CN102187686A - 用于直接辐射式扩音器的相位插件和声透镜 - Google Patents

Abstract

一种相位插件或声透镜，改善了扩音器的指向性音频性能。将该改善的指向性音频性能应用到收听区域中的声音系统，改善了该音频系统的性能。所提出的声透镜或相位插件的配置，包括对称和非对称两种特征，以提供改善的频率响应和指向性。将相位插件或声透镜应用到扩音器中，可在例如在车辆上的收听位置上提供改善的声音。

Description

用于直接辐射式扩音器的相位插件和声透镜

优先权声明

本申请要求于2008年8月14日提交的第61/088,882号美国临时申请的优先权的权益，在此结合其内容作为参考。

技术领域

本申请涉及扩音器，更尤其地涉及直接辐射式扩音器(direct radiatingloudspeaker)，以及对声音辐射指向性(directivity)的调整。

背景技术

汽车声音系统目前具有由于直接辐射式扩音器的指向性特征导致的在不同收听位置上音调平衡(tonal balance)不同的缺陷。辐射进入汽车内的周围环境空间的声音能量可导致不同的音调平衡特征，这种不同的音调平衡特征取决于收听者相对于扩音器的相对位置。

典型的扩音器可在低频率处具有低指向性。在较高频率处，扬声器的响应可在频率响应方面具有增强的指向性和/或零值。据此，取决于收听者相对于扬声器的位置，扬声器将不能向每个收听者提供相同的频率响应或音调质量。响应的差异可导致在一些收听位置处高频率输出减少。此外，在与扬声器主轴偏离不同角度处的响应可具有与主轴上的响应不同的特征。典型地，轴外性能的不同特征不能被电子校正。

发明内容

为了克服前述困难，需要存在一种改进的扩音器，该改进的扩音器在相对宽的频率范围内提供指向性非常低且均匀的声音辐射。较低的、更为均匀的指向性可通过使用相位插件以引导来自扬声器的声音产生表面的声音能量，穿过面积比扬声器的声音产生表面小的孔径获得。取决于相位插件的特征，该相位插件可在更高的频率处引起扬声器组合件的响应中的零值。

一个示例组合件包括耦合到声透镜的扬声器。声透镜与扬声器的连结形成基本上气密的密封件或耐久的密封件。该密封件可通过在声透镜和扬声器之间使用衬垫(gasket)形成。备选地，该密封件可以通过将声透镜粘到扬声器上形成。

声透镜可典型地包括被定位在中心的孔径。被定位在中心的孔径可被配置成移动声透镜的谐振点(resonance point)。被定位在中心的孔径可具有各种形状，示例形状包括圆形、椭圆形、星形(etoile)、六芒星形(estoile)、三角形或近似星形(star-like)。这些形状可以是不规则形状。这些形状的侧边长度可以相同或不相同。孔径可以基本上是二维的或三维的。孔径可通过有效孔径的穿孔(perforation)的聚集形成。

为降低失真和插入损耗，声透镜可进一步包括通风口(vent)、补充孔径、或辅助孔径。类似于中心孔径，各补充孔径可具有不同形状。

在此描述的示例提供了改善声音系统的指向性性能的设备以及方法。此外，独特的结构形成和非对称特征的应用提供了改善的指向性，同时减少了在较高频率处频率响应中的零值效果。

在一个示例中，声音系统包括具有安装特征和声音生成表面的扩音器。相位插件可被安装到扩音器的安装特征上，以提供改善的方向音频性能。在至少一个示例中，声透镜可包括被耦合在一起的第一构件和第二构件，以形成从扬声器声音生成表面到周围环境空气中的通路。第一构件可还包括第一表面和第二表面。该第一表面和第二表面可连结形成定义了第一构件的周界的第一边缘。第一表面和第二表面的连结可还形成了定义围绕孔口(orifice)的瓣(petal)的内唇缘(lip)。第二表面可进一步包括环绕着孔口的突起物(protrusion)。第一构件和第二构件可通过支撑构件被连接起来。支撑构件可从第二表面突出，并且每个支撑构件可被附着到其中一个瓣上。

第三表面可包括支撑点，其中各支撑构件被连接到其中一个支撑点上，使得第二表面与第三表面相对。每个瓣可包括远离第三表面的折转部。第二构件包括第三表面和第四表面。第三表面可进一步包括具有顶点(zenith)的凸角(protuberance)，该顶点被定向为朝向孔口。

第四表面可进一步包括斜边缘，该斜边缘可定义基本在第四表面中心的凹陷的周界。第四表面可被定向成面向扬声器的声音生成表面。第四表面可被雕刻成在声音生成表面和相位插件之间提供空隙。在声音生成表面和相位插件之间的空隙允许声音生成表面移动而没有干扰。

第三表面可进一步包括多个突起物，其中每个突起物具有第一突出面和第二突出面。各第一突出面可以倾斜以面对扬声器的声音生成表面。各第二突出面可以被倾斜以基本面向第三表面。第三表面可进一步包括通道。每个通道可被设置在多个突起物的两两之间。

相位插件可包括被定向成面向声音产生表面的开口。各开口可通过第二表面、第三表面和支撑构件中的两个支撑构件形成。这两个支撑件可以是相邻的。每个开口可定义或形成横截面区域。此外，其中一个开口的横截面区域中的至少一个可具有与其它开口中的至少一个的横截面区域不同的横截面区域。横截面区域中的差异可提供非对称特征，以提供来自各开口的不同的谐振行为。

第三表面的凸角可被整形成基本成锥形的形式，以辅助穿过相位插件的声音能量的转向。第一构件的孔口可包括被整形成星形或六芒星的横截面。备选地，孔口可包括近似星形、六芒星或星形的形状或外观。在至少一个示例中，近似星形的、六芒星或星形的形状可以是对称的，或具有偶数个辐射点。其它示例可包括具有非对称性质或具有奇数个辐射点的近似星形的、六芒星或星形的形状。该近似星形的、六芒星或星形的形状可为声音能量提供传播路径，并从而提供改善的频率响应或改善的指向性性能。该非对称的性质为声音能量提供不同的路径以传播穿过相位插件，该相位插件在频率范围上分布谐振。各路径具有不同的谐振频率。谐振的分布可为系统提供总体改善的频率响应。

相位插件的另一个例子被配置成改善来自声音系统的指向性音频性能。尤其是，相位插件可被配置成在汽车或车辆中提供改善的指向性音频性能。该相位插件可包括具有第一表面和第二表面的第一构件。第一表面和第二表面的连结形成了第一边缘，该第一边缘形成第一构件的周界。第一表面和第二表面的第二连结形成了内唇缘，以形成被定位在相位插件的孔口周围的突起物。各突起物可包括边缘。多个边缘可组合起来形成一个或多个开口，这些开口穿过第一构件或在第一构件中。这些穿过第一构件或在第一构件中的开口可包括片或楔形物(wedge)。这些楔形物或片可形成一个或多个穿过第一构件的开口以造成或定义孔口。具有相邻突起物中的一个的每个突起物的相交可进一步形成或勾画出在第一构件中或穿过第一构件的片或楔形形状的开口的顶角(vertex)。第一构件可进一步包括从第二表面发散出的支撑构件。

相位插件可包括被附着到第一构件的第二构件。第二构件可包括第三表面和第四表面，其中第三表面面向第二表面。第三表面可还包括被支撑位置包围的穹形特征。各支撑构件可在其中一个支撑位置处被连接到第三表面，以将第一构件附着到第二构件。此外。第一构件的各个突起物包括远离第三表面的折转部。

