CN101828406B - 无反冲扬声器系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种无反冲扬声器系统，其能够减小带来不良影响的振动并生成正确且强有力的声音，并且有利于实现轻量化、小型化以及与制造有关的成本的降低，而且能够设置在悬空状态下，只要存在空气，即使在无重力条件下该无反冲扬声器系统也能够生成声音。本发明包括：左右对称的筒状的共振壁；以及对称地设置于该共振壁的左右两侧的一对或两对以上的振动部，成对的所述振动部构成为彼此同步地振动，所述共振壁由挠性材料形成以便与所述振动产生共振，另一方面，沿着所述共振壁的内壁呈筒状地配置有吸音部件，并且在该吸音部件和/或所述振动部保持有振动抑制件。
Description
技术领域
本发明涉及例如单独使用、或者组装于电视接收机或音响设备等中进行使用的无反冲扬声器系统。
背景技术
原来，有在空气中产生波来形成声音的扬声器单元，但是在现有的扬声器单元中，不能将用于形成声音的能量有效地转换成声音。即，大约一半的能量未变成声音，而是转换成单元自身的振动，从而引起声音的失真和浑浊的振动，妨碍了作为单元的目的的正确的声音形成。
此外，在将所述扬声器单元组装于机壳(Enclosure)(扬声器箱)而构成的扬声器系统中，所述机壳自身通过扬声器单元的振动而同样振动，该振动传递至地板。另外，一般来说，如果不将机壳牢固地固定于地板，则声音越低就越难忠实地再现该声音。因此，当发出低沉且大音量的声音时，存在房屋整体由于产生的所述振动而摇晃、或振动传递至邻近的房屋的担心。
另外，为了解决上述各种问题，各制造商在从扬声器单元只取出所需的声音(振动)而抑制除此之外的振动这一点上倾注了心血。因此，当前流通的很多扬声器系统，为了通过扬声器单元或机壳的重量及其原材料的硬度来减小使音质降低的上述振动，而被沉重化和硬质化。
但是，在所述扬声器系统中，不但不能从根本上解决上述问题，而且由于沉重化(与此相伴的大型化)和硬质化，只是无谓地提高了制造成本。
另外，在通常的扬声器单元中，锥盆进行运动而使空气振动从而形成声音，并且磁体和框架等由于其反作用而向反方向运动，从而产生妨碍所述声音的振动。因此，所谓理想的扬声器单元是这样的单元：作为声音的直接产生源的锥盆以良好的响应性运动，并且来自对锥盆施加动力的磁体、保持该磁体的框架、以及机壳等的无用的振动的产生被抑制。
因此，本发明人想到了这样的方法：如图7和图8所示，反向地配置扬声器单元，所述扬声器单元夹着基准线∞地具有动作相同且形状相同的两个锥盆3。通过形成为这样的结构，锥盆3两侧的空气形成为波(声音)，并且由于对具有所述锥盆的扬声器单元施加了以基准线∞为轴左右对称的振动，所以被认为抑制了来自上述扬声器单元的无用的振动的产生。因此，扬声器单元自身几乎不会产生妨碍正确声音的生成的振动，大部分的能量通过锥盆3高效率地转换成声音，因此，其结果为，能够生成失真少、正确且强有力的声音。此外，在图7和图8中，标号6是磁体，标号7是音圈骨架，标号8是音圈。
本发明是留意上述事情而完成的，其目的在于提供一种无反冲扬声器系统，该无反冲扬声器系统能够减小带来不良影响的振动并生成正确且强有力的声音，并且有利于实现轻量化、小型化以及与制造有关的成本的降低，而且能够设置在悬空状态下，只要存在空气，即使在无重力条件下该无反冲扬声器系统也能够生成声音。
发明内容
为了达成上述目的，本发明的无反冲扬声器系统的特征在于，所述无反冲扬声器系统包括：左右对称的筒状的共振壁；以及对称地设置于该共振壁的左右两侧的一对或两对以上的振动部，
成对的所述振动部构成为彼此同步地振动，
所述共振壁由挠性材料形成以便与所述振动产生共振，另一方面，沿着所述共振壁的内壁呈筒状地配置有吸音部件，并且在该吸音部件和/或所述振动部保持有振动抑制件(方案1)。
