CN101014214A - 扬声器 - Google Patents

Abstract

一种扬声器，具有声学振动膜，以及基于第一声信号驱动的致动器。致动器具有传输部分，其直接或者间接地附着于声学振动膜，并且将该致动器的位移输出传输到该声学振动膜。该扬声器还具有发声体，其基于与第一声学信号相同或者不同的第二声学信号所驱动。

Description

扬声器

相关申请的交叉引用

本发明包含与在2006年1月30日向日本专利局提交的日本专利申请JP2006-021350有关的主题，这个专利申请的全部内容通过引用包含在此。

技术领域

本发明涉及一种扬声器。

背景技术

日本专利申请公开H04-313999已经公开了一种扬声器，其中磁致伸缩致动器用于利用振动膜(diaphragm)进行振动，由此获得声学输出声音。磁致伸缩致动器被认为是其中使用了可以通过向其应用外部磁场来改变其形状的磁力控制单元的致动器。

图1示出了用于输出声学声音的声学输出设备300的配置。这个声学输出设备300具有播放器301、放大器302、磁致伸缩致动器303、以及振动膜304。在这个设备300中，磁致伸缩致动器303和振动膜304构成扬声器305。

例如，播放器301从光盘(CD)、迷你盘(MD)、数字多用途盘(DVD)中再现声学信号，并且输出该信号。放大器302从播放器301中接收这个声学信号然后放大该信号，并且将其提供给磁致伸缩致动器303。磁致伸缩致动器303具有用于传输任何位移输出的驱动杆303a。驱动杆303a的末端附着到振动膜304上。

磁致伸缩致动器303基于该声学信号驱动振动膜304。换句话说，磁致伸缩致动器303的驱动杆303a与声学信号的波形相对应地移动，以便可以将这个位移传输到振动膜304。这使得振动膜304能够输出与声学信号相对应的声学声音。

发明内容

然而，在声学输出设备300中的上述扬声器305中，难以在振动中获得任何大的振幅(大的行程)。因此，与高频范围的声学输出声音相比，可能难以让扬声器305发出令人满意的、低频范围的声学输出声音。

所期望的是，提供一种能够发出令人满意的声学输出声音的扬声器。

根据本发明的一个实施例，提供了一种扬声器，其具有声学振动膜，基于第一声学信号驱动的致动器，以及发声体。致动器包含传输部分，其将致动器的位移输出传输到声学振动膜。传输部分直接或者间接地附着到声学振动膜上。基于与第一声学信号相同或者不同的第二声学信号驱动该发声体。

在根据本发明的这个实施例的扬声器中，基于第一声学信号驱动该致动器，而且该致动器利用声学振动膜进行振动。因此，声学振动膜基于第一声学信号发出声学输出声音。基于第二声学信号驱动诸如使用电动致动器的扬声器单元之类的发声体。因此，发声体基于第二声学信号发出声学输出声音。

例如，当第一声学信号涉及具有高频分量的信号时，声学振动膜发出具有高频分量的声学输出声音。在此刻，由于因此不需要大的振幅(大的行程)，所以声学振动膜可以发出具有高频分量的、令人满意的声学输出声音。

例如，当第二声学信号涉及具有低频分量的信号时，发声体发出具有低频分量的声学输出声音。在此刻，因为诸如扬声器单元之类的发声体可以获得大的振幅(大的行程)，所以该发声体可以发出具有低频分量的令人满意的声学输出声音。这使得扬声器作为整体能够发出具有高和低频分量的令人满意的声学输出声音。

根据该实施例，致动器中的用于将致动器的位移输出传输到声学振动膜的传输部分直接或者间接地附着到该声学振动膜上。该致动器至少依照其沿着声学振动膜的平面方向的振动分量、利用该声学振动膜进行振动。在这个实施例中，因为致动器中的传输部分的位移方向接近该声学振动膜的平面方向，所以沿着该声学振动膜的平面方向的振动分量增加了。例如，当声学振动膜具有端面时，致动器至少依照与该声学振动膜的端面垂直的振动分量，利用该声学振动膜进行振动。

致动器依照其沿着该声学振动膜的平面的振动分量、利用该声学振动膜进行振动，该沿着声学振动膜的平面的振动分量是与该声学振动膜的平面平行的振动分量，从而使基于声学信号的弹性波沿该声学振动膜的平面方向传播。当该弹性波在声学振动膜中传播时，这个弹性波重复从纵波到横波以及从横波到纵波的模式交换，从而使纵波和横波可以混合在其中。横波沿着声学振动膜的平面方向(即，与声学振动膜的端面垂直的方向)激励振动。这使得该振动膜能够将声波发射到外部，由此获得声学输出信号。

因此，致动器依照其沿着声学振动膜的平面的振动分量利用该声学振动膜进行振动，由此防止了在振动点处出现大的横波。因此，与来自其它位置的声波相比，听众听不到发出非常大声音的、来自该振动点处的声波，从而使得声像可以扩散及整个声学振动膜。这使得可以获得全局声像。

在根据本发明的扬声器的一个实施例中，可以提供多个致动器。多个致动器的传输部分分别在其不同的位置上附着于该声学振动膜。例如，当基于相同的声学信号驱动多个致动器时，扬声器可以获得全方向性(omni-directionality)。当基于孤立的声学信号，例如通过单独地调整同一声学信号的电平、延迟时间、频率特性而获取的多声道声学信号或者多个声学信号，分别驱动多个致动器时，有可能执行任何声场处理，以便将其声像扩散到整个管道构件(pipe member)，以给予听众在该扬声器上的全局声像。

在根据本发明的扬声器的一个实施例中，可以提供多个发声体。多个发声体分别布置在彼此不同的位置处。多个发声体可以彼此相隔预定角度而分别布置在基座外壳的周边。每个发声体再现其低频分量，以便可以从中给出有关声像定位(localization)的较少信息。因此，如果声学振动膜再现其高频分量的话，则扬声器可以获得扬声器系统整体的全方向性，并且在该声学振动膜上创建声像。

在根据本发明的扬声器的一个实施例中，具有管状形状的声学振动膜可以被用作声学振动膜。发声体布置在该管状声学振动膜的一端侧。从发声体发出的声波通过该管状声学振动膜的内部发射到外面。在此刻，可以相对于管状声学振动膜的中心轴的方向随意地设置该发声体的中心轴的方向。例如，这样设置发声体的中心轴的方向，以便使该发声体的中心轴的方向可以与声学振动膜的中心轴的方向相同，或者垂直于该声学振动膜的中心轴的方向。管状声学振动膜起到用于来自发声体的声波的谐振器的作用，以便使得低频范围的任何大量声音能被再现。

在这个实施例中，从发声体发出的声波从该管状声学振动膜的一端和另一端中发出。因此，这样的从发声体的相对端发出的声波的发射使得听众能够感觉到来自该管状声学振动膜的、沿其纵向方向的每个位置的任何均衡声压，由此将其声像扩散到整个管状声学振动膜，以给予听众在该扬声器上的全局声像。

在根据本发明的扬声器的一个实施例中，管状声学振动膜被这样配置，以便其具有不同的圆截面直径，该圆截面直径朝向来自发声体的声波的传播方向而逐渐变大。这使得电感分量增加以获得平的频率特性和谐振倾卸(resonance dumping)效应。这也使得与不具有逐渐变大的圆截面直径的管状声学振动膜相比，从中发出声波的管状声学振动膜的输出被放大了，由此增强了声像的扩散。

在根据本发明的扬声器的一个实施例中，管状构件可以布置在该管状声学振动膜的内部之内，并且让该管状构件远离该管状声学振动膜。发声体对应于该管状构件而布置。从发声体发出的声波通过该管状构件的内部发射到外面。在这个实施例中，当该管状构件作为刚体形成时，扬声器作为传声筒可以实现令人满意的再现，这是因为没有将任何干扰振动施加到该管状构件上。此外，借助于由管状声学振动膜和该管状构件形成的封闭空间，扬声器可以有效地拦截该管状声学振动膜发出并且向内定向的任何干扰声学输出声音(声波)。