相位插件还可包括孔径，其中各孔径由第二表面、第三表面和多个支撑构件中的两个支撑构件的组合形成。孔径可被连接到相位插件的孔口以使声音能量能辐射穿过口径并辐射到孔口以外。

相位插件可还被配置成使得各片的各顶角或开口与孔径中的一个关联。在一些示例中，至少一个片或开口与关联至少一个片的孔径中的一个非对称地对齐。在其它示例中，多个片非对称地与关联的孔径中的一个对齐。孔径和片的对齐相结合形成通道，用于使声音穿过相位插件。各通道可以不同的方式传播声能量。结果，各个信道的组合输出提供了改善的声音能量响应。组合输出还可提供改善的指向性。

在再其它的示例中，一致改善声音系统的指向性音频性能的设备包括具有安装特征和声音生成表面的扩音器。该声音系统还可包括被安装到扩音器的安装特征上的相位插件。该相位插件可包括第一构件和第二构件。第一构件可包括第一表面和第二表面，第一表面和第二表面具有第一连结和第二连结。第一表面和第二表面的第一连结形成了围边。第一表面和第二表面的第二连结形成了内唇缘，以定义围绕着相位插件的孔口的突起物。相位插件的孔口可被设置成将声音辐射到车辆或汽车的周围环境空气中。第二表面可进一步包括定位在孔口周围的凸角。第一构件可进一步包括从第二表面突出的支撑构件。

相位插件的第二构件可进一步包括第三表面和第四表面，其中第三表面进一步具有支撑位置。各支撑构件可被连接到其中一个支撑位置。相位插件进一步包括被定向为面向扬声器的声音生成表面的开口。开口中的每一个可被与孔口连通或被连接到孔口以提供声音能量从扩音器表面移动穿过相位插件的路径。各开口可由第三表面、相邻的两个支撑构件和至少两个凸角形成。第四表面还可被配置成面向扬声器的声音生成表面。

另一个示例进一步包括相位插件以改善来自声音系统的指向性音频性能。相位插件可包括第一构件，该第一构件包括第一表面和第二表面。第一表面和第二表面的第一连结形成第一边缘，第一边缘形成或定义了第一构件的周界。第一表面和第二表面的第二连结可形成内部边缘，内部边缘形成或定义了突起物，其中该突起物形成了孔径的边界或周界。突起物可共同形成基本上成平截头圆锥体的表面。该平截头圆锥体可具有形成平顶(plateau)的顶峰(zenith)。孔径可在平截头圆锥体的顶峰处包括至少一个开口。该孔径可包括穿过平截头圆锥体的片或楔形物，以产生关于中心轴对称并具有非对称数量的近似瓣构件的花瓣状结构。各片可从一对相邻的突起物之间的平截头圆锥体的顶峰处的开口向外伸出。

此外，第一构件可进一步包括从第二表面发散出的支撑构件。第二构件可包括第三表面和第四表面。第三表面可包括支撑点，且每个支撑构件可与其中一个支撑点连接。相位插件还可包括孔径。各孔径可由第二表面、第三表面和多个支撑构件中的两个支撑构件形成，其中多个支撑构件中的两个支撑构件彼此相邻。

改善扬声器指向性的相位插件的另一个示例包括第一构件和第二构件。该第一构件可包括相连接以生成围边的第一表面和第二表面。该第一和第二表面还可包括连结，以形成内唇缘。内唇缘可包括由一套基本成抛物线形的曲线边缘形成的孔径边缘，该基本成抛物线形的曲线边缘被立体勾划出形成孔径。该孔径可具有基本成抛物线形的曲线边缘，该曲线边缘进一步勾划或形成从中心开口向外辐射的楔形形状的开口。

相位插件的第二构件可包括第三表面和第四表面。该第三表面可被定向成基本面向第二表面，其中第三表面和第四表面的连结形成了围边。

支撑构件可连接第一构件和第二构件，其中各支撑构件包括被附着到第二表面的第一端，并且各支撑构件进一步包括附着到第三表面的第二端。第二和第三表面可由空穴(void)或开口分隔开，以形成声音能量穿过相位插件的通路。各开口可由第二表面、第三表面和支撑构件中的两个支撑构件形成，其中支撑构件中的两个支撑构件彼此相邻，各楔形形状的开口被定向成朝向其中一个开口，并且各楔形形状的开口伸到第二构件的围边以外。

楔形形状的定向和表面可被配置成提供额外的隧道效应，以改善从孔口发散出的声音的指向性。相位插件的孔径可具有有效的横截面面积。每个开口可具有开口横截面面积。可将开口横截面面积组合起来形成有效开口横截面面积。孔径有效横截面面积和有效开口横截面面积在与声音生成表面面积相比时可具有不同的比例。对该比例的调节可减少空气噪声和其它的失真效应。

在一些示例中，每个开口的开口横截面面积的总和与孔径的有效横截面面积大约相同或相等。孔径有效横截面面积和有效开口横截面面积可被调节成压缩的或非压缩的比例，以减少空气噪声。额外地，开口横截面面积的总和可比声音生成表面小两倍到十倍之间。备选地，取决于声音系统的指向性、声音功率和逼真度(fidelity)要求，与声音生成表面相比，开口横截面的面积总和可以是任意大小。

另一个示例包括用于改善扬声器组合件的指向性性能的声透镜。该声透镜可包括具有第一表面和第二表面的构件。该第一表面和第二表面可连结以形成定义周界(perimeter)的第一边缘，其中该围界包括安装特征。第一表面和第二表面可进一步连结，以形成被布置成定义了穿过该构件的多个有效孔径的穿孔。该构件可进一步包括位于有效孔径和安装特征之间的实心部，并且其中该实心部的至少一些部分基本位于第一平面。

此外，安装特征可包括位于第二平面的底座特征(foot feature)，该底座特征可被整合成与扬声器配合，以在扬声器和该构件的底座特征之间形成基本上气密的密封。有效孔径的一部分可包括具有顶部(apex)和穹底的穹形表面，其中顶部位于第一平面，而穹底接近第三平面，并且第三平面位于第一平面和第二平面之间。该构件进一步包括在穹形表面的穹底和实心部之间的基本成锥形的段(segment)。声透镜的基本成锥形的段还可包括具有多个穿孔的一部分的基本成锥形的段的至少一部分。

而且，声透镜的多个穿孔可被布置成形成有效孔径的边界，并且其中有效孔径的外边界包括星形形状、六芒星形状和近似星形形状中的至少一种。备选地，或此外，穹形表面可形成为凸起穹隆。基本成锥形的段和凸起穹隆之间的连接可还形成轮廓线(contour)或折叠部。

在声透镜的另一个示例中，布置成定义了穿过构件的有效孔径的多个穿孔被进一步布置成，形成位于有效孔径中心的无孔部。

用于改善扬声器组合件的指向性性能的声透镜可包括具有第一表面和第二表面的构件，其中第一与第二表面连结以形成第一连结。第一连结形成内唇缘以定义多个环绕孔口的突起物。此外，第一表面和第二表面进一步连结以形成构件的周界，其中该周界包括安装特征。

安装特征可包括被整合成与扬声器配合的底座特征(foot feature)，以在扬声器和构件的底座部之间形成基本上气密的密封。每个突起物包括外部轮廓线，该外部轮廓线与相邻的突起物之一的外部轮廓线相交，以形成相对于孔口中心点的多个外部顶角，其中突起物进一步包括相对于孔口的中心点定位在内部的顶角。