更具体地说，本发明的无反冲扬声器系统包括：左右对称的筒状的共振壁；以及对称地设置于该共振壁的左右两侧的一对或两对以上的振动板和一对或两对以上的振动产生部，
成对的所述振动板构成为通过从所述振动产生部施加的振动而彼此同步地振动，
所述共振壁由挠性材料形成以便与所述振动产生共振，另一方面，沿着所述共振壁的内壁呈筒状地配置有吸音部件，并且在该吸音部件和/或所述振动产生部保持有振动抑制件(方案2)。
在上述无反冲扬声器系统中，也可以将所述振动抑制件相对于共振壁倾斜地配置(方案3)，也可以在所述共振壁设置加强体(方案4)。
在方案1～4所涉及的发明中，获得了一种无反冲扬声器系统，该无反冲扬声器系统能够减小带来不良影响的振动并生成正确且强有力的声音，并且有利于实现轻量化、小型化以及与制造有关的成本的降低，而且能够设置在悬空状态下，只要存在空气，即使在无重力条件下该无反冲扬声器系统也能够生成声音。
即，在方案1、2所涉及的发明中，通过使一对振动部或振动板产生对称的振动，能够抑制无用的振动的产生从而实现无反冲，并且只有所需的振动(声音)被传递至外部，因此能够减小带来不良影响的振动(噪声)并生成正确且强有力的声音，与单纯地采用两个振动部或振动板的情况相比，能够获得更大的音量。
此外，在方案1、2所涉及的发明中，由于无需为了消除无用的振动而使扬声器系统沉重化和硬质化，所以能够获得一种扬声器，该扬声器能够实现轻量化、小型化以及与制造有关的成本的降低，而且能够设置在悬空状态下，只要存在空气，即使在无重力条件下该扬声器也能够生成声音。
另外，在方案1、2所涉及的发明中，共振壁与振动部或振动板的振动产生共振，能够与小提琴、低音大提琴等很多乐器一样最大限度地利用所谓的(音频界所说的)共鸣，因此即使单元自身是小型的，也能够以足够的音量产生高音质的声音(忠实于输入信号的声音)。
此外，在方案1、2所涉及的发明中，不会产生无用的振动，也就不会有这样的无用的振动传递至共振壁、机壳和地板等事情，因此能够实现音质的进一步提高。
而且，在方案1、2所涉及的发明中，通过利用吸音部件、振动部或振动产生部来保持振动抑制件，能够可靠地抑制筒状体内的驻波的产生。
在方案3所涉及的发明中，通过将保持于吸音部件的振动抑制件倾斜地配置，能够进一步提高所谓的抑制驻波的产生的效果。
在方案4所涉及的发明中，通过设置加强体，能够发挥所谓调谐(tuning)的作用从而很好地实现无用的振动的防止，进一步提高了音质提升效果。
附图说明
图1是概略地表示本发明的一个实施方式所涉及的无反冲扬声器系统的结构的纵剖视图。
图2的(A)是概略地表示保持于图1所示的吸音部件的振动抑制件的结构的纵剖视图，图2的(B)～(E)是概略地表示所述振动抑制件的变形例的结构的纵剖视图。
图3是概略地表示所述振动抑制件的其它的变形例的结构的立体图。
图4是概略地表示保持于图1所示的振动部的振动抑制件的结构的图，(A)是主视图，(B)是侧视图，(C)是俯视图，(D)是仰视图。
图5是概略地表示在所述无反冲扬声器系统设置有加强体的结构的纵剖视图。
图6是概略地表示在所述无反冲扬声器系统设置有两对振动部的结构的纵剖视图。
图7是概略地表示作为本发明的前提的结构的说明图。
图8是概略地表示作为本发明的前提的结构的主要部分的说明图。
标号说明
1：共振壁；2：振动部；4：振动产生部；9：加强体11：罩体；K：吸音部件；S：振动抑制件；T：振动抑制件。
具体实施方式
下面，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。图1是概略地表示本发明的一个实施方式所涉及的无反冲扬声器系统的结构的纵剖视图。
首先，如图1所示，本实施方式的无反冲扬声器系统包括左右对称的筒状(在图示示例中为圆筒状)的共振壁1、以及对称地设置于该共振壁1的左右两侧的一对振动部2，成对的所述振动部2构成为相互同步地振动，所述共振壁1由挠性材料形成，以便与所述振动产生共振。