在根据本发明的扬声器的一个实施例中，具有杯状形状的声学振动膜可以被用作声学振动膜。致动器的传输部分附着于具有杯状形状的声学振动膜的开口端面。发声体布置在该声学振动膜的开口端面一侧。在这个实施例中，可以相对于该声学振动膜的中心轴的方向随意地设置该发声体的中心轴的方向。例如，这样设置发声体的中心轴的方向，以便使该发声体的中心轴的方向可以与声学振动膜的中心轴的方向相同，或者垂直于该声学振动膜的中心轴的方向。该声学振动膜起到发声体的气室(后腔)的作用，由此使得响应特性在低和中频范围内都被增强了。

因此，根据本发明的每个上述实施例中的扬声器，致动器(一个或多个)基于第一声学信号而利用声学振动膜进行振动，以输出声学声音，而发声体(一个或多个)基于第二声学信号输出声学声音，从而使得扬声器可以发出令人满意的输出声学声音。

这个说明书的结论部分特别指出并直接要求了本发明的主题。然而，通过结合附图(一个或多个)阅读说明书中的剩余部分，本领域的技术人员将会更好地理解本发明的结构和操作方法，连同其进一步的优点和目的，在附图中，类似的参考符号指示类似的单元。

附图说明

图1是用于说明作为相关技术的、其中使用了磁致伸缩致动器的声学输出设备的配置的框图；

图2是根据本发明第一实施例的扬声器100A的透视图；

图3是根据本发明第一实施例的扬声器100A的垂直剖面图；

图4A是根据本发明第一实施例的扬声器100A的俯视图，而图4B是减震构件的俯视图；

图5是根据本发明第一实施例的扬声器100A的仰视图；

图6是磁致伸缩致动器的截面示意图；

图7是示出了磁感应线的图示；

图8是示出用于该磁致伸缩致动器和扬声器单元的驱动系统的配置的框图；

图9是示出当管道构件沿其径向振动时在该管道构件的底端位置、中心位置、和顶端位置中的每一个位置处的频率响应模拟结果的图示；

图10是用于说明当管道构件沿其径向振动时的振动方向的图示；

图11是示出当管道构件沿其轴线方向振动时在该管道构件的底端位置、中心位置、和顶端位置中的每一个位置处的频率响应模拟结果的图示；

图12是用于说明当管道构件沿其轴线方向振动时的振动方向的图示；

图13是示出当声波仅仅从管道构件的顶端发出时在该管道构件的底端位置和顶端位置中的每一个位置处的声压级别(SPL)测量结果的图示；

图14是用于说明当声波仅仅从该管道构件的顶端发出时声波的发射和要测量的位置的图示；

图15是示出当声波从管道构件的顶端和底端发出时在该管道构件的底端位置和顶端位置中的每一个位置处的SPL测量结果的图示；

图16是用于说明当声波从该管道构件的顶端和底端发出时声波的发射方向和要测量的位置的图示；

图17是示出用于磁致伸缩致动器和扬声器单元的驱动系统的另一个配置的框图；

图18是示出用于磁致伸缩致动器和扬声器单元的驱动系统的进一步配置的框图；

图19是根据本发明第二实施例的扬声器100B的垂直剖面图；

图20是根据本发明第二实施例的扬声器100B的横截面剖面图；

图21是根据本发明第二实施例的扬声器100B的部分省略的俯视图；

图22是根据本发明第三实施例的扬声器100C的透视图；

图23是根据本发明第四实施例的扬声器100D的透视图；

图24是根据本发明第四实施例的扬声器100D的垂直剖面图；

图25是根据本发明第五实施例的扬声器100H的透视图；

图26是根据本发明第六实施例的扬声器100J的透视图；

图27是根据本发明第七实施例的扬声器100K的透视图；

图28是根据本发明第八实施例的扬声器100L的透视图；

图29是根据本发明第八实施例的扬声器100L的垂直剖面图；

图30是根据本发明第九实施例的扬声器100M的透视图；

图31是根据本发明第九实施例的扬声器100M的垂直剖面图；以及

图32是根据本发明第九实施例的扬声器100M的俯视图。

具体实施方式

下面将参考附图描述本发明的实施例。图2到图5示出了根据本发明第一实施例的扬声器100A的配置。图2是根据本发明第一实施例的扬声器100A的透视图；图3是其垂直剖面图；图4A是其俯视图；而图5是其仰视图。

扬声器100A具有基座外壳101A、管道构件102A、作为致动器的磁致伸缩致动器103、以及其中将电动致动器用作发声体的扬声器单元104A。管道构件102A构成了作为声学振动膜的管状振动膜。每个磁致伸缩致动器103中的驱动杆103a构成了用于传输每个磁致伸缩致动器103的位移输出的传输部分。

基座外壳101A由例如合成树脂构成。这个基座外壳101A整体上具有类似于盘状的形状，并且在其中心部分具有通过它的圆筒形开口105。这个基座外壳101A还具有在沿着其下面的外圆周部分的相同角度间隔处的预定数目的腿106(在这个实施例中，为三条腿)。

当基座外壳101A具有三条腿106时，有可能比其中基座外壳101A具有例如四条腿的情况实现更稳定的放置，这是因为，这三条腿106可以必要地接触任何要接触的位置。此外，向基座外壳101A的底面提供腿106，使得其底面能够远离要接触的位置，由此允许从在该基座外壳101A下面提供的扬声器单元104A中发出的声波向外面发射。

管道构件102A由诸如透明丙烯酸树脂之类的预定材料所构成。管道构件102A安置在基座外壳101A上。即，管道构件102A的下端部分通过使用L形金属角状物107在多个位置(在这个实施例中，为四个位置)处安置在基座外壳101A的上表面上。管道构件102A的大小涉及具有例如长1000毫米、直径100毫米以及厚度2毫米的一个尺寸。

在L形金属角状物107的两端，钻出了未示出的圆形螺钉孔。L形角状物107的一端由螺钉109钉在基座外壳101A的上表面上。每个未示出的、固定螺钉109的螺纹的螺钉孔在基座外壳101A中形成。该L形角状物107的这一端通过由环状橡胶构件等构成的减震构件108固定到基座外壳101A的上表面上。

该L形角状物107的另一端通过螺钉110和螺母111固定到管道构件102A的下端部分。每个未示出的、固定螺钉110的螺纹的螺钉孔在管道构件102A的下端部分中形成。每个都由环形橡胶构件等构成的减震构件112、113分别位于该L形角状物107的另一端和该管道构件102A的外表面之间以及螺母111和该管道构件102A的内表面之间。

这样插入其间的这些减震构件108、112、113防止磁致伸缩致动器103的任何振动(弹性波)通过管道构件102A和L形角状物107传播到基座外壳101A，由此避免了将任何声像定位(localize)到基座外壳101A上。

在基座外壳101A上安置了多个磁致伸缩致动器103，在这个实施例中为四个磁致伸缩致动器。这四个磁致伸缩致动器103以相同的间隔沿着该管道构件102A的圆形下端面并且位于该圆形下端面之下。在该基座外壳101A的上表面上，形成了每个都用于容纳磁致伸缩致动器103的凹部114。磁致伸缩致动器103分别安置在基座外壳101A上，并且让它们分别容纳在这些凹部114中。

每个磁致伸缩致动器103通过由环形橡胶构件等构成的减震构件115而安置在基座外壳101A中的凹部114的底面上。这样插入其间的减震构件115防止磁致伸缩致动器103的任何振动传播到基座外壳101A，由此避免将任何声像定位(localize)到基座外壳101A上。

当每个磁致伸缩致动器103安置在基座外壳101A上而且让它们容纳在其凹部114中时，每个磁致伸缩致动器103的驱动杆103a附着于管道构件102A的下端面上。在此刻，使每个驱动杆103a的位移方向朝向与管道构件102A的下端面垂直的方向，即管道构件102A的轴线方向。这个轴线方向对应于沿着管道构件102A的平面的方向(与管道构件102A的平面平行的方向)。这样的配置使得磁致伸缩致动器103能够依照其与管道构件102A的下端面垂直的振动分量而利用该管道构件102A的下端面进行振动。

图6示出了任何一个磁致伸缩致动器103的配置。这个磁致伸缩致动器103具有：类似于杆状的磁力控制单元151，其沿着其延伸方向移动；电磁铁线圈152，用于生成磁场以便将控制磁场施加到该磁力控制单元151，其位于该磁力控制单元151的周围；作为驱动构件的驱动杆103a，其与磁力控制单元151的一个端部连接，并且传输该磁致伸缩致动器103的任何位移输出；以及容器154，其将磁力控制单元151和电磁铁线圈152容纳在其中。

