喇叭阵列的制作方法

文档序号:18250899发布日期:2019-07-24 09:44阅读:751来源:国知局
喇叭阵列的制作方法

本公开涉及用于扬声器的换能器和相关联波导的阵列配置。



背景技术:

阵列扬声器系统可以包括多个换能器(直接辐射式、装有喇叭式或这两者)。通常,阵列具有宽广的水平方向性图案并且在竖直平面上具有窄得多的方向性。水平平面上的方向性由阵列的宽度或额外波导的使用确定。在竖直平面上,方向性可以改变以提供对某些收听区域的声音信号覆盖。阵列的竖直方向性图案可以由阵列的几何形状提供和/或通过将特定振幅和相位分布应用于阵列的每个元件或应用于一组元件(例如,换能器之间的延迟)来提供。例如,J形线性阵列可以为长距离收听区域提供较窄的竖直方向性并且为近场区域提供较宽的覆盖。在其他阵列中,选定的方向性可以由信号在阵列的元件(例如,换能器)上的振幅-相位分布来提供,而同时阵列保持笔直。



技术实现要素:

在其中辐射信号的波长相当于阵列的每个单独元件(例如,辐射体、电声换能器)的大小和元件之间的距离的高频下,阵列的方向性呈现出多个波瓣。在理想化模型中,由竖直尺寸为h且相邻元件之间的距离为d的n个元件组成的阵列的远场竖直方向性是阵列和单独元件的方向性之积:

其中Θ是与阵列的轴线所成的角度,是波长,f是频率,并且c是声速。

增加每长度的辐射元件数量同时减小元件的大小和间距(例如,最小化阵列的高度)可以导致更好地控制阵列的高频方向性,并且可以降低阵列的方向性的空间粒度。用于增加每长度的辐射元件数量的方法可以包括以交错布置来放置辐射元件或者显著地弯曲辐射元件的波导以将元件定位在不同平面中。然而,交错布置可能没有真正地最大化每长度的辐射元件数量,因为元件在水平维度上可能只是彼此部分地重叠。显著地弯曲辐射元件的波导(例如,弯曲到接近90度)可以导致使频率响应严重无规律的反射。

本公开提供能比上述方法提供更紧凑包装的成阵列的换能器和波导的配置,以及一种相对于上述显著弯曲的方法而言最小化弯曲和最终反射的弯曲波导。例如,通过在竖直平面中弯曲并且相对于阵列的水平轴线指向对称角的特定波导形状而使得换能器的更紧凑位置成为可能。每对相邻换能器的位置以特定方式布置使得换能器水平地对准,并且换能器的对应波导的出口竖直地对准。

公开用于扬声器阵列的实施方案,所述扬声器阵列将用于所述阵列的给定长度的换能器和相关联通道波导的数量最大化。在一个示例中,一种扬声器阵列包括:多个换能器,所述多个换能器在所述扬声器阵列的竖直轴线的相反侧上以相邻组布置;以及多个通道波导,每个通道波导耦合到所述多个换能器中的不同换能器,每个通道波导的出口(例如,输出/出口)沿着所述扬声器阵列的所述竖直轴线彼此中心对准。在所述示例中,所述多个通道波导的至少两个入口(例如,输入)沿着水平平面基本上对准,所述水平平面垂直于所述竖直轴线。

在另一示例中,一种扬声器阵列包括:多个换能器,所述多个换能器包括定位在所述扬声器阵列的投射平面的第一侧上的第一组换能器和定位在所述投射平面的第二相反侧上的第二组换能器,所述投射平面包括所述扬声器阵列的竖直轴线;多个弯曲的通道波导,每个通道波导在所述通道波导的入口处耦合到所述多个换能器中的不同换能器,每个通道波导的出口具有定位在所述扬声器阵列的所述投射平面上的中心;以及外部波导,所述外部波导耦合到所述多个通道波导的所述出口。在这个示例中,耦合到所述第一组换能器中的换能器的所述多个通道波导中的每个通道波导的每个入口沿着水平平面与耦合到所述第二组换能器中的换能器的所述多个通道波导中的相关联通道波导的所述入口基本上对准,所述水平平面垂直于所述投射平面和所述竖直轴线。