作为形成所述共振壁1的挠性材料，例如，除了聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇脂等合成树脂之外，也可以是加工成了木材(木制板)、纸等的天然树脂、铝等金属等。
所述振动部2由对称地设置于共振壁1的左右两侧的一对振动板(锥盆)3和一对振动产生部4构成。此处，所述振动产生部4包括：框架5，其固定于所述共振壁1；大致圆筒状的磁体6，其固定于所述框架5；音圈骨架7，其在所述框架5的内侧滑动，并且固定于所述振动板3；以及音圈8，其卷绕于所述音圈骨架7。并且，设置于一对振动产生部4的两个音圈8以相互反向卷绕的方式卷绕于音圈骨架7。
此外，在图1中，标号10是支承滑动的音圈骨架7的阻尼器，标号11是对支承所述磁体6的金属制的支承体12以及磁体6进行覆盖的罩体。
此外，如图1所示，所述无反冲扬声器系统中，沿着所述共振壁1的内壁呈筒状地配置有柔软的纤维质或多孔质的吸音部件K，并且在该吸音部件K和所述振动部2(在本实施方式中为振动产生部4的罩体11)保持有振动抑制件S、T。
此处，作为所述吸音部件K，例如可以使用玻璃棉、毛毡、海绵等。
此外，例如如图2的(A)所示，保持于吸音部件K的所述振动抑制件S是在大致圆板状的两张毛毡体Sa之间呈同心状地设置大致圆板状的异丁橡胶体Sb而构成的具有通气性的部件，其中，所述毛毡体Sa是用于吸收空气振动的部件，所述异丁橡胶体Sb是用于使振动抑制件S具有重量、而且用于吸收空气振动的部件。另外，如图1所示，振动抑制件S的边缘部被所述吸音部件K保持。此外，该保持方法既可以是仅使振动抑制件S的边缘部与吸音部件K卡定，也可以是使用粘接剂等适当地进行粘接。不论哪种保持方法，都优选形成为以下状态：被保持的振动抑制件S在共振壁1内能够在一定程度上自由地向前后和上下左右方向运动。
另外，所述振动抑制件S并不限定于上述结构，例如，如图2的(B)所示，所述振动抑制件S也可以由大致圆板状的海绵体Sc、两张所述异丁橡胶体Sb以及两张折曲状的纸体Sd构成，其中，所述海绵体Sc是用于吸收空气振动的部件，所述折曲状的纸体Sd是大致圆板状的具有用于使空气振动分散/扩散的面的部件；如图2的(C)所示，所述振动抑制件S也可以由大致圆板状的作为芯材的胶合板(plywood plate)Se、两张所述异丁橡胶体Sb以及两个海绵体Sf构成，其中所述海绵体Sf是用于吸收空气振动的部件，并且形成为将圆柱倾斜地分割成两部分而构成的形状；如图2的(D)所示，所述振动抑制件S也可以由大致圆板状的FRP(Fiberglass-Reinforce Plastics：玻璃纤维增强塑料)体Sg、两个高回弹海绵体Sh以及大致圆板状的两个低回弹海绵体Si构成，其中，所述FRP体Sg是使振动抑制件S具有重量的支承体，所述高回弹海绵体Sh是用于吸收空气振动的部件，并且形成为将圆柱的末端倾斜地切断而构成的形状，所述低回弹海绵体Si是用于吸收空气振动、并且具有用于使空气振动分散/扩散的面的部件；如图2的(E)所示，所述振动抑制件S也可以通过在中空且大致球状的异丁橡胶体Sj的外侧设置海绵体Sk而构成，其中，所述异丁橡胶体Sj是用于使振动抑制件S具有重量、并且用于使空气的振动被吸收、反射或扩散的部件，所述海绵体Sk是用于吸收空气振动的部件；如图3所示，所述振动抑制件S也可以由大致长方体状且为多孔质的海绵体S1、在上下方向比该海绵体S1要长且横截面形状为大致V字形的两个玻璃棉体Sm、以及对折而成的两个折曲状的纸体Sd构成，其中，所述海绵体S1是分别设置有大量的被膜覆盖的孔和未被覆盖的孔、吸收空气振动、并且具有用于使空气振动分散/扩散的面的部件，所述玻璃棉体Sm是用于吸收空气振动的部件，所述折曲状的纸体Sd是具有用于使空气振动分散/扩散的面的部件。