容器154包含固定盘底座161、永久磁铁162、和管状外壳163a、163b。磁力控制单元151的另一端与固定盘底座161相连，以便使该固定盘底座161可以支持该磁力控制单元151。将偏置的静磁场施加到该磁力控制单元151的永久磁铁162和构成磁路的管状外壳163a、163b位于它们所围绕的磁力控制单元151的周围。管状外壳163a、163b安装在永久磁铁162的两侧，即，驱动杆103a和固定盘底座161侧。这些管状外壳163a、163b由铁磁性材料构成，以便可以将偏置的静磁场有效地施加到磁力控制单元151上。如果该固定盘底座161也由铁磁性材料构成，则可以将该偏置的静磁场更加有效地施加到磁力控制单元151上。

在驱动杆103a和容器154之间存在缝隙155。驱动杆103a由铁磁性材料构成，从而使得它可以由永久磁铁162通过缝隙155牵引。这样的配置使得在驱动杆103a和容器154之间出现拉入磁力。因此，该拉入磁力允许相对于连接到驱动杆103a的磁力控制单元151施加预载。

图7示出了在图6所示的磁致伸缩致动器103中的磁感应线。从永久磁铁162开始的磁感应线通过管状外壳163a、缝隙155、驱动杆103a、以及固定盘底座161，并且经由管状外壳163b返回到永久磁铁162。这使得在驱动杆103a和容器154之间出现拉入磁力，从而使得该拉入磁力允许相对于磁力控制单元151施加预载。从永久磁铁162开始的一部分磁感应线通过管状外壳163a、缝隙155、驱动杆103a、磁力控制单元151、以及固定盘底座161，并且经由管状外壳163b返回到永久磁铁162。这使得能够将偏置的静磁场施加到该磁力控制单元151上。

在该磁致伸缩致动器103中，驱动杆103a不受轴承支撑。这使得不会出现有关驱动杆103a和轴承的摩擦的问题，由此显著地减少了位移输出的损失。

在该磁致伸缩致动器103中，拉入磁力允许相对于该磁力控制单元151施加预载。这允许即使由磁力控制单元151进行移动的时间段短时，也可保持将预载稳定地施加到那里，由此可基于提供给电磁铁线圈152的控制电流而获得恰当的位移输出。

因此，在磁致伸缩致动器103中，在穿过电磁铁线圈152的控制电流和驱动杆103a的位移之间的关系变得更接近于线性关系。这使得基于磁致伸缩致动器103的特性而生成的任何变形减小了，由此降低了反馈调节的负担。

在磁致伸缩致动器103中，永久磁铁162位于两个管状外壳163a、163b之间，从而使得与其中永久磁铁安装在固定盘底座161的位置处的情况相比，可以将偏置的静磁场更均匀地施加到该磁力控制单元151上。在这个实施例中，可能不必向该磁致伸缩致动器103提供任何用于支撑该驱动杆103a的轴承、任何用于将该驱动杆103a耦接到容器154的耦接构件、任何用于向磁力控制元件151施加预载的弹簧等，由此使得该磁致伸缩致动器103易于缩小尺寸并且以低价制造。

管道构件102A和每个磁致伸缩致动器103构成了用于在音频波段中的高频范围的扬声器部件，以起到高音喇叭的作用。扬声器单元104A构成了用于在该音频波段中的低频范围的扬声器部件，以起到低音喇叭的作用。

扬声器单元104A通过使用未示出的螺钉而安装在基座外壳101A上，并且其正面被倒置放置，而且其主体容纳在该基座外壳101A的下端处的开口105中。

在这个实施例中，扬声器单元104A这样布置，以便使该扬声器单元104A的中心轴的方向与管道构件102A的中心轴的方向相同。从该扬声器单元104A的前端发出的正相声波通过穿过基座外壳101A的底端而发射到外面。从该扬声器单元104A的背面发出的负相声波通过穿过开口105和管道构件102A的内部而从管道构件102A的上端发射到外面。在这个实施例中，管道构件102A起到谐振器的作用，由此使得能够再现低频范围的任何大量声音。

由例如橡胶材料构成的减震构件116布置在该管道构件102A的下端面和基座外壳101A的上表面之间。这个减震构件116整体来看具有图4B所示的环形。减震构件116也具有孔116a，其中磁致伸缩致动器103中的杆103a分别穿过这些孔。这个减震构件116防止磁致伸缩致动器103的任何振动通过该管道构件102A传播到基座外壳101A，并且增强了管道构件102A所进行的密封，从而使得管道构件102A可以很好地起到谐振器的作用。

图8示出了用于四个磁致伸缩致动器103和扬声器单元104A的驱动系统的配置。

将构成立体声声学信号的声学信号中的左分量AL和右分量AR提供给加法器121。加法器121将声学信号中的这些分量AL、AR彼此相加，以产生非立体声的(monaural)声学信号SA。高通滤波器122接收该非立体声的声学信号SA，并且从中提取其高频范围分量SAH。均衡器123接收这个高频范围分量SAH，并且调整其频率特性，以便使其可以对应于磁致伸缩致动器103。放大器124-1到124-4分别接收并放大调整后的高频范围分量SAH，以将其作为控制信号提供给四个磁致伸缩致动器103。这使得四个磁致伸缩致动器103能够由相同的高频范围分量SAH所驱动，从而使得它们的驱动杆103a可以与该高频范围分量SAH相对应地移动。

低通滤波器125接收该非立体声的声学信号SA，并且从中提取其低频范围分量SAL。均衡器126接收这个低频范围分量SAL，并且调整其频率特性，以便使其可以对应于由管道构件102A构成的谐振器。延迟电路127接收调整后的低频范围分量SAL，并且将该分量SAL延迟若干毫秒。放大器128接收并放大延迟后的低频范围分量SAL，以将其作为控制信号提供给扬声器单元104A。这使得扬声器单元104A能够由低频范围分量SAL所驱动。

将延迟电路127插入到低频范围分量SAL的到扬声器单元104A的提供路径中，使得与高频范围的声波从管道构件102A发出时的时间点相比，低频范围的声波从扬声器单元104A发出时的时间点被延迟了。这使得听众基于人类的收听特性而易于感觉到在发出高频范围的声波的管道构件102A上的声像，以便使声像依赖于所收听到的声音的高频范围。

下面将描述图2到5所示的扬声器100A的操作。

包含并且安置在基座外壳101A上的四个磁致伸缩致动器103由非立体声的声学信号SA中的高频范围分量SAH所驱动。它们的驱动杆103a与该高频范围分量SAH相对应地移动。基于每个驱动杆103a的位移，管道构件102A通过与管道构件102A的下端面垂直的驱动杆103a(沿着管道构件102A的平面)的振动分量进行振动。

管道构件102A的下端面由纵波所激励，并且弹性波(振动)沿着管道构件102A的平面方向传播到该管道构件102A。当这个弹性波传播到管道构件102A时，弹性波重复从纵波到横波以及从横波到纵波的模式交换，从而使得纵波和横波可以混合在其中。横波激励沿该管道构件102A的水平方向(即，与该管道构件102A的平面垂直的方向)的振动。这使得声波从该管道构件102A发射到外面。换句话说，管道构件102A的外表面可以发出与高频范围分量SAH相对应的高频范围的声学输出。

应当注意到，在这个实施例中，基于该非立体声的声学信号SA中的相同高频范围分量SAH，驱动沿着该管道构件102A的圆形下端面并且在其之下以相同距离布置在基座外壳101A中的四个磁致伸缩致动器103，以便使该管道构件102A的周边可以发射具有全方向性的高频范围的声学输出。

此外，基于该非立体声的声学信号SA的低频范围分量SAL，驱动安装在该基座外壳101A的底面上的扬声器单元104A。扬声器单元104A的前端发射低频范围的声学输出(正相)，从而使得这个声学输出可以通过基座外壳101A的底面而发射到外面。扬声器单元104A的背部发射低频范围的声学输出(负相)，从而使得这个声学输出可以通过开口105和管道构件102A的内部从该管道构件102A的上端发射到外面。