在一些示例中，多个突起物的内顶角和孔口的外顶角组合起来，形成不规则的星形形状。外部顶角的第一外顶角被定位在距孔口中心点第一外顶角距离处，且外部顶角的第二外顶角被定位在距孔口中心点第二外顶角距离处。此外，多个置于内部的顶角的第一置于内部的顶角被定位在距孔口中心点第一距离处，同时多个置于内部的顶角的第二置于内部的顶角被定位在距孔口中心点第二距离处。

在其它示例中，第一表面可与第二表面连结，以形成多个辅助孔径的多个周界。辅助孔径中的至少一个可被定位在其中一个突起物的一部分中。否则，辅助孔径中的至少一个可为由在至少一个辅助孔径的周界内的多个穿孔形成的有效辅助孔径。其中一个辅助孔径的一个或多个周界定义了可具有近似星形形式、近似六芒星形式或近似圆形形式的形状的横截面区域。备选地，辅助孔径的周界中的一个可定义具有近似三角形形状或环形形状的横截面区域。此外，每个横截面孔径表面面积的总和可与通过孔口和所有辅助孔口的组合横截面区域的总和的确定容积排量相关。

与声透镜配合的扬声器的组合件可被优化以改善扬声器的指向性和功率输出。该声透镜可包括第一表面和第二表面。第一表面可与第二表面连结以形成内唇缘，以定义位于声透镜中心的孔口，其中该孔口包括主横截面区域。第一表面与第二表面进一步连结以形成声透镜的周界，其中该周界包括安装特征。该安装特征可包括底座部，该底座部被整合成与扬声器配合，以在扬声器和声透镜的底座部之间形成基本上气密的密封。此外，第一表面可与第二表面进一步连结以形成定义多个补充孔径的多个补充唇缘。

声透镜的补充唇缘可定义每个补充孔径的横截面区域，而每个补充孔径的横截面区域包括近似三角形的形状。近似三角形形状可包括底边和顶角。每个补充孔径可被定向成将近似三角形形状的顶角定位成最接近孔口，并将近似三角形形状的底边定位成最接近声透镜的周界。补充唇缘可定义每个补充孔径的横截面区域，其中补充孔径均匀分布在孔口内唇缘的周围。声透镜的补充孔径可定义每个补充孔径的横截面区域。所有补充孔径的横截面区域可以相同。

组合件的扬声器可包括膜片。补充唇缘的横截面面积总和可基于孔口的横截面面积和膜片的容积排量(volume displacement)选择，以最小化失真和插入损耗。此外，孔口的横截面面积基于扬声器膜片的容积排量选择。

另一种改善扬声器组合件的指向性性能和频率响应的声透镜包括扬声器和与扬声器配合的声透镜。声透镜可包括第一表面和第二表面。第一表面可与第二表面连结以形成定义周界的第一边缘，其中该周界包括安装特征。第一还可与第二表面连结以形成被布置成定义了穿过声透镜的有效孔径的多个穿孔。声透镜可还包括位于有效孔径和安装特征之间的实心部分，其中实心部的至少一些部分基本位于第一平面内。声透镜的安装特征可包括位于第二表面上的底座特征。底座特征被整合成与扬声器配合，以在扬声器和声透镜的底座特征之间形成基本上气密的密封。而且，有效孔径部可包括具有顶部和穹底的凸状穹形表面，其中顶部接近第一平面，并且凸状穹底位于接近第三平面处，并且其中该第三平面位于第一平面和第二平面之间。

声透镜可进一步包括位于穹形表面的凸状穹底和围绕有效孔径的实心部分之间的基本为锥形的段。该基本为锥形的段的至少一部分可包括多个穿孔的一部分。多个的穿孔可被布置成形成有效孔径的边界，并且其中有效孔径的外边界包括星形形状、六芒星形状和近似星形形状中的至少一种。

另一个扬声器组合件可包括扬声器和声透镜。该扬声器可包括安装环和膜片，其中扬声器包括膜片的容积排量“V_d”，其中该容积排量为由于膜片的运动被排出的空气的体积。声透镜包括具有横截面孔径表面面积“S”的定位在中心的孔径，其中该声透镜与扬声器的安装环配合以形成基本上气密的密封。扬声器的横截孔径表面区域可被配置成，在一定频率范围内获得相对于扬声器的声透镜的期望声压级(SPL)插入损耗IL，其中该插入损耗

[单位dB]在期望的频率范围内。

另一个用于改善辐射扬声器指向性性能的扬声器组合件可包括扬声器和声透镜。声透镜可包括第一表面和第二表面，其中第一表面与第二表面连结以形成声透镜的周界。声透镜的周界可包括安装特征，并且其中声透镜与安装特征配合以在扬声器和声透镜之间形成基本上气密的密封。此外，第一表面与第二表面连结以定义基本位于声透镜中心位置的孔径的周界。声透镜的中心位置可大致被定位在扬声器的声音产生表面的中心上方。

声透镜的有效孔径可包括被布置成定义有效孔径的周界的多个穿孔，该有效孔径穿过声透镜。声透镜的有效孔径的周界可形成星形形状形式。

在研究了以下的附图和详细描述后，本发明的其它系统、方法、特征和优点，对于本领域技术人员可以，或将变得显而易见。所有这样的额外的系统、方法、特征和优点意图被包括在本说明书内，在本发明的范围内，并受权利要求书的保护。