另一示例扬声器阵列包括:多个换能器,所述多个换能器在所述扬声器阵列的竖直轴线的相反侧上以相邻组布置;以及多个通道波导,每个通道波导耦合到所述多个换能器中的不同换能器并且每个通道波导具有长度,由所述多个换能器中的相关联换能器产生的声音沿着所述长度行进,每个通道波导的出口沿着所述扬声器阵列的所述竖直轴线中心对准。在这个示例中,所述多个通道波导中的每个通道波导沿着所述长度对称地设定轮廓,以与所述扬声器阵列的所述竖直轴线的相反侧上的相关联通道波导的轮廓互补。

附图说明

通过参考附图阅读下文对非限制性实施方案的描述,可以更好地理解本公开,下文在附图中:

图1示出根据本公开的一个或多个实施方案的换能器阵列的第一示例的正视图。

图2示出根据本公开的一个或多个实施方案的换能器阵列的第一示例的后视图。

图3示出根据本公开的一个或多个实施方案的换能器阵列的第一示例的侧视图。

图4示出根据本公开的一个或多个实施方案的换能器阵列的第一示例的俯视图。

图5示出根据本公开的一个或多个实施方案的换能器阵列的第一示例的等距视图。

图6示出根据本公开的一个或多个实施方案的换能器和外部波导的阵列的第二示例的侧视等距视图。

图7示出根据本公开的一个或多个实施方案的换能器和外部波导的阵列的第二示例的俯视等距视图。

图8示出根据本公开的一个或多个实施方案的换能器和外部波导的阵列的第二示例的俯视图。

图9示出根据本公开的一个或多个实施方案的换能器和弯曲的外部波导的阵列的第三示例的侧视等距视图。

图10示出根据本公开的一个或多个实施方案的换能器和弯曲的外部波导的阵列的第三示例的俯视等距视图。

图11示出根据本公开的一个或多个实施方案的换能器阵列的第四示例的侧视图。

图12示出根据本公开的一个或多个实施方案的换能器阵列的第四示例的俯视等距视图。

图13示出根据本公开的一个或多个实施方案的换能器阵列的第五示例的正视图。

图14示出根据本公开的一个或多个实施方案的换能器阵列的第五示例的后视图。

图15示出根据本公开的一个或多个实施方案的换能器阵列的第五示例的侧视图。

图16示出根据本公开的一个或多个实施方案的换能器阵列的第五示例的俯视图。

图17示出根据本公开的一个或多个实施方案的换能器阵列的第五示例的等距视图。

图18示出根据本公开的一个或多个实施方案的具有可选的外部波导的换能器阵列的第五示例的俯视等距视图。

具体实施方式

如上文所述,对由扬声器阵列产生的声音的竖直方向性的控制随着阵列中的声波产生元件(例如,换能器、压缩驱动器)的数量而增加。本公开提供将阵列中的换能器数量最大化的扬声器阵列中的换能器和波导的示例布置。

图1至图5示出示例扬声器阵列的不同视图。例如,图1示出扬声器中的被配置成产生声音的换能器102的示例阵列100的正视图。每个换能器可以被配置成产生能被听众感知为可听声音的声压波。在一个示例中,每个换能器可以包括高频压缩驱动器。如图所示,换能器102在竖直轴线103的相反侧上(并且在包括竖直轴线的投射平面的相反侧上,为清楚起见,图5中示出所述投射平面)以相邻组布置。竖直轴线103可以与笛卡尔坐标系中的纵向轴线和/或在“y”方向上对准。例如,第一排104a可以包括第一组换能器102a、102c、102e和102g,并且第二排104b可以包括第二组换能器102b、102d、102f和102h。因此,阵列100被布置成使得换能器对各自沿着诸如水平轴线106(或者平行于水平轴线106的另一水平轴线)的水平轴线对准(例如,中心对准,如下文将更详细地描述)。所述水平轴线可以在笛卡尔坐标系中的“x”方向上延伸。

为了减少本公开中的冗余,将详细地描述第一换能器102a和第二换能器102b的特征。将理解,针对示例换能器(例如,换能器102a)描述的特征可以应用于阵列100的所有换能器和/或应用于与所述示例换能器在同一竖直列(例如,同一排或组换能器)中的每个换能器(例如,在图1所示的配置取向上,在换能器102a下方且在排104a中的每个换能器)。同样地,针对示例相邻换能器对(例如,换能器102a和102b)描述的特征可以应用于阵列100的每对相邻换能器(例如,在图1所示的配置取向上,在换能器102a和102b下方的每对相邻换能器)。另外,阵列100的所示示例包括八个换能器。在其他示例中,在不脱离本公开的范围的情况下,阵列中可以包括更多或更少的换能器。