根据图2到5所示的扬声器100A，基于非立体声的声学信号SA中的高频范围分量SAH，驱动四个磁致伸缩致动器103，从而使得作为声学振动膜的管道构件102A可以基于高频范围分量SAH发出高频范围的声学输出声音。在这样的高频范围的再现中，不需要任何大的振幅(大的行程)，由此使得管道构件102A能够发出高频范围的、令人满意的声学输出声音。此外，根据图2到5所示的扬声器100A，基于非立体声的声学信号SA中的低频范围分量SAL，驱动扬声器单元104A，以便使该扬声器单元104A可以基于低频范围分量SAL发出低频范围的声学输出声音。在这样的低频范围的再现中，扬声器单元104A可以获得任何大的振幅(大的行程)，由此使得扬声器单元104A能够发出低频范围的、令人满意的声学输出声音。这使得扬声器从整体上能够发出高和低频范围的、令人满意的声学输出声音。

根据图2到5所示的扬声器100A，基于非立体声的声学信号SA中的高频范围分量SAH驱动的磁致伸缩致动器103，依照与该管道构件102A的下端面垂直(沿着管道构件102A的平面)的振动分量，利用该管道构件102A的下端面进行振动。这防止在振动点处出现大的横波。因此，与来自其它位置的声波相比，听众听不到来自该振动点的、发出非常大声音的声波，从而使得可以沿管道构件102A的纵向在整个管道构件102A上创建声像。这使得可以获得全局声像。

下面将描述如果管道构件102A在其下端面沿其轴线方向振动(情况1)以及如果管道构件102A在其下端面沿其径向振动(情况2)的话，其中输入常量加速度并且将输出显示为加速度的模拟过程。在这些模拟过程中，假定使用了由丙烯酸树脂构成的、长1000毫米、直径为100毫米以及厚2毫米的管道构件102A。

图9示出了当如图10中的箭头所示管道构件102A沿其径向振动时的模拟结果。曲线“a”指示位于距离管道构件102A的下端面达2.8367厘米的中心轴C上的、在管道构件102A的底部位置102a处的频率响应；曲线“b”指示位于距离管道构件102A的下端面达50厘米的中心轴C上的、在管道构件102A的中心位置102b处的频率响应；以及曲线“c”指示位于距离管道构件102A的下端面达95.337厘米的中心轴C上的、在管道构件102A的顶端位置102c处的频率响应。

如果管道构件102A沿其径向振动，则在振动点处出现大的横波。因此，与来自其它位置的声波相比，听众可以听到声音非常大的、来自该振动点的声波，因此，如图9所示，在这些位置处的加速度(声压)之间的差别可以变得相对较大。这使得听众可感觉到在管道构件102A的这些位置处的沿其纵向的任何不均衡声压。这阻止了获得全局声像。

图11示出了当如图12中的箭头所示管道构件102A沿其轴线方向振动时的模拟结果。曲线“a”指示位于距离管道构件102A的下端面达2.8367厘米的中心轴C上的、在管道构件102A的底部位置102a处的频率响应；曲线“b”指示位于距离管道构件102A的下端面达50厘米的中心轴C上的、在管道构件102A的中心位置102b处的频率响应；以及曲线“c”指示位于距离管道构件102A的下端面达95.337厘米的中心轴C上的、在管道构件102A的顶端位置102c处的频率响应。

如果管道构件102A沿其轴线方向(与管道构件102A的下端面垂直的方向)振动，则不会在振动点处出现大的横波。因此，与来自其它位置的声波相比，听众听不到声音非常大的、来自该振动点的声波，因此如图11所示，在这些位置处的加速度(声压)之间的差别可以变得相对较小。这使得听众可感觉到在管道构件102A的这些位置处的沿其纵向的任何均衡声压。这允许获得全局声像。

根据图2到5所示的扬声器100A，磁致伸缩致动器103利用管道构件102A的下端面进行振动，从而使得声波可以从管道构件102A的这些位置沿其纵向发出。这使得能够从管道构件102A的外表面发出与非立体声的声学信号SA中的高频范围分量SAH相对应的高频范围的声学输出。因此，在这个扬声器100A中，诸如磁致伸缩致动器之类的任何驱动设备不会在其中创建了声像的管道构件102A的位置处出现，因此，如果管道构件102A由完全透明的材料构成，则看不见任何驱动设备。因此，有可能在管道构件102A上显示例如与所发出的声音有关的任何可视信息，而不会被驱动设备所中断。

根据图2到5所示的扬声器100A，从安装在基座外壳101A的底端的扬声器单元104A的前端发出的低频范围的声学输出(正相)可以通过基座外壳101A的底面发射到外面，而且从该扬声器单元104A的背部发出的低频范围的声学输出(负相)可以通过开口105和管道构件102A的内部而从管道构件102A的上端发射到外面。这使得听众能够感觉到在管道构件102A的这些位置处沿其纵向的、与低频范围的声学输出相关的任何均衡声压，由此沿该管道构件102A的纵向在整个管道构件102A上创建声像，以获得全局声像。

使用麦克风在下列测量过程(1)和(2)中测量在顶端位置M1和底端位置M2处的声压级别(SPL)，其中顶端位置M1和底端位置M2分别均远离管道构件102A的上部和下部达一米，这两个测量过程为：测量过程(1)涉及其中声波SW仅仅从管道构件102A的上端发出的情况，而测量过程(2)涉及其中声波SW、SW从管道构件102A的上端和底端二者发出的情况。

图13示出了当如图14中的箭头所示声波SW仅仅从管道构件102A的上端发出时的测量过程(1)的结果。曲线“a”指示在顶端位置M1处的SPL，而曲线“b”指示在底端位置M2处的SPL。如图13所示，当声波SW仅仅从管道构件102A的上端发出时，在底端位置M2处的SPL低于在顶端位置M1处的SPL。这防止听众感觉到沿管道构件102A的纵向的、与在整个管道构件102A上的低频范围的声学输出相关的任何均衡声压。

图25示出了当如图16中的箭头所示声波SW、SW从管道构件102A的上端和底端二者发出时的测量过程(2)的结果。曲线“a”指示在顶端位置M1处的SPL，而曲线“b”指示在底端位置M2处的SPL。如图15所示，当声波SW、SW从管道构件102A的上端和底端发出时，在底端位置M2处的SPL几乎等于在顶端位置M1处的SPL。这允许听众感觉到沿管道构件102A的纵向的、与在整个管道构件102A上的低频范围的声学输出相关的任何均衡声压。

已经描述了用于磁致伸缩致动器103和扬声器单元104A的驱动系统，因此其配置可以变为图8所示的那个配置，而且四个磁致伸缩致动器103可以由非立体声的声学信号SA中的相同高频范围分量SAH所驱动。然而，根据一个实施例，这四个磁致伸缩致动器103可以由任何单独的高频范围分量SAH所驱动。

图17示出了用于四个磁致伸缩致动器103和扬声器单元104A的驱动系统的另一个配置。在图17中，类似的参考数字表示图8中的类似单元，并且将省略对其的详情说明。

将由高通滤波器(HPF)122提取的非立体声的声学信号SA的高频范围分量SAH提供给四个信号处理单元129-1到129-4。这四个信号处理单元129-1到129-4分别单独地调整高频范围分量SAH的电平、延迟时间、频率特性等(即，执行任何声场控制处理)，并且执行任何与磁致伸缩致动器103的输出特性有关的信号补偿处理。放大器124-1到124-4分别从四个信号处理单元129-1到129-4接收高频范围分量SAH1到SAH4，并且放大它们。四个磁致伸缩致动器103然后分别接收放大了的高频范围分量SAH1到SAH4作为其驱动信号。因此，分别基于单独的高频范围分量SAH1到SAH4驱动这四个磁致伸缩致动器103，由此使得这些磁致伸缩致动器103中的驱动杆103a能够基于高频范围分量SAH1到SAH4而单独地移动。

将由低通滤波器(LPF)125提取的非立体声的声学信号SA中的低频范围分量SAL提供给信号处理单元130。信号处理单元130调整低频范围分量SAL的电平、延迟时间、频率特性等(即，执行任何声场控制处理)，并且执行任何与谐振特性有关的信号补偿处理。放大器128从信号处理单元130接收该低频范围分量SAL，并且对其进行放大。扬声器单元104A然后接收放大了的低频范围分量SAL作为其驱动信号。因此，基于低频范围分量SAL驱动该扬声器单元104A。

根据如图17所示的驱动系统的配置，基于通过信号处理单元129-1到129-4中的处理而分别获得的高频范围分量SAH1到SAH4，分别驱动这四个磁致伸缩致动器103。