附图说明

参考后续附图和描述可更好地理解本发明。图中的部件没有必要依比例绘制，重点放在说明本发明的原理上。此外，在图中相同的参考标号代表相应的部分。

图1示出了相位插件的示例的顶部透视图；

图2进一步示出了图1所示的相位插件的示例的顶部透视图；

图3进一步示出了图1和图2所示的相位插件的示例的顶部透视图；

图4示出了相位插件的示例的剖视透视图；

图5示出了图1所示的相位插件示例的底部；

图6示出了相位插件示例的构件的仰视图；

图7进一步示出了图6所示的相位插件示例的构件的仰视图；

图8示出了图6和图7中所示的相位插件示例的构件的仰视图；

图9示出了图1、图4、图5和图6所示的相位插件示例的横截面图；

图10示出了图1、图4、图5、图6和图9所示的相位插件示例的横截面图；

图11示出了相位插件示例的俯视图；

图12示出了相位插件构件的示例的俯视图；

图13示出了相位插件构件的示例的仰视图；

图14示出了相位插件的示例的侧视图；

图15进一步示出了图14中相位插件的示例的侧视图；

图16示出了图14和图15中相位插件的示例的侧视图；

图17示出了图14、图15和图16中的相位插件示例的侧视图；

图18示出了相位插件示例的底部的透视图；

图19示出了包括相位插件和扬声器的组合件示例的横截面图；

图20示出了声透镜示例的俯视图和横截面图；

图21示出了声透镜的另一个示例的俯视图和横截面图；

图22示出了声透镜的另一个示例的俯视图和横截面图；

图23示出了声透镜的另一个示例的俯视图和横截面图；

图24示出了声透镜的另一个示例的俯视图和横截面图；

图25示出了声透镜的另一个示例的俯视图和横截面图；

图26示出了相位插件的另一个示例的俯视图和横截面图；

图27示出了相位插件的另一个示例的俯视图和横截面图；

图28示出了相位插件的另一个示例的俯视图和横截面图；

图29示出了相位插件的另一个示例的俯视图和横截面图；

图30示出了相位插件的另一个示例的俯视图和横截面图；

图31示出了相位插件的另一个示例的俯视图和横截面图；

图32示出了声透镜3200的示例的透视图；

图33进一步示出了类似于图32所示声透镜的声透镜示例的横截面图和俯视图；

图34示出了类似于图32和图33示出的声透镜的声透镜示例的侧视图和仰视图；

图35示出了包括与图32、图33和图34示出的声透镜类似的声透镜的组合件一个示例的透视图；

图36示出了声透镜示例的透视图；

图37进一步示出了类似于图36中示出的声透镜的声透镜示例的俯视图和横截面图；

图38示出了类似于图36和图37中示出的声透镜的声透镜示例的侧视图和仰视图；

图39示出了包括与扬声器相配合的声透镜(图36、图37和图38所示的声透镜示例)的组合件的透视图；

图40示出了声透镜示例的透视图；

图41示出了图40所示的声透镜示例的俯视图和横截面图；

图42示出了如图40和图41所示的声透镜的示例的仰视图和侧视图；

图43进一步示出了如图40、图41和图42所示的声透镜示例的俯视图和横截面图；

图44示出了包括与扬声器示例相配合的图40、图41、图42和图43中的声透镜示例的组合件的透视图；

图45示出了图44中组合件示例的横截面图；

图46示出了与图36-图45和图27中示出的声透镜的示例类似的声透镜示例的俯视图；

图47示出了与图36-图39和图27中示出的声透镜示例类似的声透镜示例的俯视图；

图48示出了来自没有声透镜的扬声器和具有声透镜的相同扬声器的声压级(SPL)、功率瓦特水平(PWL)和指向性指数(DI)数据；

图49示出了具有相对高的插入损耗的相位插件和具有相对低的插入损耗的声透镜的示例的插入损耗；

图50A和50B示出了来自没有声透镜的扬声器(50B)和具有声透镜的相同扬声器(50A)的标准化极坐标响应数据；

图51A和51B示出了来自没有声透镜的扬声器(51B)和具有声透镜的相同扬声器(51A)的轴外声压级(SPL)数据；

图52示出了具有相对高失真的相位插件和具有相对低失真的声透镜的示例的失真效果；

图53示出了来自没有声透镜的扬声器和具有声透镜的相同扬声器的声压级(SPL)、功率瓦特水平(PWL)和指向性指数(DI)数据；

图54示出了图35的组合件的横截面视图的示例，以及穿过磁性导电声透镜的示例的返回通量线。

具体实施方式

相位插件可提供在比先前可能带宽更宽的带宽上获得低指向性的方法。较低的指向性可使声音系统设计，例如汽车的声音系统设计能够在例如车辆内的收听区域内的每个收听位置处具有大致相同的音调平衡。备选地，相位插件可被用于改善特定收听位置处的音调平衡。

改善的扩音器指向性可通过将相位插件置于扩音器膜片的前面来获得。声音从扩音器的膜片辐射出去并穿过相位插件中的多个间隔开的槽缝，从而将声音从膜片传送到周围的环境。与先前使用相位插件将声音指引向喇叭(horn)不同，声音能量不经过喇叭而从相位插件辐射到周围环境中。

图1至图6，相位插件100包括第一构件102和第二构件104。第一构件102包括第一表面106。第一构件102包括第二表面406；第二表面406在图4中示出并在下面详细描述。该第二构件104包括第三表面110。第二构件104进一步包括也在图4中示出的第四表面410。在图1中，第一构件102和第二构件104由第一支撑构件112、第二支撑构件502(图5)、第三支撑构件504(图5)、第四支撑构件114和第五支撑构件116连接起来。

第一表面106和图4中的第二表面406的第一连结产生了外周边缘108。第一表面106和第二表面406的第二连结还形成了内边缘或唇缘120。唇缘120包括立体的弯曲表面，该弯曲表面形成了第一瓣130、第二瓣132、第三瓣134、第四瓣136和第五瓣138的周界。

第一瓣130包括第一瓣边缘210、第一折转部(deflection)212以及第二折转部214。第一瓣130的第一折转部212、第二折转部214和第一瓣边缘210围起第一瓣表面216。第一瓣130的第一瓣边缘210和第二折转部214包围第二瓣边缘218。第一瓣130可具有大致在第二瓣表面218的位置处的顶点。

第二瓣132包括第一瓣边缘220、第一折转部222和第二折转部224。第二瓣132的第一折转部222、第二折转部224和第一瓣边缘220围起第一瓣表面226。第二瓣132的第一瓣边缘220和第二折转部224围起第二瓣表面228。第二瓣132可具有大致在第二瓣表面228的位置处的顶点。

第三瓣134包括第一瓣边缘230、第一折转部232和第二折转部234。第三瓣134的第一折转部232、第二折转部234和第一瓣边缘230围起第一瓣表面236。第三瓣134的第一瓣边缘230和第二折转部234围起第二瓣表面238。第三瓣134可具有大致在第二瓣表面238的位置处的顶点。

第四瓣136包括第一瓣边缘240、第一折转部242和第二折转部244。第四瓣136的第一折转部242、第二折转部244和第一瓣边缘240包围第一瓣表面246。第四瓣136的第一瓣边缘240和第二折转部244包围第二瓣表面248。第四瓣136可具有大致在第二瓣表面248的位置处的顶点。

第五瓣138包括第一瓣边缘250、第一折转部252和第二折转部254。第五瓣138的第一折转部252、第二折转部254和第一瓣边缘250包围第一瓣表面256。第五瓣138的第一瓣边缘250和第二折转部254包围第二瓣表面258。第五瓣138可具有大致在第二瓣表面258的位置处的顶点。

第一支撑构件112可被流动地(fluidly)连接到第一瓣130的内表面。第五支撑构件116可被流动地连接到第五瓣138的内表面。第四支撑构件114可流动地连接到第四瓣136的内表面。第三支撑构件504可被流动地连接到第三瓣134的内表面。第二支撑构件502可流动地连接到第二瓣132的内表面。

第一瓣边缘210和第二瓣边缘220相交形成第一切口310。第二瓣边缘220和第三瓣边缘230相交形成第二切口320。第三瓣边缘230和第四瓣边缘240相交形成第三切口330。第四瓣边缘240和第五瓣边缘250相交形成第四切口340。第五瓣边缘250和第一瓣边缘210相交形成第三切口350。

边缘或唇缘120形成了开口或孔口(orifice)140。瓣130、132、134、136和138可被布置在孔口140的周围。孔口140的中心可被大致定位于第一构件102的中央。瓣130、132、134、136和138可围绕孔口140均匀地分布。此外，瓣130、132、134、136和138可具有基本类似的对称性。在其它示例中，瓣130、132、134、136和138可被不均匀地分布在孔口140周围。此外，在其它示例中，瓣130、132、134、136和138可具有不对称或不一致的大小、厚度、外观或形状或这些特征的组合。备选地，一些示例可具有偶数个瓣，而其它示例可具有奇数个瓣。

作为非限制性示例，孔口140包括大体为类似星形(star-like)的形状、六芒星(estoile)，或横截面为星形(etoile)的配置。孔口140包括中心孔径360。第一构件102的孔口140进一步包括具有五个辐射片(radiating slice)312、322、332、342和352的类似星形、六芒星形或星形配置。在其它示例中，类似星形的、六芒星形的、或星形的配置可具有奇数个辐射片或楔形物(wedges)。备选的示例可具有偶数个辐射片或楔形物。