换能器102a被配置成在出口108处(例如,由虚线圆表示的换能器的辐射端,因为出口的视图被下文描述的通道波导110a挡住)输出所产生的声波,所述出口108可以具有圆形形状。出口108定位在通道波导110a的入口112a处。阵列100中的每个通道波导110耦合到不同换能器。如图所示,通道波导的入口112a的外部可以具有大约正方形或矩形形状。在一些示例中,入口112a的内部可以具有与入口的外部类似或相同的正方形或矩形形状。在其他示例中,入口112a的内部可以具有圆形形状,所述圆形形状至少具有与换能器的出口108相同的直径。在任一示例中,通道波导110a经过大小设定和定位以接收由换能器102a在出口108处输出的所产生的声波并且通过通道波导110a的内部体积将所产生的声波发射到通道波导的出口114a。如图所示,出口114a是矩形形状。在其他示例中,出口114a可以是圆形(例如,具有随出口108和/或入口112a的尺寸而变的尺寸)或另一合适的形状。出口114a可以经过大小和形状设定以提供由换能器102a产生的声音的期望声音分布。

在图1的示例中,每个通道波导110的出口114沿着阵列的竖直轴线103彼此中心对准。通过这种方式,出口114的中心(和“y”方向上的出口的中心竖直轴线)定位在竖直轴线103上和/或在与竖直轴线103对准和/或包括所述竖直轴线103的投射平面上(例如,所述投射平面在垂直于“x”和“y”方向的“z”方向上从竖直轴线103延伸)。在一些示例中,阵列的相邻出口可以彼此直接共面接触(例如,出口114a的底表面可以与出口114b的顶表面直接共面接触,例如,其中给定部件的顶表面是“y”方向上的最高表面,并且给定部件的底表面是“y”方向上的最低表面)。

此外,在图1的示例中,每个通道波导110的入口112沿着水平平面(例如,在“z”方向上延伸并且包括水平轴线106的水平平面)和/或水平轴线与另一入口基本上对准,其中水平平面/轴线垂直于竖直轴线103和/或竖直平面或投射平面(参考图4和图5更详细地描述)。因此,通道波导的至少两个入口沿着垂直于竖直轴线103并且穿过所述两个入口的中心的水平平面基本上对准。在图1所示的示例中,耦合到第一组换能器中(例如,排104a中)的换能器的多个通道波导中的每个通道波导的每个入口沿着相应水平平面与耦合到第二组换能器中(例如,排104b中)的换能器的多个通道波导中的相关联通道波导的入口基本上对准,每个相应水平平面基本上垂直于投射平面和竖直轴线103并且穿过每对对准的入口的中心。

每个通道波导110具有从通道波导的相应入口112跨到相应出口114的长度。由耦合到给定通道波导110的相关联换能器产生的声音沿着通道波导的长度行进,以离开扬声器。如图1所示,每个通道波导沿着所述长度对称地设定轮廓,以与扬声器阵列的竖直轴线103的相反侧上的相关联通道波导的轮廓互补。因此,竖直轴线103的同一侧上的每个通道波导具有基本上相同的轮廓,而竖直轴线103的相反侧上的通道波导具有相等但相反的轮廓。换言之,当竖直轴线的第一侧上的通道波导围绕从出口114的中心延伸到通道波导的入口112的中心的中心纵向轴线旋转180度时,竖直轴线103的第一侧上的每个通道波导110与竖直轴线的第二相反侧上的每个通道波导大约相同。

相对于在“z”方向上平直地延伸(例如,垂直地延伸和/或相对于竖直轴线103在平直的垂直线上沿着整个长度延伸)和/或在“z”方向上以恒定角度延伸的通道波导长度,所描述的轮廓可以是竖直(例如,“y”方向)轮廓。如图1所示,通道波导没有相对于竖直轴线在平直的垂直线上沿着整个长度延伸。例如,对于沿着通道波导的长度在竖直轴线的一侧上向上设定轮廓的给定区域(例如,区域116a),竖直轴线的相反侧上的相关联通道波导通过在沿着相关联通道波导的长度的所述相同相对区域(例如,区域116b)处向下相同量来设定轮廓。通过这种方式,给定的通道波导对(水平相邻对或竖直相邻对)可以在定位成彼此共面接触时形成镶嵌,使得通道波导的上表面和下表面的互补曲线彼此配合而没有任何间隙。