应当注意到，虽然在图17所示的驱动系统的配置中，已经从非立体声的声学信号SA中提取了用于驱动四个磁致伸缩致动器103的高频范围分量SAH1到SAH4，但是这个发明不局限于此。在本发明的一个实施例中，它们可以从构成立体声的声学信号的左声学信号AL和右声学信号AR中提取，或者可以从多声道的声学信号中提取。

图18示出了用于四个磁致伸缩致动器103和扬声器单元104A的驱动系统的进一步配置。

这个驱动系统200具有数字信号处理器(DSP)块201、和放大块202和203。DSP块201具有用于磁致伸缩致动器的信号调整和声场控制子块201A，以及用于扬声器单元的信号调整和声场控制子块201B。

用于磁致伸缩致动器的信号调整和声场控制子块201A包括分别对应于四个磁致伸缩致动器103的四个信号处理单元211和四个高通滤波器(HPF)212。信号调整和声场控制子块201A还包括四对(八个)衰减器210，每对衰减器用于接收和衰减构成立体声的声学信号的左声学信号AL和右声学信号AR，以便将该衰减后的信号提供给四个信号处理单元211。

每个信号处理单元211接收声学信号AL和AR，并调整其电平、延迟时间、和频率特性等。每个信号处理单元211还执行诸如混合声学信号AL和AR之类的任何处理(声场控制处理)。每个信号处理单元211还执行任何与磁致伸缩致动器103的输出特性有关的信号补偿处理。每个HPF212从相应的信号处理单元211接收声学信号，并且从中提取高频分量以将它们提供给放大块202。

放大块202接收并放大已经由DSP块201中的信号调整和声场控制子块201A分别对其执行了声音控制处理和信号补偿处理的声学信号的高频分量，以将它们提供给磁致伸缩致动器103。磁致伸缩致动器103然后分别接收放大了的声学信号的高频分量，并基于该高频分量进行驱动。因此，基于已经对其执行了声音控制处理的高频分量驱动四个磁致伸缩致动器103，允许通过高频声学输出来增强全局声像。

另一方面，用于扬声器单元的信号调整和声场控制子块201B包括分别对应于扬声器单元104A的一个信号处理单元221和一个低通滤波器(LPF)222。信号调整和声场控制子块201B还包括一对(两个)衰减器220，其用于接收并衰减构成立体声的声学信号的左声学信号AL和右声学信号AR，以将衰减后的信号提供给信号处理单元221。

信号处理单元221接收声学信号AL和AR，并调整其电平、延迟时间、和频率特性等。信号处理单元221还执行诸如混合声学信号AL和AR之类的任何处理(声场控制处理)。信号处理单元221还执行任何与谐振器特性有关的信号补偿处理。LPF222从信号处理单元221接收声学信号，并且从中提取低频分量以将其提供给放大块203。

放大块203接收并放大已经由DSP块201中的信号调整和声场控制子块201A对其执行了声音控制处理和信号补偿处理的声学信号的低频分量，以将它们提供给扬声器单元104A。四个扬声器单元104A然后接收该放大了的声学信号的低频分量，并且基于该低频分量进行驱动。因此，基于已经对其执行了声音控制处理的低频分量驱动扬声器单元104A，允许通过低频声学输出来增强全局声像。

应当注意到，在图18所示的驱动系统200中，信号处理单元211和HPF212可以在信号调整和声场控制子块201A中沿着相反次序布置，并且类似地，信号处理单元221和LPF222可以在信号调整和声场控制子块201B中沿着相反次序布置。

下面将描述根据本发明第二实施例的扬声器100B。图19到21示出了根据本发明第二实施例的扬声器100B的配置。图19示出了扬声器100B的垂直剖面图；图20是扬声器100B的横截面剖面图，沿着图19所示的线XX-XX清楚地示出了扬声器100B的下面部分；而图21是扬声器100B的俯视图(将省略沿着图19所示的线XX-XX示出的下面部分)。在图19到21中，类似的参考数字表示图2中到5中的类似单元，并且将省略对其的详情说明。

除了具有图2到5所示的扬声器100A的配置之外，扬声器100B还具有支撑管道构件102B的支撑构件131。该支撑构件131具有要安置在基座外壳101B的上表面上的下部交叉条132、要安置在管道构件102B的顶端上的上部交叉条133、以及杆134。杆134的一端连接到下部交叉条132的中心，而其另一端连接到上部相交条133的中心。

下部交叉条132的四个末端分别具有未示出的圆形螺钉孔。其四个末端通过螺钉135分别固定到基座外壳101B的上表面上。在基座外壳101A中形成每个未示出的固定每个螺钉135的螺纹的螺钉孔。

上部交叉条133的四个末端133e分别都是宽的并且以直角向下折。这四个末端133e分别具有未示出的圆形螺钉孔。上部交叉条133的四个末端133e分别通过螺钉136和螺母137固定到管道构件102B的顶端部分上。在管道构件102B的顶端部分中形成每个未示出的、固定螺钉136的螺纹的螺钉孔。

每个都由环形橡胶构件等构成的减震构件138、139位于上部交叉条133的四个末端133e中的每个末端和管道构件102B的外表面之间，以及位于每个螺母137和管道构件102B的内表面之间。这防止了磁致伸缩致动器103的振动(弹性波)通过管道构件102B和支撑构件131传播到基座外壳101B。

图19到21所示的扬声器100B的剩余部分类似于图2到5所示的扬声器100A中的那些部分。图19到21所示的扬声器100B与图2到5所示的扬声器100A的操作相类似地进行操作。

根据扬声器100B，它可以获得与扬声器100A的效果类似的、任何令人满意的效果，而且因为支撑构件131支撑管道构件102B，所以如果管道构件102B被延长了，所以它也可以保证其平衡性。支撑构件131包括如上所述的杆134等，从而使得它们在管道构件102B中所占据的容积是小的，这对管道构件102B作为谐振器的任何功能几乎没有影响。

下面将描述根据本发明第三实施例的扬声器100C。图22示出了根据本发明第三实施例的扬声器100C的配置。图22示出了扬声器100C的透视图。在图22中，类似的参考数字表示图2中的类似单元，并且将省略对其的详情说明。

在这个扬声器100C中，使用了作为具有底端的管道构件的杯形构件102C来代替图2所示的扬声器100A中的管道构件102A。这个杯形构件102C倒置在基座外壳101C的上表面上，并且其上部靠近底端102d，而其下部开口。如何安置这个杯形构件102C，与管道构件102A的放置类似，因此将省略对其的详细描述。

在基座外壳101C中安置的磁致伸缩致动器103的驱动杆103a分别附着于该杯形构件102C的下端面上。与上述管道构件102A相类似地，这样做使得杯形构件102C依照来自其下端面的、与杯形构件102C的下端面垂直的振动分量，由磁致伸缩致动器103进行振动。

应当注意到，在这个扬声器100C中，如图2所示的扬声器100A那样，减震构件116位于杯形构件102C的下端面和基座外壳101C之间。这是因为杯形构件102C的上部由底端102d所封闭，所以杯形构件102C没有起到谐振器的作用，但是可能需要增强其密封性以便使其起到在普通扬声器箱中的气室(后腔)的作用。因为管道构件102C起到扬声器单元104C的后腔的作用，所以有可能在扬声器100C中改进中间频率范围中的任何响应特性。

图22所示的扬声器100C的剩余部分类似于图2所示的扬声器100A的那些部分。除了杯形构件102C没有起到谐振腔的作用以外，图22所示的扬声器100C与图2所示的扬声器100A的操作相类似地进行操作。

根据扬声器100C，基于非立体声的声学信号SA的高频范围分量SAH驱动的磁致伸缩致动器103，依照与杯形构件102C的下端面垂直的振动分量，利用该杯形构件102C的下端面进行振动。这防止了在振动点处出现大的横波。因此，与来自其它位置的声波相比，听众听不到来自该振动点的、发出非常大声音的声波，因此可以沿杯形构件102C的纵向在整个杯形构件102C上创建声像。这使得可以获得全局声像。

根据扬声器100C，因为管道构件的上部由底端102d所封闭以形成杯形构件102C，所以由磁致伸缩致动器103进行的任何振动(弹性波)可以向上传输到这个底端102d，以便使底端102d还可以将声波发射到外面，由此增强该全局声像。