第一辐射片312可由第一瓣边缘210、第一切口310、第二瓣边缘220和中心孔径360形成或定义成。第一辐射片312从中心孔径360向第一切口310伸出，并终止于第一辐射端点314处。

第二辐射片322可由第二瓣边缘220、第二切口320、第三瓣边缘230和中心孔径360形成或定义成。第二辐射片322从中心孔径360向第二切口320伸出，并终止于第二辐射端点324处。

第三辐射片332可由第三瓣边缘230、第三切口330、第四瓣边缘240和中心孔径360形成或定义成。第三辐射片332从中心孔径360向第三切口330伸出，并终止于第三辐射端点334处。

第四辐射片342可由第四瓣边缘240、第四切口340、第五瓣边缘250和中心孔径360形成或定义成。第四辐射片342从中心孔径360向第四切口340伸出，并终止于第四辐射端点344处。

第五辐射片352可由第五瓣边缘250、第五切口350、第一瓣边缘210和中心孔径360形成或定义成。第五辐射片352从中心孔径360向第五切口350伸出，并终止于第五端点354处。

该类似星形、六芒星形、星形配置可进一步包括五个辐射端点314、324、334、344、354。第一辐射点314由第一切口310形成。第二辐射点324由第二切口320形成。第三辐射点334由第三切口330形成。第四辐射点344由第四切口340形成。第五辐射点354由第五切口350形成。

相位插件100的其它示例可包括不同数量的交点或片形成孔口140。孔口140也可被配置成具有基本上反转的多边形形状。孔口还可被配置成包括类似椭圆形或圆形形状的波状形状(contoured shape)。备选地，孔口可包括方形、矩形或箱子般四方的形状或特征。孔口的再其它示例可包括多边形特征。此外，孔口可被配置成大体不对称的几何关系。瓣130、132、134、136和138可为圆形的、基本上椭圆形的、抛物线形的、不一致的或不对称的形状。瓣边缘210、220、230、240和250可形成为基本上变薄变细的边缘。

在图4中，第二表面406包括在第一构件102的内边缘422和围边108之间形成的安装环420。安装环420可被配置成接合相位插件100和扬声器组件。内边缘422可通过内表面424与第二表面406区分开，该内表面424被配置成坐落在扬声器组合件中的扬声器表面的上方。

第三表面110还可包括具有顶点154的凸起的或穹状特征150。凸起的特征可进一步包括从第三表面110突出的凸角或突起物152。凸角或突起物152可包括第三表面的顶点154。突起物152可具有锥形的形式。在其它示例中，凸角152可包括从锥形底部向顶点154凸起的凸状表面。备选地，凸角152可具有凸状表面。在又其它示例中，突起物152可具有顶点154处基本为平坦的部分的截去尖端(truncated)的形式。

第三表面110和第四表面410的连结可形成边缘432。第四表面410可进一步包括第一斜面434和第二斜面438。第一斜边缘434和第二斜面438可形成被配置成坐落于扬声器的声音产生部上方的圆形的表面或边缘436。圆形表面436可以是倾斜的，或被雕刻的，以最小化由扬声器的声音生成表面产生的空气量中的湍流。

第四表面410可进一步包括被圆形表面436围起的凹陷440。凹陷440可具有到达底点(nadir)442的碗形或凹面特征。底点442可被基本上定位在第四表面410的中央。底点442可被定位在第三表面110的凸起部150的顶点154的对面。

在图5-图6中，第二表面406可进一步包括五个突起物510、520、530、540和550。第一突起物510可与相应的第一支撑构件112并列。第二突起物520可与第二支撑构件502并列。第三突起物530可与第三支撑构件504并列。第四突起物540可与第四支撑构件114并列。第五突起物550可与第五支撑构件116并列。

在图5中，支撑构件112、114、116、502和504相对于相应突起物510、540、550、530和520的中心对称地并列放置。即使这样，支撑构件可以是歪斜的，以便相对于相应的突起物510、540、550、530和520不被对称地并列放置。此外，支撑构件的至少一个可相对于突起物不被并列放置。

第二表面406进一步包括四个额外的突起物560、562、564和566，这些突起物不与支撑构件中的一个相并列。第六突起物560被定位在第一突起物510和第二突起物520之间。第七突起物562被定位在第二突起物520和第三突起物530之间。第八突起物564被定位在第三突起物530和第四突起物540之间。第九突起物566被定位在第五突起物550和第一突起物510之间。

第六突起物560、第七突起物562、第八突起物564和第九突起物566各自包括第一和第二通道表面602和内表面604。第一突起物510、第二突起物520、第三突起物530、第四突起物540和第五突起物550各自包括第一和第二通道表面602、斜表面606、第一内表面608和第二内表面610。

第一通道620在第一突起物510的通道表面602和第六突起物560的通道表面602之间形成。第二通道622在第六突起物560的通道表面602和第二突起物520的通道表面602之间形成。第三通道624在第二突起物520的通道表面602和第七突起物562的通道表面602之间形成。第四通道626在第七突起物562的通道表面602和第三突起物530的通道表面602之间形成。第五通道628在第三突起物530的通道表面602和第八突起物564的通道表面602之间形成。第六通道630在第八突起物564的通道表面602和第四突起物540的通道表面602之间形成。第七通道632在第五突起物550的通道表面602和第四突起物540的通道表面602之间形成。第八通道634在第五突起物550的通道表面602和第九突起物566的通道表面602之间形成。第九通道636在第一突起物510的通道表面602和第九突起物566的通道表面602之间形成。

第一构件102和第二构件104与第一支撑构件112、第二支撑构件502、第三支撑构件504、第四支撑构件114和第五支撑构件116相结合，形成穿过孔口140的五个开口570、572、574、576和578。在图5中虚线示出了当从第四表面410观察时，孔口140相对于相位插件100的结构的相对位置。

第一开口570可由第二表面406的一部分形成，第一支撑112、第二支撑502和第二构件104形成穿过孔口140(图5中虚线)的第一开口570。第二表面406的形成第一开口570的那部分包括第一突起物510的一部分、第二突起物520的一部分和第六突起物560。此外，开口570可进一步包括第一通道620和第二通道622。

第二开口572可由第二表面406的一部分、第二支撑502、第三支撑504和第二构件104形成。第二开口572可进一步包括第三通道624和第四通道626。第二开口572可与孔口140相通。

第三开口574可由第二表面406的一部分、第三支撑504、第四支撑114和第二构件104形成。第三开口574可进一步包括第五通道628和第六通道630。第三开口574可与孔口140相通。

第四开口576可由第二表面406的一部分、第四支撑114、第五支撑构件116和第二构件104形成。第四开口576可进一步包括第七通道632。第三开口576可与孔口140相通。

第五开口578可由第二表面406的一部分、第一支撑112、第五支撑构件116和第二构件104形成。第四开口578进一步包括第八通道634和第九通道636。第三开口576可与孔口140相通。

作为非限制性示例，在图5和图6中，第一开口570、第二开口572、第三开口574和第五开口578各自定义的横截面面积基本上相等。但是，第四开口576被示为具有较小的横截面面积。结果，各开口提供了非对称特征，用于接收由扬声器的声音产生表面发射的声音。该相位插件的备选示例可包括对于输入表面的其它非对称特征，包括但不限于具有不同横截面面积的各开口、不同横截面面积的组合，或将至少一个支撑构件定位成从突起物的中心偏斜开。