通道波导可以类似地在“x”方向上设定轮廓,以适应通道波导耦合到的换能器的直径。通过这种方式,每个通道波导可以在“x”方向上按照随阵列中的相关联换能器的直径而变的量(相对于所述通道波导的出口114的中心)并且在基于所述相关联换能器的位置的方向上(相对于竖直轴线103)设定轮廓。因此,每个通道波导可以在“x”方向上按照通道波导彼此相同的量设定轮廓。此外,耦合到竖直轴线的给定侧上的换能器的每个通道波导可以在彼此相同的方向上设定轮廓(相对于竖直轴线,其中所述方向与耦合到竖直轴线的相反侧上的换能器的通道波导相反)。

由于通道波导的不同进口和出口形状(例如,圆形入口和矩形出口),通道波导的横截面面积和/或横截面尺寸可以沿着通道波导的长度改变。例如,每个通道波导的宽度(在“x”方向上)可以沿着通道波导的长度从通道波导的相应入口到相应出口逐渐地变小。在一些示例中,每个通道波导的高度(在“y”方向上)可以沿着通道波导的长度从通道波导的相应入口到相应出口逐渐地变大。

第一排104a的竖直长度(或高度)可以等于第一排104b的竖直长度(或高度)并且等于阵列100的总长度(或高度)。可以通过以下等式来计算总高度H(例如,各排的竖直长度):H=nD+(n-1)h,其中n是第一排中的多个换能器中的换能器的总数,D是第一排换能器中的每个换能器的直径,并且h是第一排中的两个相邻换能器之间的间距。

图2是换能器102的示例阵列100的后视图。如图所示,图2所示的视图基本上等效于图1的视图围绕平行于竖直轴线103或与其同轴的阵列的中心轴线旋转180度。如图2所示,由于通道波导110的轮廓设定,每个换能器102可以围绕换能器的中心水平轴线取向或旋转,使得相对于排104b中的稍微面向上(朝向“+y”方向)的换能器,排104a中的换能器的后部稍微面向下(朝向“-y”方向)。

图2所示的阵列的后视图示出通道波导110的互补且对称弯曲。例如,区域202(用虚线圆示出,其中单独的虚线圆并不形成阵列的任何结构)示出波导110a的底表面的弯曲互补地遵循波导110b的顶表面的弯曲所在的区域。呈现剩余换能器和相关联通道波导对(例如,分别耦合到换能器102c和102d、102e和102f以及102g和102h的通道波导)的类似区域。

图3示出换能器102的阵列100的侧视图。图3所示的阵列的侧视图也示出通道波导110的互补且对称弯曲。例如,示出通道波导110a具有弯曲的顶表面302a和弯曲的底表面304b,并且示出通道波导110b具有弯曲的顶表面302b和弯曲的底表面304b。通道波导110a的底表面304a被示为在相应通道波导的出口区域306中与通道波导110b的顶表面302b直接相邻,而在“y”方向上它们之间没有间隙。因此,表面304a和302b两者相对于竖直轴线103基本上垂直地延伸并且彼此基本上平行地延伸。

在通道波导的中心区域308中,示出底表面304a和顶表面302b在“y”方向上弯曲远离彼此,从而在表面之间留下间隙。因此,尽管两个表面形成半圆弧,但随着表面302b在“y”方向上先向下然后向上成弧,表面304a在“y”方向上先向上然后向下成弧。表面304a和302b可以按照相同的量(例如,程度或幅度)且在相反方向上弯曲。在一些示例中,区域308的中心部分可以包括表面304a和302b的垂直延伸的区域(例如,平行于区域306中的延伸),其中相应弧方向改变(例如,表面304a从向上变成向下并且表面302b从向下变成向上;拐点)。

