伸的间隙。然而，这样的结构并非是不可缺少的。
靠近锥形振动板4布置的第一喇叭5的一部分的剖面形状需要被形成为与锥形振动板4的剖面形状相对应。然而，第一喇叭5的整体剖面形状并非被限制为直线形状，而是可形成为曲线形状，从而随着第一喇叭5向外延伸放宽率提高。以相同的方式，第二喇叭6的整体剖面形状并非被限制为直线形状，而是可形成为曲线形状，从而随着第二喇叭6向外延伸放宽率提高。
图中示出在扩散器2的中央部分形成孔7，然而，孔7并非不可缺少的部件。
从锥形振动板4中心的防尘罩(center cap)12到扩散器2的前端部分58(见图4)形成第三声通路10。
因为第一到第三声通路8、9、和10的长度彼此不同，所以类似于上述现有技术，当通过各个声通路传递的声音在收听位置被合成时，会产生相互干扰。在中心位置，随着声音频率越来越高，输出声压级下降，并且方向性趋于变平。
而且，形成了第一到第三声通路8、9、和10的组件的外观被形成为尽可能的圆，从而降低声音的衍射。
图2是示出图1中所示本发明实施例的内部结构的第一剖面结构图。该剖视图是通过垂直切开图1所示的宽方向性扬声器系统而获得的不图。
而且，图3是示出根据图1中所示本发明实施例的宽方向性扬声器系统的内部结构的第二剖面结构图。该剖视图是通过沿着示出了第二螺钉座17和第二自攻凸起部(self tap bosses)18的角度切开所述扬声器系统而获得的示图。在每一示图中，由相同的标号指示与图1中相同的部件。
在详细描述内部结构之前，现在将描述锥形振动板4、第一喇叭5、扩散器2、和第二喇叭6的形状和排布。
图4是示出锥形振动板4、第二喇叭6、第一喇叭5和扩散器2的分解结构示图。
图4是根据图2中所示的第一剖面结构图而作的，并且与图1和图2中相同的部件由相同的标号表示。
标号50是本发明的宽方向性扬声器系统的中心轴，即，锥形扬声器单元1、第二喇叭6、第一喇叭5、和扩散器2的中心轴。
在锥形扬声器单元1中，根据表面是位于锥形振动板4的外侧还是位于锥形振动板4的内侧，将“A”称为锥形振动板4的外表面，并且将“B”称为内表面。锥形振动板4被固定到边缘27上的凸缘28。与锥形振动板4的边缘27相邻的开口被称作前开口51。
在该图中示出第二喇叭6是圆锥形喇叭，然而，其可以形成为诸如指数曲线型喇叭等其它形状。
根据表面是位于喇叭的外侧还是位于喇叭的内侧，将“A”称为第二喇叭6的外表面，并且将“B”称为内表面。通过把凸起6a插入到锥形扬声器单元1的凸缘28的孔中来固定第二喇叭6，所述凸缘28未在该图中详细示出。与凸缘28相连接的第二喇叭6的一部分被称作小直径开口52或后开口，与小直径开口52相对的大直径部分被称作前开口53。
在该图中示出第一喇叭5是圆锥形喇叭，然而，其可以形成为诸如指数曲线型喇叭等其它形状。根据表面是位于喇叭的外侧还是位于喇叭的内侧，将“A”称为第一喇叭5的外表面，并且将“B”称为内表面。
在与第二喇叭6的第二自攻凸起部18相相对应的位置处，第一喇叭5具有四个第二螺钉座17，该螺钉座也在图1中示出。通过把自攻螺钉(未示出)从图中下部上紧到形成于第二自攻凸起部18上的孔中，来把第一喇叭5固定到第二喇叭6。
位于锥形振动板4附近的第一喇叭5的开口被称作小直径开口54或后开口，并且与小直径开口54相对的大直径部分被称作前开口55。
位于锥形振动板4附近的扩散器2的中央部分形成为基本平坦的表面，并且被称作基座部分56。然而，可以将基座部分56形成为向着锥形振动板4凸起的球面。与基座部分56相对的部分被称作前端部分58。
因为可以通过扩散器2的形状来改变第二声通路9的曲率，所以扩散器2具有作为能够调整穿过第二声通路9的声音的相位的相位控制器的功能。
扩散器2的外围表面57从基座部分56沿着第一喇叭5的内表面扩展，并与第一喇叭5有间隙。该图中示出扩散器2形成为圆锥形，从而随着截面宽度向着前端部分58前进而变窄。考虑到扩散器2的截面，因为随着向着前端部分58前进扩散器被形成为渐缩的或圆形的，所以截面区域变小。