参考图7，瓣130包括对应于第一瓣表面216的第一内瓣表面716。瓣130进一步包括对应于第二瓣表面218的第二内瓣表面718。第一内瓣表面716和第二内瓣表面718可连接到第一支撑构件112。

瓣132包括对应于第一瓣表面226的第一内瓣表面726。瓣132进一步包括对应于第二瓣表面228的第二内表面728。第一内瓣表面726和第二内瓣表面728可连接到第二支撑构件502。

瓣134包括对应于第一瓣表面236的第一内瓣表面736。瓣134进一步包括对应于第二瓣表面238的第二内表面738。第一内表面736和第二内表面738可与第三支撑构件504相连接。

瓣136包括对应于第一瓣表面246的第一内瓣表面746。瓣136进一步包括对应于第二瓣表面348的第二内表面748。第一内瓣表面746和第二内瓣表面748可与第四支撑构件114相连接。

瓣138包括对应于第一瓣表面356的第一内瓣表面756。第五瓣138进一步包括对应于第二瓣表面358的第二内表面758。第一内瓣表面756和第二内瓣表面758可与第五支撑构件116相连接。

第一辐射片312的第一切口310与突起物560的内表面604紧密接触。同样地，第二辐射片322的第二切口320与突起物562的内表面604紧密接触。第三切口330突出到第八突起物564周围的区域中而不与第八突起物564的内表面604紧密接触。同样地，第五切口350突出到突起物566周围的区域中而不与突起物566的内表面紧密接触。切口340与第七通道632基本上对齐。

在图8中，第一轴线M在观察点M1和M2之间延伸。图8进一步示出了在观察点N1和N2之间延伸的第二轴线N。图9中另一个横截面示图被示为沿第一轴线M的垂直片。

图9中，第七通道632基本与第四开口576、第四切口340和第四辐射片342对齐。第七通道632与第四开口576、第四切口340和第四辐射片342的对齐形成了从第四开口576的输入端到孔口140的基本径直的辐射路径或开口940。该基本径直的开口940将进入第四开口576的声音能量传送到孔口140以外的周围环境920中。第三表面110的凸起的或穹形特征150与突起物152相结合，趋向于对通过第四开口576接收的声音能量进行反射使其穿过孔口140。

图9中，凸角152可伸进孔口140中或伸向孔口140。据此，凸角152的顶点154可凸起到第一表面106的一部分的上方。作为非限定性示例，图9还示出了顶点154可定位在第四切口340的水平面和第二瓣132的第二瓣表面228之间。第三表面110的一些示例可包括被定位在唇缘120的一部分上方的穹形特征150的一部分。在其它示例中，穹形特征150被定位在唇缘120以下，而突起物152的顶点154被定位在唇缘120的至少一部分上方。

在图10中，第三开口574与第三切口330和第三辐射片332基本对齐。第三辐射片332与第三开口574和第三切口330的对齐形成了从第三开口574的输入端到孔口140的基本径直的辐射路径或开口1010。类似于基本径直的通道910，基本径直的通道1010将进入第三开口574的声音能量传送到孔口140以外的周围环境920中。第三表面110的凸起的或穹形特征150与突起物152相结合，趋向于将通过第三开口574接收的声音能量进行反射穿过孔口140。

凸角152可伸入孔口140中。结果，凸角152的顶点154可凸起到第一表面106的一部分或唇缘120的一部分的上方。作为另一个非限定性示例，图10示出了顶点154可被定位在第三切口330的水平面和第一瓣130的第二瓣表面218之间。第三表面110的一些示例可包括被定位在第二瓣表面218上方的穹形特征150的一部分。在其它示例中，穹形特征150被定位在唇缘120以下，而突起物152的顶点154被定位在唇缘120的至少一部分的上方。

与之相对，第一开口570与第一瓣130的一部分基本对齐。第一支撑构件112从第一瓣130的对称中心偏斜开。结果，第一内瓣表面718和第三表面110的组合形成了与孔口140相通的通道1020。通道1020将声音能量从第一开口570指引向孔口140。被指引穿过通道1020的声音能量的一部分可被反射脱离第三表面110。部分地，被指引穿过开口1020的声音能量的某些部分可被反射脱离凸起的或穹形特征150或凸角或突起物152。

辐射片312、322、332、342和352与形成开口570、572、574、576和578的结构的对准的总体效果是形成相对于穿过开口570、572、574、576和578进入孔口140的声音能量流的各种非对称的或不一致的结构和特征。不一致和非对称的结构提供了多条路径，用于将声音能量从扬声器的声音产生表面穿过孔口140传播到周围环境中。因为各路径可被配置成提供稍微不同的频率响应，相位插件响应中的零值效果(effect of null)可被最小化，同时能优化由整个扬声器组合件提供的指向性响应。

图11进一步示出了从第一表面106的视点观察到的相位插件100。支撑构件112、114、116、502和504的相对位置被示为定位在孔口140周围的虚线。第一支撑构件112为第一瓣130提供了结构支撑。该支撑构件112可定位成脱离第一瓣130的对称轴。第四支撑构件114为第四瓣136提供了结构支撑。类似于支撑构件112，支撑构件114可被定位成脱离第四瓣136的对称轴。

参考图9，第四切口340的端点344可一直延伸到第二构件104的边缘432或延伸超出边缘432。结果，第四切口340可与第四开口576交迭。在图10中，第三切口330的端点334可一直延伸到边缘432或延伸超出边缘432。结果，第三切口330可与第三开口574交迭。

参考图3和图11，从第一表面106的角度观察第一和第二构件的组合件，端点314、324、334、344和354可各自延伸超过折转部212、222、232、242和252。备选地，第一端点314可延伸经过第二构件104的边缘432，以产生在第一表面106和第四表面410之间的第一通路1110。第二端点324可延伸经过边缘432，以产生穿过相位插件100的第二通路1120。第三端点334可延伸经过边缘432，以产生在第一表面106和第四表面410之间的第三通路1130。第四端点344可延伸经过边缘432，以产生在第一表面106和第四表面410之间的第三通路1140。并且，第五端点354延伸经过边缘432，以产生在第一表面106和第四表面410之间的第五通路1150。通路1110、1120、1130、1140和1150中的每一个可提供将声音能量从扬声器(未示出)的声音产生表面指引到周围环境中的手段，而不引起物理障碍(physicalencumbrance)。

尽管如此，为提供相位插件的非对称性和频率响应的其它情况，其它示例可只有一些端点或没有端点可延伸经过边缘432。各切口310、320、330、340和350与开口270、272、274、276和278交迭的深度可以不同，以便改变各片的频率响应或经过相位插件100的通路。同时图11的五个辐射片312、322、332、342和352中的每一个被示为具有基本一致的宽度和形状，其它示例可包括具有不同宽度或形状的辐射片。

而且，即使图1至图11示出了具有基本一致的形状和宽度的瓣，其它示例也可以包括至少一个具有不一致的宽度、不一致的形状、非对称形式、不一致的曲率和/或这些特征的组合的瓣。再另一个实施例可向瓣130、132、134、136、138和/或瓣边缘210、220、230、240和250中的至少一个或多个提供其它变化，包括但不限于在单个表面上方或下方的高度、边缘的厚度、一致性、宽度或锥度，以进一步改变辐射到周围环境中的相位插件的响应。