在通道波导的入口区域310中,顶表面302b在“y”方向上与底表面304a重叠并且比其高。因此,这两个表面继续从区域308的相邻端的弧方向,使得在“y”方向上,底表面304a向下弯曲,而顶表面302b向上弯曲。表面304a和302b可以在区域310中按照与在区域308中相同的量但在相反方向上弯曲。底表面304a和顶表面302b的弯曲程度或幅度(相对于在“z”方向上延伸且垂直于竖直轴线103的深度轴线312)可以在区域308的结束且区域310的开始处最大(从通道波导的出口移动到入口)。表面304a和302b可以在通道波导的相应入口处返回到基本上垂直于竖直轴线103(并且基本上彼此平行)。表面304a和302b(以及通道波导110a和110b整体)可以关于深度轴线312镜像对称。

表面302a和304b也可以关于深度轴线312镜像对称。例如,如图所示,表面302a和304b的区域314呈现出大约相等且朝向表面302a和304b的平直(例如,垂直于竖直轴线103)区域316的稍微弯曲。顶表面302a在区域314中沿“y”方向稍微向下弯曲,而底表面304b在区域314中沿“y”方向稍微向上弯曲。在区域318中,这两个表面302a和304呈现出比在区域314中更大幅度的弯曲,但同样是在相反方向上。顶表面302a在“y”方向上相对陡峭地向下弯曲(与表面302a在区域314中的弯曲相比),而底表面304b在“y”方向上相对陡峭地向上弯曲(与表面304b在区域314中的弯曲相比)。在相关联换能器的入口附近,这两个表面302a和304b不那么陡峭地弯曲(与相应表面在区域318中的弯曲相比)并且接近平直(例如,基本上没有弯曲)区域320。通常,在区域318的外围处(例如,在区域320和316附近),表面302a和304b也不那么陡峭地弯曲(与相应表面在区域318的中心区中的弯曲相比)。

图4示出换能器102的阵列100的俯视图。示例水平平面402(例如,如上文简略地描述)被示为包括水平轴线106和/或从水平轴线106延伸。尽管为清晰起见在图4中示出,但应理解,水平平面402可以是本公开中参考图1至图5描述的水平平面中的一者或多者的示例。水平平面402被示为穿过换能器102a和102b,然而其他平行的水平平面可以类似地穿过剩余的水平换能器对(例如,换能器102c和102d、换能器102e和102f,以及换能器102g和102h,如图1、图2、图3和图5所示)。每个水平平面垂直于竖直轴线103并且垂直于针对阵列100限定的任何竖直和/或投射平面。

图4中的阵列100的取向示出阵列100的换能器和相关联通道波导在竖直方向上对准(例如,使得在从顶部查看时,最顶部换能器遮挡阵列中的下部换能器的视图)。如图4中进一步示出,通道波导110成角度但在“x-z”平面中不弯曲(例如,相对于深度轴线312)。角404a和角404b的幅度基本上相等(例如,在一个示例中,大约20度)并且相对于深度轴线312处于相反方向上,所述深度轴线312在“z”方向上从通道波导110的出口的中心延伸。图4中的阵列100的取向还示出水平相邻的换能器102a和102b对在“x”方向上(例如,水平地)彼此间隔开并且与深度轴线312隔开大约相同的量。

图5是换能器102的示例阵列100的投射视图。示例投射平面502(例如,上文简略地描述)被示为包括竖直轴线103和/或从竖直轴线103延伸。尽管为清晰起见在图5中示出,但应理解,投射平面502可以是本公开中参考图1至图5描述的投射平面中的一者或多者的示例。例如,投射平面502可以描绘出阵列的侧面或排。投射平面502可以在“z”方向上从竖直轴线(或围绕竖直轴线)延伸,并且因此可以是笛卡尔坐标中的“y-z”平面。投射平面502还可以包括深度轴线312(图3和图4中示出)。

图5中还示出包括竖直轴线103和/或从竖直轴线103延伸的竖直平面504(例如,上文简略地描述)。尽管为清晰起见在图5中示出,但应理解,竖直平面504可以是本公开中参考图1至图5描述的竖直平面中的一者或多者的示例。例如,竖直平面504可以包括通道波导110的出口与其对准的平面。通过这种方式,每个通道波导可以终止于相同的竖直平面上,从而提供阵列的齐平竖直表面。