因此，第二声通路9的环形截面的内径从基座部分56增加到形成在基座部分56和前端部分58之间的拐点66。
如上所述，扩散器2具有基座部分56、前端部分58、和在前述二者之间延伸的外围表面57。基座部分56从第一喇叭5的前开口55向内安置，并且与第一喇叭5的小直径开口54相对。扩散器2具有特定形状，从而扩散器2的外围表面57从扬声器系统的中心轴50沿着从基座部分56开始的第一喇叭5的内表面向外呈放射状扩展，从而在扩展的扩散器2的外围表面57和第一喇叭5的内表面之间形成了第二声通路9。扩展的扩散器2的外围表面57到达基座部分56和前端部分58之间形成的拐点66。扩散器2的外围表面57朝着前端部分58向着中心轴50呈放射状延伸。另外，外围表面57从拐点66按照斜面向着前端部分58的边缘渐缩或倾斜。
多个高频扬声器3(例如，如该图中所示的四个扬声器)被安装在向着扩散器2的前端渐缩或倾斜的外围表面57内。扬声器3被容纳在扩散器2的外围表面57内所形成的空间中。从扩散器2的中心轴50看，高频扬声器3沿斜向以放射状向外排布或朝向。
而且，如图所示，孔7被形成为通过扩散器2的中央部分，并且从基座部分56向着前端部分58延伸以形成第三声通路10。因此，前端部分58也是孔7的前开口。孔7的内表面59在基座部分56和前端部分58的端部呈圆形。
如图所示，孔7形成为喇叭状。总之，孔7具有与喇叭相同的形状，即基座部分56的开口的截面直径较小并且前开口58的截面直径较大。
然而，只要孔7变为声通路，孔7就不需要具有喇叭形状。孔7可具有开口的截面的直径恒定的圆柱形，或者可构成为前开口的截面直径比基座部分的开口的截面直径小。
通过把也在图1中示出的第一喇叭5的第一螺钉座16插入螺钉座容纳部分41a，并且通过把自攻螺钉(未示出)从第一螺钉座16上紧到第一自攻凸起部42a上形成的孔中，从而把扩散器2固定到第一喇叭5，稍后将参照图3详细描述。
其后将描述图4中所示的部件的排布和用于形成图1和图2中所示的第一到第三声通路的间隙。
第一喇叭5的小直径开口54从锥形振动板4的前开口51向内安置。第一喇叭5的外表面A从第一喇叭5的小直径开口54沿着锥形振动板4的内表面B排布，从而在它们之间形成第一声通路8(见图1和图2)。因此，第一喇叭5的至少一部分位于锥形振动板4内侧(内表面B侧)。
另一方面，第二喇叭6位于接近锥形振动板4的前开口51的位置，并且沿着锥形振动板4的延伸方向扩展。第二喇叭6的内表面B沿着第一喇叭5的外表面A排布，从而在它们之间形成间隙用于延伸第一声通路8(见图1和图2)。
该图中示出，第一喇叭5的前开口55从第二喇叭6的前开口53向前凸出，然而，并不限于此。因为提供第二喇叭6来延伸第一声通路8并且把声音集中在中央区域，所以第一喇叭5的前开口55可从第二喇叭6的前开口53向内安置。
扩散器2的基座部分56从第一喇叭5的前开口55向内安置，并且与第一喇叭5的小直径开口54相对。扩散器2的外围表面57从基座部分56沿着第一喇叭5的内表面B排布，从而形成第二声通路9(见图1和图2)。
如该图所示，扩散器2的前端部分58从第一喇叭5的前开口55向内凸出。然而，因为扩散器2用于在斜向上形成第二声通路，所以扩散器2的前端部分58的凸起不是必需的结构。
四个高频扬声器3被容纳安装在围绕扩散器2的前端部分58斜向切割的外围表面57中。从扩散器2的中心轴50看，高频扬声器3呈放射状(朝向外)并且彼此等角(见图1)地排布。
扩散器2在中央部分具有形成了第三声通路10(见图1和图2)的孔7。
将再次参照图1到图3来描述锥形扬声器单元1的内部结构。基本结构类似于现有技术的基本结构。
如图2所示，锥形扬声器单元1是电动式扬声器。
通过把凸缘28连接到天花板的平面隔板(未示出)或者通过使用螺钉将凸缘28连接到扬声器箱的外壳(未示出)上形成的孔，从而固定锥形扬声器单元1。如图所示，在围绕第二喇叭6的第一开口53形成凸缘65的情况下，可通过把第二喇叭6的凸缘65连接到天花板的平面隔板或者将凸缘28连接到扬声器箱的外壳上形成的孔，来固定锥形扬声器单元1。