如上所述，振动抑制件S可以采用各种结构，其形状和材料可以适当地选择并组合起来进行使用，特别优选的是，振动抑制件S由组合多个部件而得到的复合部件构成，其中所述多个部件由互不相同的原材料构成，作为其原材料，除了上述原材料以外，例如也可以使用发泡铝等来作为用于使振动抑制件S具有重量并且吸收、反射、扩散和分散空气振动的部件。此外，作为通过组合各部件来一体地形成为复合部件的方法，也可以采用利用粘接剂的粘接、或者缝合等各种方法。此外，振动抑制件S是通过自身的振动、空气的波的反射、分散、扩散、吸收中的任意一种方式来抑制共振壁1内的空气所具有的振动能量(抑制振动能量的增大)的部件，例如，不希望仅由轻量的海绵体来构成振动抑制件S。
另外，所述振动抑制件S既可以如图1所示地配置于共振壁1的大致中央，也可以设置于避开了中央的其它位置。此外，在图1中，示出了振动抑制件S相对于共振壁1大致垂直的例子，但是例如也可以相对于共振壁1斜着配置振动抑制件S。
此外，在图1以及图2的(A)～(E)所示的各示例中，所述振动抑制件S从侧面观察大致形成为圆形，但是并不限定于此，例如也可以是从侧面观察大致为矩形。
另一方面，例如如图1和图4的(A)～(D)所示，保持于振动部2的所述振动抑制件T包括：发泡苯乙烯体Ta，其是形成为将圆柱的末端以使末梢变细的方式倾斜地切断而构成的形状、用于吸收空气振动、而且具有用于使空气振动分散/扩散的面的部件；以及毛毡体Tb，其是大致对折的圆板状的用于吸收空气振动的部件，为了将该振动抑制件T保持于所述振动部2的罩体11，利用粘接将两者粘接在一起。此外，作为振动抑制件T的保持方法，可以使用例如使振动抑制件T与罩体11适当地卡定等各种方法。
另外，所述振动抑制件T并不限定于上述结构，可以采用各种结构，例如也可以采用所述振动抑制件S的各种结构。此外，振动抑制件T也可以保持于振动部2的除罩体11以外的部位。
在如上所述地构成的无反冲扬声器系统中，电流同样地流过两个音圈8。并且，由于两个音圈8的卷绕方向彼此相反，所以成对的所述振动板3通过从所述振动产生部4施加的振动而彼此同步(对称)地振动。因此，由一对振动部2的振动而产生的无用的振动在共振壁1的中央附近相互抵消，只有所需的振动(声音)被传递至外部，因此能够在所述无反冲扬声器系统中减小带来不良影响的振动(噪声)，并生成正确且强有力的声音，与单纯地采用两个振动部2的情况相比，能够获得更大的音量。
此外，在所述无反冲扬声器系统中，由于无需为了消除无用的振动而使扬声器系统沉重化和硬质化，所以能够实现轻量化、小型化以及与制造有关的成本的降低。
另外，在所述无反冲扬声器系统中，共振壁1与振动部2的振动产生共振，能够与小提琴、低音大提琴等很多乐器一样最大限度地利用所谓的(音频界所说的)共鸣，因此即使单元自身是小型的，也能够以足够的音量产生高音质的声音(忠实于输入信号的声音)。
此外，关于例如像车站月台所具有的广播扬声器等那样在两个方向具有指向性的扬声器，可以使用所述扬声器系统来简单地进行制造，这样的扬声器的声音穿透力强，能够极好地发挥其功能。
此外，在所述无反冲扬声器系统中，沿着共振壁1的内壁呈筒状地配置有柔软的多孔质的吸音部件K，并且在该吸音部件K保持有振动抑制件S，而且，在所述振动部2也保持有振动抑制件T，因此能够一并进行扬声器系统自身所引起的振动的应对、以及由扬声器系统发出的共振壁1内的空气的波所产生的驻波的应对。
此外，在上述实施方式中，设置有振动抑制件S和T，但是也可以仅设置其中一方。
此外，如图5所示，也可以在所示共振壁1的例如中央部设置加强体9。该加强体9由沿着共振壁1内侧的圆形的板体构成，并且可以由例如聚乙烯板、苯乙烯板等构成。另外，加强体9位于距一对振动部2相等距离的位置，由于该位置是通过一对振动部2所产生的振动相互抵消的位置，所以即使一对振动部2处于振动状态，加强体9也几乎不振动。但是，设置加强体9的位置并不限定于共振壁1的中央部，也可以是离开了中央部的位置。此外，在图5中省略了振动抑制件S的图示，但是也可以设置振动抑制件S，该情况下，只需在例如离开了共振壁1的中央部的位置将振动抑制件S保持于吸音部件K，以使振动抑制件S不与加强体9重叠即可。