图6至图8示出示例扬声器阵列600,所述示例扬声器阵列600包括在阵列的竖直轴线604的相反侧上以相邻组布置的多个换能器602、耦合到换能器的多个通道波导606,以及耦合到通道波导的出口610的外部波导608。换能器602可以是图1至图5的换能器102的示例,并且通道波导606和相关联出口610可以是图1至图5的通道波导110和相关联出口114的示例。因此,上文提供的对图1至图5的换能器102以及通道波导110和相关联出口114的描述也适应于图6至图8的换能器602以及通道波导606和相关联出口610。外部波导608可以包括第一部分608a和第二部分608b,其中第一部分耦合到竖直轴线604的第一侧上的出口610的边缘,并且第二部分耦合到竖直轴线604的第二相反侧上的出口610的边缘。

如图6的侧视透视图以及图7的底部透视图和图8的俯视图所示,第一部分608a和第二部分608b可以关于竖直轴线604彼此镜像对称。例如,如

图8所示,每个外部波导部分608a和608b可以相对于深度轴线802并且在深度轴线802的相反方向上以基本上恒定角度(例如,大约40至45度)从相应出口610延伸。在外部波导的相应部分的近似中间区域612a和612b处,外部波导部分远离彼此弯曲相等的量,使得在外部波导的所述部分的相应端部614a和614b处,所述部分相对于深度轴线802的角度增加(例如,增加到大约60度)。外部波导608可以在水平平面中提供方向性控制(例如,图8的水平平面804,其可以包括水平轴线806和/或从水平轴线806延伸并且垂直于深度轴线802且垂直于图6和图7的竖直轴线604)。

图9和图10分别示出示例扬声器阵列900的侧视透视图和底部透视图。扬声器阵列900包括在阵列的竖直轴线904的相反侧上以相邻组布置的多个换能器902、耦合到换能器的多个通道波导906,以及耦合到通道波导的出口1010(图10中示出)的外部波导908。换能器902可以是图1至图5的换能器102和/或图6至图8的换能器602的示例。通道波导906和相关联出口1010可以是图1至图5的通道波导110和相关联出口114和/或图6至图8的通道波导606和相关联出口610的示例。外部波导908可以是图6至图8的外部波导608的示例。因此,上文提供的对图1至图5的换能器102、通道波导110和相关联出口114以及图6至图8的换能器602、通道波导606和相关联出口610的描述中的至少一些以及对图6至图8的外部波导608的描述中的至少一些也适用于图9和图10的换能器902、通道波导906和相关联出口1010以及外部波导908。

阵列900相对于先前描述的阵列(例如,图1至图5的阵列100和图6至图8的阵列600)的差异在于,阵列900在平行于竖直轴线904和/或包括竖直轴线904的竖直平面912中弯曲。弯曲的凸形轮廓在图9和图10中的914处示出。如916处所示,外部波导908的基部(和因而所述区域中的耦合到外部波导的通道波导的相关联出口)偏离竖直轴线,并且因此出口不在相同竖直平面上对准。竖直方向性受到控制,因为弯曲轮廓在外围换能器中引入逐渐增加的时间延迟(例如,相对于从中心换能器输出的声音而言,从外围换能器输出的声音行进更远才到达环境中的共同位置),并且因此扩展竖直方向性响应。

图11和图12分别示出示例扬声器阵列1100的侧视透视图和俯视透视图。扬声器阵列1100包括在阵列的竖直轴线1104的相反侧上以相邻组布置的多个换能器1102、耦合到换能器的多个通道波导1106。换能器1102可以是图1至图5的换能器102、图6至图8的换能器602和/或图9和图10的换能器902的示例。通道波导1106可以是图1至图5的通道波导110、图6至图8的通道波导606和/或图9和图10的通道波导906的示例。因此,上文提供的相应对图1至图5的换能器102和通道波导110、图6至图8的换能器602和通道波导606以及图9至图10的换能器902和通道波导906的描述中的至少一些也适用于图11和图12的换能器1102和通道波导1106。