下面将描述根据本发明第四实施例的扬声器100D。图23和24示出了根据本发明第四实施例的扬声器100D的配置。图23是扬声器100D的透视图，而图24是沿着图23所示的线XXIV-XXIV的扬声器100D的垂直剖面图。在图23和24中，类似的参考数字表示图2和3中的类似单元，并且将省略对其的详情说明。

虽然在图2和3所示的扬声器100A中管道构件102A已经被用作具有管状形状的声学振动膜，但是在根据本发明这个实施例的扬声器100D中，将长方形的丙烯酸板102D用作具有板状形状的声学振动膜。

这个丙烯酸板102D安置在基座外壳101D上。即，通过在每个位置上使用两个L形金属角状物141a和141b，在多个位置处(在这个实施例中为两个位置)将丙烯酸板102D的下端部分安置在基座外壳101D的上表面上。

在每个L形金属角状物141a、141b的两端，分别钻出了未示出的圆形螺钉孔。每个L形角状物141a、141b通过螺钉142a或者142b钉在基座外壳101D的上表面上。在基座外壳101D中形成每个未示出的、固定每个螺钉142a、142b的螺纹的螺钉孔。L形角状物141a、141b的一端分别通过每个都由环形橡胶构件等构成的减震构件143a、143b用螺钉钉在基座外壳101D的上表面上。

L形角状物141a、141b的另一端通过螺钉144和螺母145固定到丙烯酸板102D的下端部分上。在丙烯酸板102D的下端部分中形成每个未示出的、固定每个螺钉144的螺纹的螺钉孔。应当注意到，L形角状物141a位于丙烯酸板102D的一侧，而L形角状物141b位于丙烯酸板102D的另一侧。每个都由环形橡胶构件等构成的减震构件146a、146b位于L形角状物141a的另一端和丙烯酸板102D的一个侧面之间，以及位于L形角状物141b的另一端和丙烯酸板102D的另一侧面之间。

这样插入其间的这些减震构件143a、143b、146a、和146b防止了磁致伸缩致动器103的任何振动(弹性波)通过丙烯酸板102D和L形角状物141a、141b传播到基座外壳101D，由此避免了将声像定位到基座外壳101D上。

在基座外壳101D中安置了多个磁致伸缩致动器103(在这个实施例中，为两个磁致伸缩致动器)。这两个磁致伸缩致动器103沿着丙烯酸板102D的下端面并且位于该下端面之下。在基座外壳101D中，形成了每个都用于容纳该磁致伸缩致动器103的凹部147。磁致伸缩致动器103分别安置在基座外壳101D上，并且让它们分别容纳在这些凹部147中。

每个磁致伸缩致动器103通过由橡胶构件等构成的减震构件148而安置在基座外壳101D中的凹部147的底面上。这样插入其间的减震构件148防止了磁致伸缩致动器103的任何振动传播到基座外壳101D，由此避免将声像定位到基座外壳101D上。

当每个磁致伸缩致动器103安置在基座外壳101D上而且让它们容纳在其凹部147中时，每个磁致伸缩致动器103的驱动杆103a附着于丙烯酸板102D的下端表面上。在此刻，每个驱动杆103a的位移方向沿着与丙烯酸板102D的下端面垂直的方向，即，沿着丙烯酸板102D的平面的方向定向。这样的配置使得磁致伸缩致动器103能够依照其与丙烯酸板102D的下端面垂直的振动分量而利用丙烯酸板102D的下端面进行振动。

这两个磁致伸缩致动器103由基于相同高频范围分量SAH的驱动系统(例如，图8所示的那个驱动系统)所驱动，从而使得它们的驱动杆103a可以与该高频范围分量SAH相对应地进行移动。作为选择，这两个磁致伸缩致动器103分别由基于单独的高频范围分量SAH1、SAH2的驱动系统(例如，图17或者18所示的那个驱动系统)所驱动，从而使得它们的驱动杆103a可以分别与它们的相应高频范围分量SAH1、SAH2相对应地进行移动。

在这个扬声器100D中，长方形的丙烯酸板102D被用作板形的声学振动膜，因此，该长方形的丙烯酸板102D不被用作谐振器。因此，基座外壳101D的开口105在其上端被封闭。这使得能够在扬声器单元104的背部侧形成封闭空间，由此允许增强任何低频声音。

下面将描述图23和24所示的扬声器100D的操作。

包含并且安置在基座外壳101上的两个磁致伸缩致动器103由例如非立体声的声学信号SA中的高频范围分量SAH所驱动。它们的驱动杆103a与该高频范围分量SAH相对应地进行移动。基于每个驱动杆103a的位移，磁致伸缩致动器103依照其与丙烯酸板102D的下端面垂直的振动分量而利用该丙烯酸板102D的下端面进行振动。

丙烯酸板102D的下端面由纵波激励。弹性波(振动)传播到丙烯酸板102D的平面方向。当这个弹性波传播到丙烯酸板102D时，弹性波重复从纵波到横波以及从横波到纵波的模式交换，从而使得纵波和横波可以在其中混合。横波激励沿该丙烯酸板102D的水平方向(即，与该丙烯酸板102D的平面垂直的方向)的振动。这使得声波从丙烯酸板102D的两个侧面发出。换句话说，丙烯酸板102D的外表面可以发出与高频范围分量SAH相对应的高频范围的声学输出。

基于非立体声的声学信号SA的低频范围分量SAL，驱动安装在基座外壳101D的底端上的扬声器单元104D。扬声器单元104D的前端发射低频范围的声学输出(正相)，从而使得这个声学输出可以从基座外壳101A的底端发射到外面。

根据图23和24所示的高频扬声器100D，与图2所示的扬声器100A相类似地，基于高频范围分量SAH驱动这两个磁致伸缩致动器103，以便使作为声学振动膜的丙烯酸板102D可以基于该高频范围分量SAH发出高频范围的声学输出声音。基于低频范围分量SAL驱动扬声器单元104D，以便使扬声器单元104D可以基于该低频范围分量SAL发出低频范围的声学输出声音。这允许扬声器100D发出任何令人满意的声学输出声音。

根据图23和24所示的扬声器100D，与图2所示的扬声器100A相类似地，基于非立体声的声学信号SA中的高频范围分量SAH驱动的磁致伸缩致动器，依照与丙烯酸板102D的下端面垂直的振动分量，利用该丙烯酸板102D的下端面进行振动。这防止了在振动点处出现大的横波。因此，与来自其它位置的声波相比，听众听不到来自该振动点的、发出非常大声音的声波，从而使得可以在该丙烯酸板102D的整个表面上创建声像。这使得可以获得全局声像。

根据图23和24所示的扬声器100D，磁致伸缩致动器103利用丙烯酸板102D的下端面进行振动，从而使得声波可以从丙烯酸板102D的每个位置沿其纵向发出。这使得能够从丙烯酸板102D的外表面发出与非立体声的声学信号SA中的高频范围分量SAH相对应的高频范围的声学输出。因此，在这个扬声器100D中，诸如磁致伸缩致动器之类的任何驱动设备不会在其中创建了声像的丙烯酸板102D的位置处出现，因此，如果丙烯酸板102D由完全透明的材料构成，则看不见任何驱动设备。因此，有可能在丙烯酸板102D上显示例如与所发出的声音相伴的任何可视信息，而不会被驱动设备所中断。

下面将描述根据本发明第五实施例的扬声器100H。图25示出了根据本发明第五实施例的扬声器100H的配置。图25是扬声器100H的透视图。在图25中，类似的参考数字表示图2中的类似单元，并且将省略对其的详情说明。

在这个扬声器100H中，使用了管道构件102H来代替图2所示的扬声器100A中的管道构件102A。管道构件102H具有不同的圆截面直径，该直径朝着从扬声器单元104H发出的声波传播的方向(图25中向上的方向)而逐渐变大。

图25所示的扬声器100H的剩余部分类似于图2所示的扬声器100A的那些部分。图25所示的扬声器100H与图2所示的扬声器100A的操作相类似地进行操作。

根据扬声器100H，除了具有与上述扬声器100A类似的令人满意的效果之外，还可以获得下列效果。即，因为管道构件102H具有不同的圆截面直径(其朝着从扬声器单元104中发出的声波传播的方向而逐渐变得更大)，所以其可以具有任何增加的电感分量，由此使得能够获得平的频率特性和谐振倾卸(dumping)效应。因为管道构件102H具有扩大了的、从中发出声波的开口，所以有可能增强全局声像。