调节支撑构件之间的距离可提供额外的非对称的或不一致的开口。结果，第一支撑构件112和第二支撑构件114之间的距离，可相对于其它邻近支撑构件被设置成相对接近。备选地，可包括改变支撑件之间的距离或支撑关于其它特征的对齐，以提供更好的一致性或期望响应，或改变相位插件100或总体扬声器组合件的响应中的峰值或零值的位置。

虽然图1至图11示出了奇数个突起物，使得在每个开口中包含的突起物或通道的数量不同，但是相位插件的其它示例可包括相同数量的突起物或通道。相位插件100的其它示例可包括许多突起物，使得每个开口中的突起物或通道的数量相同。

图12示出了第二构件104的第三表面110。该第三表面110包括阻碍凸起的或穹形特征150的第一凸耳(ledge)1200。第三表面110进一步包括第一支撑位置1212、第二支撑位置1202、第三支撑位置1204、第四支撑位置1214和第五支撑位置1216。该第一支撑位置1212可被配置成与支撑构件112互连或流动地连接。第二支撑位置1202可被配置成与支撑构件502互连或流动地连接。第三支撑位置1204可被配置成与第三支撑构件504互连。第四支撑位置1214可被配置成与支撑构件114互连或流动地连接。第五支撑位置1216可被配置成与支撑构件116互连或流动地连接。各个支撑构件112、502、504、114和116的互连可通过超声波焊接处理与对应的支撑位置1212、1202、1204、1214和1216互连或连接。备选地，各个支撑构件和支撑位置可通过旋转摩擦处理或粘合剂被附着起来。

仅为了描述性目的，图12进一步包括定义垂直平面或片M的第一轴线M。该第一轴线由观察点/端点M1和M2进一步定义。从观察点M2观察，垂直的平面M大致地穿过第四支撑位置1214和第五支撑位置1216之间的中点。从点M1观察，垂直的平面M也大致地穿过第二支撑位置1202的对称中心。轴线M穿过凸角或突起物152和顶点154。

仅为了进一步描述的目的，图12还包括定义垂直平面或片N的第二轴线N。该第二轴线N由观察点/端点N1和N2进一步定义。该第二轴线N还穿过凸角或突起物152和顶点154。从观察点N2观察，垂直平面N从第三支撑位置1204和第四支撑位置1214之间通过。从观察点N1观察，垂直的N从第一支撑位置1212和第二支撑位置1202之间通过。

图13示出了第二构件104的第四平面410的位置。虚线示出并对应于第一支撑位置1212、第二支撑位置1202、第三支撑位置1204、第四支撑位置1214和第五支撑位置1216。

图14和15示出了从观察点M1沿第一轴线M观察到的相位插件。从观察点M2，凸角152在第一表面106的一部分的上方突出到孔口140中。与第二构件104和第一构件102的第二表面406相结合的支撑构件114和116的相对定位可产生第四开口576。第四开口576可被对称地定位在第四片342下面并在瓣132的位置对面。第三开口574由支撑构件114和504结合第二支撑构件104和第一构件102的第二表面406形成。第五开口578由支撑构件112和116结合第二支撑构件104和第一构件102的第二表面406形成。

在图14中，第三开口576包围出横截面区域1476。第二开口574包围出横截面区域1474。第五开口578包围出横截面区域1478。通过观察，第四开口576的横截面区域1476可小于第五开口578的横截面区域1478，或第三开口574的横截面区域1474。开口的横截面区域的差异为相位插件的非对称性做出贡献，相位插件的非对称性与相位插件100被改进的高频率响应相关。

此外，第四辐射片342与开口576结合提供了关于穿过表面区域1476到达孔口140的声音能量流的一定程度的非对称性。与之相比，第三开口574和第四瓣136的组合结合提供了另一种程度的非对称性。同样地，第五开口578与第五瓣138的组合提供了另一种程度的非对称性。除增加了非对称程度以外，结构的变化为声音能量提供了不同的路径长度。不同的路径长度进一步提供了高频率响应的改变，避免出现零值点或者零值点主导相位插件100的频率响应。

与之相比，图15示出，从观察点M1观察，沿第一轴线M的相位插件100的第二视图。第一开口570包围出横截面区域1570。第二开口572包围出横截面区域1572。通过观察，横截面区域1570和1572可具有相同的或者大致相同的表面面积。支撑构件502可被定位成将第二瓣132划分成对称的相等部分。

第一开口570与辐射片312、第一瓣130和第二瓣132相结合，形成声音能量从第一开口570到达孔口140所通过的通道。第二开口572与辐射片322和第二瓣132以及第三瓣134结合，形成使声音能量从开口572到达孔口140所通过的路径或通道。正如所示出的，与第一开口570关联的通道可为与第二开口572关联的通道的镜像。在其它示例中，各个通道可包括不同的开口和/或片的几何形状或尺寸。

支撑构件112、114、116、502和504相对于瓣开口的相对定位还可提供额外的对称或非对称的几何关系，该几何关系可被调节成提供相位插件100的不同频率响应特征。

图16示出了，从观察点N1观察，相位插件100沿第二轴线N的第一视图。开口572包围出横截面区域1672。第二开口272与第二辐射片322和第一瓣130相结合，形成使声音能量穿过横截面区域1672到达孔口140的通道。第二开口272的一部分可与第二辐射片322对齐。第二开口272的其它部分可与第一瓣130对齐。

图17示出了，从观察点N2观察，相位插件100沿第二轴线N的第二视图。尤其是，图17提供了第五开口578相对于第四瓣136、第三瓣134和第五辐射片352的布置的第二透视图。对比图16和图17，图17的第五开口578可为图16的第二开口572的镜像。备选地，每个开口各自的支撑构件可被调节成增加或减少每个开口各自的横截面面积。通过调节每个开口横截面面积，各开口的对称图像(symmetric imagery)可被调整成对相位插件的期望频率响应进行优化。备选地，各个开口的对称图像可被调节成在优化地移动或安排相位插件频率响应中的零值，以提供相位插件的优化的或期望的频率响应。

图18示出了从第二构件104中心透视的相位插件100。第二构件104经由支撑构件被附着到第一构件102。第一构件102和第二构件104与支撑构件112、114、116、502和504的组合产生了使声音能量或空气流穿过相位插件100的开口。最低点442的位置与折转部440结合，提供了将被定位在扬声器中心部分的上方的空腔。在其它示例中，可形成第四表面以提供最小空腔，或向外突出，以在扬声器的声音产生表面和被定位在扬声器附近的相位插件的表面之间提供一致的或均匀的空气间隙。安装环420可被整合成形成相位插件100的唇缘或边缘，以与扬声器组合件中的扬声器相接合。安装环420可进一步包括未示出的特征，以便在相位插件一被结合到扬声器组合件时就将相位插件锁定或可拆卸地固定在适当位置上。

图19示出了扬声器组合件1900的横截面视图，该扬声器组合件1900包括具有锥形膜片的扬声器1902。扬声器1902包括在接合点(interface)1906处被附着到锥形物1904的防尘罩1903。该锥形物1904附着到围绕物(surround)1908上。围绕物1908搁在扬声器1902的外篮(basket)1910上。

扬声器组合件1900进一步包括相位插件1912，其为相位插件100的另一个示例。相位插件1912包括第一构件102和第二构件104。该第一构件102和第二构件104通过支撑构件(未示出)连接起来。第四表面410被定位在防尘罩1903和锥形物1904上。