阵列1100与阵列100、600和900之间的差异在于,阵列1100包括具有彼此不同长度的通道波导(例如,其中通道波导的长度是通道波导的入口与出口之间的距离,由相关联换能器产生的声音在所述距离上行进)。阵列1100包括平坦前部(例如,每个通道波导1106的每个出口1108在从竖直轴线1104延伸和/或包括竖直轴线1104的竖直平面上对准,如参考图3至图5的出口114所述),并且通道波导的逐步延伸扩展竖直平面中的方向性响应。例如,通道波导的长度可以根据距阵列的中心(例如,在平行于竖直轴线1104的方向上,阵列的总长度的中心)的距离而增加,其中离阵列的中心远的通道波导比离阵列的中心近的通道波导长。通道波导的不同长度引起声阻抗和声压传递功能的差异。因此,在图11和图12的示例中,至少一个通道波导的长度不同于阵列中的至少一个其他通道波导的长度。在其他示例中,可以使用数字信号处理来控制(或进一步控制)声阻抗和声压传递功能。

图11示出可选的壳体(例如,箱盒或外壳)1110,所述壳体1110表示其中可以容纳阵列1100的结构。如图所示,换能器1102中的至少一者相对于换能器1102中的至少另一者定位在壳体1110内(距竖直轴线1104和/或从中形成的竖直平面)的不同深度处。相反,在阵列100、600和900中,相关联换能器(当被容纳在与图11所示类似的壳体中时)将在壳体内全部具有距相关联竖直轴线/平面的相同深度。

图13至图18示出示例扬声器阵列1300的不同视图。扬声器阵列1300包括在阵列的竖直轴线1304的相反侧上以相邻组布置的多个换能器1302以及耦合到换能器的多个通道波导1306。换能器1302可以是图1至图5的换能器102、图6至图8的换能器602、图9和图10的换能器902和/或图11和图12的换能器1102的示例。通道波导1306可以是图1至图5的通道波导110、图6至图8的通道波导606、图9和图10的通道波导906和/或图11和图12的通道波导1106的示例。因此,上文提供的相应对图1至图5的换能器102和通道波导110、图6至图8的换能器602和通道波导606、图9至图10的换能器902和通道波导906以及图11至图12的换能器1102和通道波导1106的描述中的至少一些也适用于图13至图18的换能器1302和通道波导1306。图18还示出耦合到多个通道波导1302的出口的可选的外部波导1802。外部波导1802以提供水平平面中的方向性控制,如上文参考图6的外部波导608和/或图9的外部波导908所述。

阵列1300与阵列100、600、900和1100之间的差异在于,阵列1300包括以与先前描述的阵列的通道波导不同的方式弯曲的通道波导。例如,阵列1300的每个通道波导1306可以包括沿着从所述通道波导的入口1312到出口1314的长度基本上平坦的表面1308(至少在一些示例中,第一表面1308可以倾斜,并且因此,基本上平坦的第一表面可以包括沿着第一表面的整个长度线性地倾斜的第一表面)。阵列1300的每个通道波导1306还可以包括与第一表面1308相反的第二表面1310,所述第二表面1310沿着从所述通道波导的入口1312到出口1314的长度的至少一部分基本上弯曲。例如,第二表面1310可以在从入口1312延伸的第一部分中基本上平坦或线性地倾斜,并且在第一部分与出口1314之间延伸的第二部分中基本上弯曲。应理解,通道波导1306的特征是阵列的每个通道波导所共有的,然而,耦合到阵列的纵向轴线的第一侧上的换能器的通道波导的取向可以相对于耦合到阵列的纵向轴线的第二相反侧上的换能器的通道波导成镜像。如图15所示,第二表面的弯曲可以在相邻通道波导的第二表面之间产生距离1502,所述距离1502在顶点区域(图15中测量到距离1502所在的区域)处大于相邻通道波导中的任一者的第一表面与第二表面之间的距离(例如,顶部通道波导的距离1504)。

通道波导1306可以以圆形入口开始并且以矩形出口结束。因此,每个通道波导的轮廓可以不是恒定的,并且可以从入口到出口扩展或收缩,至少以便适应入口与出口之间的形状的差异。例如,如图16所示,通道波导1306中的每一者的第一表面1308的宽度W可以沿着通道波导的长度线性地变细,宽度W在第一表面最靠近出口1314的终止端处最大并且在第一表面最靠近入口1312的相反终止端处最小。第二表面的对应宽度沿着通道波导的长度可以基本上相同(例如,第二表面的宽度沿着通道波导的长度可以不改变)。在其他示例中,通道波导的一个或多个表面的轮廓可以在宽度上恒定或看起来恒定。