图2所示的磁路单元21是外部磁铁型。在环形磁铁11的中心安装中心支柱22。磁铁11插入到轭23和板24之间，并且中心支柱22被插入到板24的中心孔中。这些部件构成磁路单元21。
在板24的中心孔和中心支柱22之间形成有环形间隙，并且在该环形间隙中安置了围绕音圈线管25缠绕的音圈25a。音圈线管25被固定地安装到锥形振动板4。标号12指的是防尘罩。通过把声频电信号施加到音圈25a来驱动锥形振动板4。
磁路单元21通过空心框架26与凸缘28连接。
锥形振动板4的前开口51(见图4)通过边缘27被固定到凸缘28。
只要具有凸缘28的框架26仅被用于固定磁路单元21和锥形振动板4，框架26就不限于任一特定形状。例如，框架26可形成为多孔的圆锥形、n棱的棱体形(n是3、4、5…)等。
当以施加到音圈25a的电信号来驱动锥形扬声器单元1的锥形振动板4时，通过经不同的路径，即第一至第三声通路8、9、和10而分为三叉来发出声音。
当锥形扬声器单元1发出低频声时，整个锥形振动板4进行活塞运动。因此，未在第一至第三声通路8、9、和10之间产生声程差。
但是，当锥形扬声器单元1发出高频声时，锥形振动板4产生分开的振动。锥形振动板4仅在靠近中心处振动。因此，声能集中到锥形振动板4附近，并且锥形振动板4变为点声源。
因此，当声音通过第一声通路8、第二声通路9、和第三声通路10时，因为声程差在扬声器系统的正面(靠近中心轴)处产生，所以，在高频声(即，短波长)的情况下，产生波偏移的相位差。因此，通过各个声通路的声音的“声压总和的等级”转坏，但是斜向的“声压总和的等级”转好。因此，方向性可被拓宽。
这样，因为本发明实施例不限制锥形振动板4内的声音，所以如同现有技术那样，高频的输出声压级未被抑制。
而且，可设计扩散器2的形状，从而斜向的声压比扩散器2的正面的声压高。
尽管在该图中示出安装了第二喇叭6，但是从第二喇叭6是仅用于把经由第一声通路8发出的声音集中在中央区域的部件的角度看，第二喇叭6并非必需的部件。
而且，在扩散器2上形成的孔7形成了第三声通路。通过增加声通路，可通过相位干扰来缓和在特定频率产生的波峰和倾斜。然而，孔7并非必需的部件。
如图2所示，高频扬声器单元3是一种小型球顶高频扬声器，例如，公知的平衡球顶高频扬声器。以辐条13a(见图1)把相位塞13安装到支撑部分14。相位塞13是用于提供声音负载来防止相位干扰的部件。
在图2中，标号15指的是振动板和边缘，其中心部分是具有球顶(半球)形的振动板，并且其周围部分是具有半环形的边缘。边缘区基本上与振动板的边缘区相同。
磁路单元30、31、32、和33是外部磁铁型，并且在环形磁铁30的中心设置中心支柱31。磁铁30被插入轭32和板33之间。在板33的中心孔和中心支柱31之间形成环形间隙，并且围绕音圈线管34缠绕的音圈34a布置在该环形间隙中。音圈线管34被固定到振动板和边缘之间的边界。通过支撑部分14把“振动板和边缘”15和板33安装到扩散器2。
而且，从高频扬声器单元3仅用于制作全频带扬声器系统中的宽方向性扬声器系统的角度看，高频扬声器单元3并非必需的部件。
参照图3将描述第一喇叭5与第二喇叭6相连接的结构和扩散器2与第一喇叭5相连接的结构。
在第一喇叭5上形成第二螺钉座17，并且在第一喇叭5的外表面A(见图4)上的第二螺钉座17上形成连接部分17a。第二喇叭6的第二自攻凸起部18被插入到连接部分17a，并且自攻螺钉被从第二螺钉座17上紧到第二自攻凸起部18。
扩散器2包括沿着外围表面57(见图4)上的线X-X和沿着内表面59(见图4)上的线Y-Y装配的扩散器组件41和42。