下面将描述根据本发明第六实施例的扬声器100J。图26示出了根据本发明第六实施例的扬声器100H的配置。图26是扬声器100J的透视图。在图26中，类似的参考数字表示图2中的类似单元，并且将省略对其的详情说明。

在磁致伸缩致动器103利用扬声器100J中的管道构件102J的内表面进行振动的同时，磁致伸缩致动器103已经利用图2所示的扬声器100A中的管道构件102的下端面进行了振动。换句话说，磁致伸缩致动器103的驱动杆103a通过类似于杆状的振动传输构件195附着于管道构件102J的内表面。磁致伸缩致动器103的主体通过类似于杆状的固定构件196附着于管道构件102J的内表面。

在这个实施例中，振动传输构件195的一端附着于驱动杆103a的尖端，而其另一端附着于管道构件102J的内表面上。固定构件196的一端附着于磁致伸缩致动器103的主体上，而其另一端附着于管道构件102J的内表面上。在此刻，振动传输构件195、磁致伸缩致动器103、和固定构件196被布置为使它们可以彼此对齐。

因为如上所述在管道构件102J内部提供的磁致伸缩致动器103利用扬声器100J中的管道构件102J的内表面进行振动，所以没有在基座外壳101J上提供磁致伸缩致动器。即，这个扬声器100J的基座外壳101J与扬声器100A的基座外壳101A的不同之处在于，没有形成每个都用于容纳磁致伸缩致动器103的凹部114。如何将管道构件102J附着于基座外壳101J，以及如何将扬声器单元104J附着于基座外壳101J，与图2所示的扬声器100A中如何将它们附着于基座外壳101A上是相类似的。

图26所示的扬声器100J的剩余部分类似于图2所示的扬声器100A中的那些部分。

下面将描述图26所示的扬声器100J的操作。扬声器单元104J与图2所示的扬声器100A中的扬声器单元的操作相类似地进行操作。下面将描述磁致伸缩致动器103的操作。

在管道构件102J内部提供的磁致伸缩致动器103由例如非立体声的声学信号SA的高频范围分量SAH所驱动，以便使其驱动杆103a可以与高频范围分量SAH相对应地进行移动。驱动杆103a的这种移动使得管道构件102J能够振动。因此，管道构件102J的外表面发出与高频范围分量SAH相对应的声学输出声音。

根据图26所示的扬声器100J，基于非立体声的声学信号SA中的高频范围分量SAH驱动磁致伸缩致动器103，以便使作为声学振动膜的管道构件102J可以基于高频范围分量SAH发出高频范围的声学输出声音。在这样的高频范围的再现中，不需要任何大的振幅(大的行程)，由此使得管道构件102J能够发出任何令人满意的高频范围的声学输出声音。此外，根据图26所示的扬声器100J，基于非立体声的声学信号SA中的低频范围分量SAL驱动扬声器单元104J，以便使该扬声器单元104J可以基于低频范围分量SAL发出低频范围的声学输出声音。在这样的低频范围的再现中，扬声器单元104J可以获得任何大的振幅(大的行程)，由此使得扬声器单元104J能够发出任何令人满意的低频范围的声学输出声音。这使得扬声器从整体上能够发出高和低频范围的、令人满意的声学输出声音。

根据图26所示的扬声器100J，具有低频范围并且从在基座外壳101J的下表面上提供的扬声器单元104J的前端发出的正相声波通过其底端发射到外面。具有低频范围并且从扬声器单元104J的背部发出的负相声波在开口105和管道构件102J的内部向上传播，并且通过其上端发射到外面。这使得听众能够感觉到在管道构件102J的每个位置处沿其纵向的均衡声压，由此允许听众沿着管道构件102J的整个长度散播声像以获得全局声像。

下面将描述根据本发明第七实施例的扬声器100K。图27示出了根据本发明第七实施例的扬声器100K的配置。图27是扬声器100K的透视图。在图27中，类似的参考数字表示图26中的类似单元，并且将省略对其的详情说明。

这个扬声器100K包括例如由丙烯酸树脂构成的、类似于圆顶状的声学振动膜197，以代替图26所示的扬声器100J中的管道构件102J。该类似于圆顶状的声学振动膜197利用支撑声学振动膜197的类似环形的支撑构件198布置在基座外壳101K的上表面上。应当注意到，这个支撑构件198通过使用L形金属角状物107而安置在基座外壳101K上。在这个实施例中，每个L形金属角状物107的一端焊接并且固定到支撑构件198上。

与图26所示的扬声器100J中的管道构件102J的情况相类似地，磁致伸缩致动器103利用振动传输构件195和支撑该磁致伸缩致动器103的固定构件1％而布置在这个声学振动膜197的内部。在这个实施例中，振动传输构件195的一端附着于驱动杆103a的尖端，而其另一端附着于声学振动膜197的内表面。固定构件196的一端附着于磁致伸缩致动器103的主体，而其另一端附着于声学振动膜197的内表面。在此刻，振动传输构件195、磁致伸缩致动器103、和固定构件196被布置为使它们可以彼此对齐。

应当注意到，在类似于圆顶状的声学振动膜197的顶部上形成了狭缝199。这些狭缝199用于允许从扬声器单元104的背部发出的负相声波通过其发射到外面。

图27所示的扬声器100K的剩余部分类似于图26所示的扬声器100J中的那些部分。

下面将描述图27所示的扬声器100K的操作。

扬声器单元104K由例如非立体声的声学信号SA的低频范围分量SAL所驱动，以便使扬声器单元104K可以基于该低频范围分量SAL发出低的声学输出声音。从该扬声器单元104K的前端发出的正相声波通过基座外壳101K的底端发射到外面。从扬声器单元104K的背部发出的负相声波在开口105和声学振动膜197的内部向上传播，并且通过其顶部上提供的狭缝199发射到外面。

在声学振动膜197的内部提供的磁致伸缩致动器103由例如非立体声的声学信号SA的高频范围分量SAH所驱动，以便使其驱动杆103a可以与高频范围分量SAH相对应地进行移动。驱动杆103a的这种移动使得声学振动膜197能够振动。因此，声学振动膜197的外表面发出与高频范围分量SAH相对应的声学输出声音。

根据图27所示的扬声器100K，基于非立体声的声学信号SA中的高频范围分量SAH驱动声学振动膜197，从而使得声学振动膜197可以基于高频范围分量SAH发出高频范围的声学输出声音。在这样的高频范围的再现中，不需要任何大的振幅(大的行程)，由此使得声学振动膜197能够发出任何令人满意的高频范围的声学输出声音。此外，根据图27所示的扬声器100K，基于非立体声的声学信号SA中的低频范围分量SAL驱动扬声器单元104K，以便使该扬声器单元104K可以基于低频范围分量SAL发出低频范围的声学输出声音。在这样的低频范围的再现中，扬声器单元104K可以获得任何大的振幅(大的行程)，由此使得扬声器单元104K能够发出任何令人满意的低频范围的声学输出声音。

根据图27所示的扬声器100K，从在基座外壳101K的下表面侧上提供的扬声器单元104K的前端发出的正相声波通过基座外壳101K的底端发射到外面。从扬声器单元104K的背部发出的负相声波在开口105和声学振动膜197的内部向上传播，并且通过其顶部上提供的狭缝199发射到外面。这使得听众能够感觉到在类似于圆顶状的声学振动膜197在其外表面中的每个位置处的均衡声压，由此允许听众在该声学振动膜197的整个外表面上散播声像以获得全局声像。

下面将描述根据本发明第八实施例的扬声器100L。图28和29示出了根据本发明第八实施例的扬声器100L的配置。图28是扬声器100L的透视图。图29是其垂直剖面图。在图28和29中，类似的参考数字表示图2和3中的类似单元，并且将省略对其的详情说明。

在这个扬声器100L中，作为管状构件的管道构件102L布置在作为声学振动膜的管道构件102的内部，而且让该管道构件102L远离管道构件102。类似于管道构件102的情况，这个管道构件102L由例如透明的丙烯酸树脂所构成。如上所述，起到声学振动膜作用的管道构件102具有例如2毫米的厚度，而管道构件102L具有例如5毫米的厚度以起到刚体的作用。

管道构件102L布置在基座外壳101L的上表面上，以便如图29所示使管道构件102L的下端面可以附着于基座外壳101L的上表面。这个管道构件102L的直径几乎类似于在基座外壳101L中形成的开口105的直径，以便起到谐振器的作用。在这个实施例中，与管道构件102L相对应地布置作为发声体的扬声器单元104L。从扬声器单元104L的背部发出的低频范围的声学输出声音(声波)通过开口105和管道构件102L的内部从管道构件102L的顶端发射到外面。