通常,与水平和竖直平面中的通道波导内部的壁等距的每个通道波导的中心轴线被布置用于通道波导的相互位置(例如,以适应相邻通道波导),但通道波导的壁的特定形状提供竖直平面中的对称方向性图案。阵列的水平平面中的方向性响应的对称性由相邻波导的对称镜像相互位置提供。

相对于其他波导配置而言,通道波导1306的弯曲提供单独波导的竖直方向性的对称性的改进。此外,相对于其他波导配置而言,通道波导1306的形状提供在波导的出口处的波前的更好取向。由于与其他波导配置相比,波导轮廓的长度(例如,“竖直壁”)更靠近彼此,因此实现上述优点。

图1至图18中示出的扬声器阵列包括耦合到具有相互取向的弯曲通道波导的多个载有波导的换能器。所述阵列可以被包括在任何合适的扬声器系统中,所述扬声器系统包括巡回声音系统、相机声音系统、包括入墙式应用的安装型扬声器系统,以及恒定束宽换能器(CBT)阵列。弯曲的通道波导可以在竖直平面中弯曲并且相对于阵列的水平轴线指向对称角,从而导致水平地对准的相邻换能器对,同时相关联通道波导的出口竖直地对准。这些弯曲的通道波导的技术效果在于,所述波导使得能够利用相同数量的换能器和相同竖直尺寸的辐射元件来构建具有比其他阵列短的总长度的阵列。较短的总阵列长度也可以在锥形箱盒中有效,其中其他换能器配置将导致较少的换能器装配在箱盒中(由此降低竖直平面中的空间分辨率并且降低最大声压级)。另一技术效果由具有弯曲的前部轮廓的阵列和/或具有不同长度的通道波导的阵列提供,以便扩展相关联竖直方向性图案。在所述示例中的每一者中,相邻通道波导的V形取向也提供在水平平面中对称的辐射图案,从而提供平衡的收听体验的技术效果。

图1至图18示出了具有各种部件的相对定位的示例配置。如果被示为彼此直接接触或直接耦合,那么至少在一个示例中,这些元件可以分别被称为直接接触或直接耦合。类似地,至少在一个示例中,所示的彼此邻接或相邻的元件可以分别彼此邻接或相邻。例如,当两个换能器之间不存在其他换能器时(例如,在至少一个方向上),两个换能器可以被称为彼此相邻。作为示例,彼此共面接触的部件可以被称为共面接触。作为另一示例,在至少一个示例中,仅在其间具有间隔而没有其他部件的彼此分开定位的元件可以被称为如此。作为又一示例,被示为在彼此的上方/下方、在彼此相对的两侧或在彼此的左侧/右侧的元件可以被称为相对于彼此如此。此外,如图所示,在至少一个示例中,最顶部元件或元件的最顶部点可以被称为部件的“顶部”,而最底部元件或元件的最底部点可以被称为部件的“底部”。如本文中所使用,顶部/底部、上部/下部、上/下可以是相对于附图的竖直轴线,并用于描述附图的元件相对于彼此的定位。如此,在一个示例中,被示为在其他元件上方的元件竖直地定位在其他元件上方。作为又一示例,附图中描绘的元件的形状可以被称为具有那些形状(例如,诸如为圆形、直线、平面、弯曲、圆角、倒角、成角度等)。此外,在至少一个示例中,被示为彼此相交的元件可以被称为相交元件或彼此相交。此外,在一个示例中,被示为在另一元件内或被示为在另一元件外部的元件可以被称为如此。

已经出于说明和描述的目的呈现了对实施方案的描述。对实施方案的适当修改和变化可以根据以上描述来执行或可以从实践所述方法来获取。所述系统本质上是示例性的,并且可以包括另外的元件和/或省略元件。本公开的主题包括所公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或性质的所有新颖和非显而易见的组合和子组合。

如本申请中所使用,以单数形式表述并用单词“一个”或“一种”引出的元件或步骤应理解为并不排除多个所述元件或步骤,除非指出这种排除情况。此外,对本公开的“一个实施方案”或“一个示例”的参考并非意图解释为排除也并入了所列举特征的另外实施方案的存在。术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标记,而并非意在对其对象施加数值要求或特定位置顺序。所附权利要求书特别指出来自上述公开内容的、被认为是新颖且非显而易见的主题。

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