扩散器组件41的螺钉座容纳部分41a与扩散器组件42的第一自攻凸起部42a成直线，并且从第一喇叭5的内表面B(见图4)凸出的第一螺钉座16被插入到螺钉座容纳部分41a。从第一喇叭5的外表面A把自攻螺钉通过第一螺钉座16和螺钉座容纳部分41a上紧到第一自攻凸起部42a。结果，扩散器组件41和扩散器组件42被整体地连接，并且被固定到第一喇叭5。
图5是示出本发明第二实施例的剖面结构。
在该图中，与图1至4相同的部件由相同的标号表示，并且将省略其详细描述。
在此实施例中，锥形扬声器单元1的凸缘28被安装到喇叭形隔板61。喇叭形隔板61具有圆锥形喇叭的形状。优选地是，喇叭形隔板61的内表面B沿着第一喇叭5的外表面A(见图4)扩展。
喇叭形隔板61可以在功能上替代参照图1至4描述的第二喇叭6。另外，喇叭形隔板61具有作为挡板的功能，用于防止从锥形振动板4的外表面A(见图4)发出的声音回到正面。
标号63是通过预定的固定方法预先固定到凸缘28的自攻凸起部。例如，通过把自攻螺钉(未示出)从第二螺钉座17上紧到自攻凸起部63，来把第一喇叭5固定到锥形扬声器单元1的凸缘28。
图6是示出本发明第三实施例的剖面结构图。在该图中，与图1至5相同的部件由相同的标号表示，并且将省略其详细描述。
在此实施例中，使用具有非锥形振动板的扬声器单元71来替代图1至5中所示的锥形扬声器单元1。以磁路单元的音圈来驱动非锥形振动板。
具有球顶形振动板的扬声器单元、具有平面形振动板的扬声器单元等可被用作具有非锥形振动板的扬声器单元71。
在此实施例中，第二喇叭72替代图1至4中所示的锥形振动板4。第二喇叭72被构成为好像图1至4中所示的第二喇叭6的小直径开口52(见图4)延伸到扬声器单元71的开口71a并且安装到具有非锥形振动板的扬声器单元71。
因此，第二喇叭72的第一凸缘72a上形成的小直径开口位于具有非锥形振动板的扬声器单元71的开口71a上。第二喇叭72与第二凸缘72b一起形成来被安装到隔板(未示出)。
第一喇叭5的小直径开口54(见图4)从第二喇叭72的前开口(与图4中的前开口53相对应)向内安置。第一喇叭的外表面(与图4中的第二喇叭6的外表面A相对应)从小直径开口沿着第二喇叭72的内表面(与图4中的第二喇叭6的内表面B相对应)延伸，从而形成第一声通路8。
由于扩散器与图1至4中所示的扩散器系统相同，所以省略对其的描述。
如果需要制造全频带扬声器系统中的宽方向性扬声器系统，则需安装高频扬声器3。然而，如果不需要制造所述宽方向性扬声器系统，则不必安装高频扬声器3。
提供第二喇叭72来替代图1至4中所示的锥形振动板4。因此，尽管使用了具有非锥形振动板的扬声器单元71，但是本实施例的扬声器系统可实现从低频范围到相对高频范围的宽方向性，与参照图1至4描述的在先实施例相同。
在该图中示出，第一喇叭5的前开口55(见图4)从第二喇叭72的前开口向前凸出，然而，这并非不可缺少的结构。
尽管平面波从具有非锥形振动板的扬声器单元71的开口71a发出，但是第二喇叭72把该平面波转换成球面波，并且变成从中心伸展的点声源。因此，如同使用了锥形扬声器1的扬声器系统那样产生了相位干扰，并且中心部分的输出声压级下降。因此，扬声器系统可实现从低频到相对高频的宽方向性。可把扩散器2的形状设计为，斜向的声压高于扩散器2的正面的声压。
可使用装备有带状振动板(该振动板也是用于传送电信号的导体)的扬声器单元作为基于非锥形振动板的扬声器单元71。在带状振动板的情况下，因为振动板具有矩形形状，所以其不是旋转对称的。因此，必需来改变第一喇叭5、第二喇叭、和扩散器2的形状来适合于振动板的对称轴。
锥形扬声器单元1是电动式扬声器，然而，其不限于此，而是可具有使用电磁力的其它驱动处理。而且，可使用压电扬声器或静电(电容式)扬声器。
而且，锥形振动板4具有边缘27，然而，锥形振动板4也可以不具有该边缘。
而且，本发明不仅应用于安装到天花板的扬声器系统，而且应用于其它类型的扬声器系统(例如，箱形扬声器系统)。
权利要求