应当注意到，由橡胶材料等构成的减震构件102dm布置在管道构件102、102L的上端之间，以便可以密封由这些管道构件102、102L形成的空间。

图28和29所示的扬声器100L的剩余部分类似于图2和3所示的扬声器100A中的那些部分。

除了从扬声器单元104L的背部发出的声学输出声音通过开口105和管道构件102L的内部从管道构件102L的顶端发射到外面以外，扬声器100L与图2和3所示的扬声器100A的操作相类似地进行操作。

根据扬声器100L，它可以获得与图2和3所示的扬声器100A的那些效果类似的、任何令人满意的效果，而且因为从扬声器单元104L的背部发出的低频范围的声学输出声音(声波)通过其发射到外面的管道构件102L起到刚体的作用，所以任何干扰振动不会通过管道构件102L传播，由此使得能够作为谐振器实现令人满意的再现。此外，如图29所示，起到声学振动膜作用的管道构件102向外发出声学输出声音Aout(声波)，并且向内发出声学输出声音Ain(声波)。因为如上所述管道构件102L布置在管道构件102的内部，所以在管道构件102、102L之间形成的密封空间可以有效地拦截嘈杂的向内的声学输出声音Ain。

下面将描述根据本发明第九实施例的扬声器100M。图30到32示出了根据本发明第九实施例的扬声器100M的配置。图30是扬声器100M的透视图；图31是其垂直剖面图；而图32是其俯视图。在图30到32中，类似的参考数字表示图2到5中的类似单元，并且将省略对其的详情说明。

在扬声器100M中，沿着类似盘状的基座外壳101M的周边，以90度的角度间隔在该基座外壳101M中布置四个扬声器单元104Ma到104Md。与图2所示的扬声器100A中的扬声器单元104A相类似地，这四个扬声器单元104Ma到104Md构成了用于发出在可听见的频带内的低频范围的声学输出声音的扬声器，并且起到低音喇叭的作用。在这个实施例中，四个扬声器单元104Ma到104Md的每个中心轴都垂直于管道构件102M的中心轴。

在基座外壳101M中，形成了与图2所示的扬声器100A的基座外壳101A中的开口105相对应的开口105M。开口105M不同于开口105之处在于，开口105M在其下侧封闭。在基座外壳101M中，与扬声器单元104Ma到104Md附着于基座外壳101M的位置相对应地形成用于引导从每个扬声器单元104a到104d的背部发出的声波的通孔151a到151d。

基于例如同一个声学信号驱动扬声器单元104Ma到104Md。从每个扬声器单元104Ma到104Md的前端发出的正相声波通过基座外壳101A的侧面发射到外面。从每个扬声器单元104Ma到104Md的背部发出的负相声波通过每个通孔151a到151d、开口105M、和管道构件102M的内部从管道构件102M的上端发射到外面。在这个实施例中，与图2所示的扬声器100A中的管道构件相类似地，管道构件102M还起到谐振器的作用，由此使得能够再现任何大量的低频范围的声音。

图30到32所示的扬声器100M的剩余部分类似于图2到5所示的扬声器100A中的那些部分。图30到32所示的扬声器100M与图2到5所示的扬声器100A的操作相类似地进行操作。

根据扬声器100M，它可以获得任何与上述扬声器100A中的那些效果类似的令人满意的效果。根据扬声器100M，围绕基座外壳101M布置四个扬声器单元104Ma到104Md。每个扬声器单元仅仅再现其低频分量，从而使得其没有任何有关声像定位的相对足够的信息。因此，如果管道构件102M再现其高频分量，则有可能让扬声器100M作为系统整体上具有全方向性，并且将声像定位在管道构件102M上。

应当注意到，虽然在上述实施例中已经围绕基座外壳101M布置了四个扬声器单元104Ma到104Md，但是本发明不局限于此。要布置的扬声器单元的数目不受限制。

虽然，在根据上述实施例的扬声器100A到100D、100H、100L、和100M中，每个磁致伸缩致动器103的驱动杆103a已经直接地附着于管道构件102A、102B、102H、102L、和102M、杯形构件102C、和丙烯酸板102D中的每一个的下端，但是本发明不局限于此。有可能让驱动杆103a通过由预定材料构成的嵌入板而间接地附着于声学振动膜。在这个发明的一个实施例中，嵌入板可以由例如木材、铝、玻璃等构成。这些材料具有不同的特征振动状态，从而使得基于这些材料可以给出不同的音调。

虽然在上述实施例中已经描述了其中用于驱动利用声学振动膜产生振动的磁致伸缩致动器的声学信号不同于用于驱动诸如扬声器单元之类的发声体的信号，但是本发明不局限于此。有可能使用相同的声学信号来于驱动磁致伸缩致动器和发声体。

虽然在上述实施例中已经在扬声器中使用了磁致伸缩致动器作为利用声学振动膜进行振动的致动器，但是这个发明不局限于此。电动致动器、压电致动器等都可以用作致动器来构成类似于上述每个实施例的扬声器。

虽然在上述实施例中已经使用了使用电动致动器作为发声体(转换器)的扬声器单元，但是这个发明不局限于此。使用磁致伸缩致动器、压电致动器等的扬声器单元都可以被用作发声体。

根据本发明的上述实施例，有可能在包括高频范围和低频范围的可接受的宽范围内获得任何令人满意的声学输出声音，因此这个发明可应用于用于视听设备的扬声器等。

本领域的那些技术人员应当理解：只要在权利要求和它们的等效内容的范围之内，取决于设计要求及其它因素，可以出现各种修改、组合、子组合以及替换。

Claims (14)

1、一种扬声器，包含：

声学振动膜；

基于第一声学信号驱动的致动器，所述致动器包含将该致动器的位移输出传输到声学振动膜的传输部分，所述传输部分直接或者间接地附着于该声学振动膜；以及

基于第二声学信号驱动的发声体，所述第二声学信号与第一声学信号相同或者不同。

2、如权利要求1所述的扬声器，其中，该致动器至少依照其沿该声学振动膜的平面方向的振动分量、利用该声学振动膜进行振动。

3、如权利要求1所述的扬声器，其中，该声学振动膜包含端面；以及

其中该致动器至少依照其与该声学振动膜的端面垂直的振动分量、利用该声学振动膜进行振动。

4、如权利要求1所述的扬声器，还包含多个致动器，其中所述多个致动器的传输部分分别在声学振动膜的不同位置上附着于该声学振动膜上。

5、如权利要求1所述的扬声器，还包含多个发声体，其中所述多个发声体分别布置在彼此不同的位置处。

6、如权利要求1所述的扬声器，其中，声学振动膜包含管形；

其中所述发声体布置在该声学振动膜的一端侧；以及

其中从所述发声体发出的声波通过该声学振动膜的内部发射到外面。

7、如权利要求6所述的扬声器，其中，从所述发声体发出的声波从该声学振动膜的一端和另一端发出。

8、如权利要求6所述的扬声器，其中，所述发声体的中心轴的方向和所述声学振动膜的中心轴的方向相同。

9、如权利要求6所述的扬声器，其中，所述发声体的中心轴的方向垂直于所述声学振动膜的中心轴的方向。

10、如权利要求6所述的扬声器，其中，所述声学振动膜包含不同的圆截面直径，所述直径沿着从所述发声体发出的声波传播的方向而逐渐变大。

11、如权利要求6所述的扬声器，其中，管状构件布置在该声学振动膜的内部，并使该管状构件远离该声学振动膜；

其中所述发声体与该管状构件相对应地布置；以及

其中从所述发声体发出的声波通过该管状构件的内部发射到外面。

12、如权利要求1所述的扬声器，其中，所述声学振动膜包含杯形；

其中所述致动器的传输部分附着于该声学振动膜的开口端面；

其中所述发声体布置在该声学振动膜的开口端面侧上；以及

其中所述声学振动膜起到用于发声体的气室的作用。

13、如权利要求12所述的扬声器，其中，所述发声体的中心轴的方向和所述声学振动膜的中心轴的方向相同。

14、如权利要求12所述的扬声器，其中，所述发声体的中心轴的方向垂直于所述声学振动膜的中心轴的方向。

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