在如上所述地设置有加强体9的情况下，通过采用将加强体9或其附近支承于机壳等的结构，从振动部2产生的振动不会传递至机壳和地板等，能够实现音质的进一步提高。从这样的观点出发，将适当的悬吊部件连接或卡定于加强体9或其附近、并在悬吊于顶棚等的状态下使用无反冲扬声器系统也是合适的，由于所述无反冲扬声器系统能够实现轻量化，所以在上述形态下的使用并不限定于特别的设施，在一般家庭等中也完全能够实现，相反，只要存在空气，即使在例如无重力的特殊状况下也能够使用。
此外，通过设置加强体9，能够发挥所谓调谐的作用从而很好地实现无用的振动的防止，并且进一步提高了音质提升效果。
此外，在图1和图5中，示出了设置有一对振动部2的示例，但是也可以如图6所示设置两对振动部2(2a、2a和2b、2b)，还可以设置三对以上的振动部，但未作图示。在上述任意情况下，都只需使对置的一对振动部2的结构对称即可，可以设置种类不同的多对振动部2。此外，在图6中，示出了设置有低音用扬声器(低音扬声器)2a和高音用扬声器(高音扬声器)2b的示例，并且省略了振动抑制件S的图示，但是也可以设置振动抑制件S并将其保持于吸音部件K。
另外，成对的振动部2不一定是在流过了相同信号时彼此产生相同的振动能量的部件，例如也可以是一个振动部2为振动能量较大的低音扬声器，而另一个振动部2为振动能量较小的全频扬声器。在这样的情况下，虽然会产生少量无用的振动，但是与仅设置一个振动部2的情况相比，进一步防止了无用的振动的产生。
此外，在图1、图5和图6中，共振壁1并不限定于圆筒状，例如也可以是方筒状等。
另外，在图1、图5和图6中，振动部2并不限定于图示的部件，例如也可以使用已有或公知的部件。
产业上的可利用性
本发明所涉及的无反冲扬声器系统能够在悬吊于顶棚等的状态下使用，并且能够实现轻量化，因此在上述形态下的使用并不限定于特别的设施，在一般家庭等中也完全能够实现，相反，只要存在空气，即使在例如无重力的特殊状况下也能够使用。此外，除去了机壳的扬声器单元也可以用作致动器。
Claims (4)
1.一种无反冲扬声器系统，其特征在于，
所述无反冲扬声器系统包括：左右对称的筒状的共振壁；以及对称地设置于该共振壁的左右两侧的一对或两对以上的振动部，
成对的所述振动部构成为彼此同步地振动，
所述共振壁由挠性材料形成以便与所述振动产生共振，另一方面，沿着所述共振壁的内壁呈筒状地配置有吸音部件，并且在该吸音部件保持有振动抑制件，
被所述吸音部件保持的所述振动抑制件一定程度上自由地向前后、上下、左右方向运动，从而抑制驻波的产生，
除了被所述吸音部件保持的所述振动抑制件之外还设有被所述振动部保持的第二振动抑制件。
2.一种无反冲扬声器系统，其特征在于，
所述无反冲扬声器系统包括：左右对称的筒状的共振壁；以及对称地设置于该共振壁的左右两侧的一对或两对以上的振动板和一对或两对以上的振动产生部，
成对的所述振动板构成为通过从所述振动产生部施加的振动而彼此同步地振动，
所述共振壁由挠性材料形成以便与所述振动产生共振，另一方面，沿着所述共振壁的内壁呈筒状地配置有吸音部件，并且在该吸音部件保持有振动抑制件，
被所述吸音部件保持的所述振动抑制件一定程度上自由地向前后、上下、左右方向运动，从而抑制驻波的产生，
除了被所述吸音部件保持的所述振动抑制件之外还设有被所述振动产生部保持的第二振动抑制件。
3.根据权利要求1或2所述的无反冲扬声器系统，其特征在于，
保持于所述吸音部件的振动抑制件相对于共振壁倾斜地配置。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的无反冲扬声器系统，其特征在于，
在所述共振壁设置有加强体。
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