1.一种宽方向性扬声器系统，其使用具有带前开口的锥形振动板的扬声器单元，所述扬声器系统包括第一喇叭；和扩散器，其中，所述第一喇叭具有一小直径开口，并且这样布置所述第一喇叭使得所述小直径开口从所述锥形振动板的前开口向内安置，并且所述第一喇叭的外表面从所述小直径开口开始沿着锥形振动板的内表面排布，从而在所述第一喇叭的外表面和所述锥形振动板的内表面之间形成第一声通路，并且其中，所述扩散器具有一基座部分、一前端部分、和在这二者间延伸的外围表面，并且这样布置所述扩散器使得所述基座部分从所述第一喇叭的前开口向内安置并与所述第一喇叭的小直径开口相对，并且所述扩散器具有这样的形状以使得所述外围表面从所述基座部分开始沿着所述第一喇叭的内表面扩展，从而在所述扩散器的扩展的外围表面和所述第一喇叭的内表面之间形成第二声通路，并且使得所述扩散器的扩展的外围表面随后向着所述扩散器的前端部分变窄。
2.如权利要求1所述的宽方向性扬声器系统，还包括第二喇叭，所述第二喇叭位于与所述锥形振动板的前开口相邻的位置并且在所述锥形振动板的延伸方向上扩展，并且这样布置所述第二喇叭使得所述第二喇叭的内表面沿着所述第一喇叭的外表面排布，从而在所述第二喇叭的内表面和所述第一喇叭的外表面之间形成一用于使所述第一声通路延伸的间隙。
3.如权利要求1所述的宽方向性扬声器系统，还包括多个高频扬声器，所述多个高频扬声器被容纳在所述扩散器的外围表面中，围绕所述扩散器前端对所述扩散器进行斜向切割，从而使得所述多个高频扬声器围绕所述扩散器的中心轴而呈放射状排布。
4.如权利要求1所述的宽方向性扬声器系统，其中，所述扩散器在其中央部分具有一个孔，该孔形成了第三声通路。
5.一种宽方向性扬声器系统，其使用具有振动板的扬声器单元，所述扬声器系统包括第一喇叭；第二喇叭；和扩散器，其中，这样布置所述第二喇叭使得所述第二喇叭的小直径开口安置在所述扬声器单元的开口处，其中，这样布置所述第一喇叭使得所述第一喇叭的小直径开口从所述第二喇叭的前开口向内安置，并且使得所述第一喇叭的外表面从所述第一喇叭的小直径开口开始沿着所述第二喇叭的内表面扩展，从而在所述第一喇叭的外表面和所述第二喇叭的内表面之间形成第一声通路，并且其中，所述扩散器具有一基座部分、一前端部分、和在这二者间延伸的外围表面，并且这样布置所述扩散器使得所述基座部分从所述第一喇叭的前开口向内安置并与所述第一喇叭的小直径开口相对，并且所述扩散器具有这样的形状以使得所述扩散器的外围表面从所述基座部分开始沿着所述第一喇叭的内表面扩展，从而在所述扩散器的扩展的外围表面和所述第一喇叭的内表面之间形成第二声通路，并且使得所述扩散器的扩展的外围表面随后向着所述扩散器的前端部分变窄。
6.如权利要求5所述的宽方向性扬声器系统，还包括多个高频扬声器，所述多个高频扬声器被容纳在所述扩散器的外围表面中，围绕所述扩散器前端对所述扩散器进行斜向切割，从而使得所述多个高频扬声器围绕所述扩散器的中心轴而呈放射状排布。
7.如权利要求5所述的宽方向性扬声器系统，其中，所述扩散器在其中央部分具有一个孔，该孔形成了第三声通路。
8.如权利要求5所述的宽方向性扬声器系统，其中，所述扬声器单元具有非锥形振动板。
全文摘要
本发明提供了一种宽方向性扬声器系统，其具有带锥形振动板的扬声器单元、喇叭、和扩散器。这样布置所述喇叭其小直径开口从所述振动板的前开口向内安置，并且所述喇叭的外表面从所述小直径开口开始沿着锥形振动板的内表面排布，从而形成第一声通路。所述扩散器具有一基座部分、一前端部分、和在这二者间延伸的外围表面，并且这样布置所述扩散器所述基座部分从所述喇叭的前开口向内安置并与所述喇叭的小直径开口相对。所述扩散器具有这样的形状所述外围表面从所述基座部分沿着所述喇叭的内表面扩展，从而形成第二声通路。所述扩散器的扩展的外围表面随后向着所述扩散器的前端部分变窄。
文档编号H04R1/20GK101031164SQ20071000049
公开日2007年9月5日 申请日期2007年2月28日 优先权日2006年2月28日
发明者岩山健 申请人:雅马哈株式会社