第一倾斜表面434、第二倾斜表面438和圆形的表面或边缘436可被定位成接近接合点1906。边缘436可形成弧度或离隙(relief)以最小化横穿或通过在第四表面410和防尘罩1903之间的容积的空气的紊流。第四表面410进一步包括定位在防尘罩1903上方的穹形的或弯曲的部分。弯曲部分具有设置在防尘罩1903的中心附近并与突起物152的尖端或顶点154相对的最低点442。

第一构件102包括第一瓣1930和具有第一表面1934和第二表面1936的第一突起物1932。第二构件104的边缘432与第一表面1934结合形成通路1938。通路1938使声音能量能够从锥形物1904和防尘罩1903的表面通过进入相位插件1912内部。第三表面110的穹形特征150和突起物152与第一瓣1930结合，以形成声音能量穿过孔径140的通道。

第一构件102还包括第二瓣1940和具有第一面1944和第二面1946的第二突起物1942。第二构件104的边缘432与第一面1934结合，形成通路1948。通路1948使声音能量能够从锥形物1904和防尘罩1903的表面经过进入相位插件1912的内部。穹形特征150和第三表面110的突起物152还与第二瓣1940结合，以形成使声音能量穿过孔径140的通道。

与图10和图11的横截面示图相比，相位插件1912的横截面示出了基本上类似的通路1938和1948。此外，由瓣形成的通道与穹形部150和凸角152的关系被示出为具有基本对称的形式。

图19中的扬声器可与图1至图18中的任意相位插件示例以及本文描述的备选示例相结合。而且，虽然在图19中扬声器包括锥形的膜片，但是其它类型的膜片也可以与在此描述的相位插件结合。

图20示出了声透镜2000的俯视图和横截面示图。声透镜2000可被配置成安装在扬声器的声音产生表面(未示出)的上方。声透镜2000包括第一表面2002和第二表面2004。第一表面2002和第二表面2004形成连接处(union)，产生了外边缘或唇缘2006。外唇缘或边缘2006可被配置成搁在扬声器的安装特征上。第一表面2002和第二表面还形成连接处，形成了内唇缘或边缘2008。内唇缘2008勾划出孔径2010的轮廓，其中内唇缘2008勾划出孔径2010的横截面区域。

作为非限定性示例，孔径2010在第一表面2002和第二表面2004的中心位置附近或在该中心位置处包括轴对称开口。内唇缘或边缘2008可具有0.5至2.5mm之间的厚度。

在其他示例中，内唇缘2008勾划出孔径2010的横截面区域，该横截面区域包括声透镜2000的表面面积的约15％或更多。声透镜2000进一步包括配合扬声器框架(未示出)的特征，同时为移动扬声器的膜片组合件提供空隙。声透镜2000可由具有变化的灵活性的各种刚性材料构成。说明性地，在一个示例中，声透镜2000可由塑料构成。在其它示例中，声透镜2000可由金属构成。在再其它示例中，声透镜2000可由其它适合的材料或合成材料构成。

第二表面2004被安装成接近扬声器的辐射表面(未示出)。声透镜2000的孔径2010有效地减少了扬声器的辐射面积。由内唇缘2008勾划出的较小的辐射面积减小了扬声器的指向性，在更宽的覆盖面积上以及到更高的频率上提供了更加一致的声压级频率响应(频谱平衡)。

额外地，在扬声器膜片(安装在第二表面2004附近)和声透镜2000之间的大量空气的刚度，与孔径2010中的空气的质量发生谐振(亥姆霍兹谐振，Helmholtz resonance)。结果，频率范围内的扬声器的声压级在该谐振频率周围增加。在亥姆霍兹谐振频率范围以上，在膜片和声透镜之间的大量空气充当了声学低通滤波器，减少了扬声器的声压级。这种效果一般正好在亥姆霍兹谐振频率范围以上的八度音阶(octave)中最显著。

在亥姆霍兹谐振频率范围以上，由于膜片和声透镜2000之间的空气容积内的驻波而发生其它谐振(“空腔谐振”)。空腔谐振在位于声透镜2000的对应于第一表面2002的那侧的位置处测量的声压级频率响应中引起波峰和波谷。

减少的孔径辐射面积典型地减少了声压级(“插入损耗”)并增加了声压失真。这些效果可在扬声器的整个工作带宽中发生，但是典型地在亥姆霍兹谐振频率范围正好下面的一个或两个八度音阶内最明显并易于识别出。这些效果随孔径面积的减少而恶化(增加)。

图21示出了声透镜2100的俯视图和横截面视图。该声透镜2100可被配置成安装在扬声器的声音产生表面(未示出)上。该声透镜2100包括第一表面2102和第二表面2104。该第一表面2102和第二表面2104形成连结，从而产生外边缘或唇缘2106。该外唇缘或边缘2106可被配置成搁在扬声器的安装特征上。该第一表面2102和第二表面还形成连结，从而形成内唇缘或边缘2108。该内唇缘2108勾划出孔径2110的轮廓，其中内唇缘2108勾划出孔径2110的横截面范围。

内唇缘2108可被配置成包括各种几何形状的边缘，说明性地，内唇缘2108可被配置成类似于具有多个顶角2132和2134的星形、六芒星或类似星形的形状。说明性地，一些类似于顶角2134的顶角，可伸到孔径2110中。其它类似于顶角2132的顶角，可从孔径2110的中心向外伸出。虽然被示为类似星形的形状、六芒星形状或包括六个放射点的星形形状，但是其它示例包括具有奇数个辐射点的星形、六芒星或类似星形形状的孔径。

声透镜2100的一些示例可具有在约0.5mm至2.5mm之间的厚度。孔径2110可以是关于声透镜2100主体的中心非轴对称的。由孔径2110的内唇缘2108勾划出的横截面面积典型地为声透镜2100表面面积的15％或更大。在一些示例中，孔径2110可包括奇数-典型地为素数-个非轴对称特征。该非轴对称特征可延伸到尺寸典型地与接近第二表面2104(未示出)安装的扬声器膜片的外直径近似的外直径。例如，声透镜2100包括从中心孔径辐射出去的五个三角形特征。这五个三角形特征可连接起来形成“五点星”形状的孔径。声透镜2100可包括与框架配合的特征，并被进一步配置成提供空隙以容纳扬声器的膜片组合件的移动。类似于声透镜2000，声透镜2100可由塑料或金属构成，此外还可由其它适合的材料构成。

除了空腔谐振被抑制和/或分散，声透镜2100的性能与声透镜2000类似。这典型地在高频率处提供了更高的和更平滑的声压级。额外地，指向性典型地随频率变得更平滑，但在一些频率范围内可变得更高。

图22示出了声透镜2200的俯视图和横截面视图。声透镜2200与声透镜2000类似。声透镜2200可被配置成被安装在扬声器的声音产生表面(未示出)上方。声透镜2200包括第一表面2202和第二表面2204。该第一表面2202和第二表面2204形成连结，从而产生了外边缘或唇缘2206。该外唇缘或边缘2206可被配置成搁在扬声器的安装特征上。第一表面2202和第二表面还形成连结，从而形成内唇缘或边缘2208。内唇缘2208勾划出孔径2210，其中内唇缘2208勾划出孔径2210的横截面范围。

也类似于声透镜2000，声透镜2200可被配置成将孔径2210作为轴对称开口放置在第一表面2202和第二表面2004的中心位置内或附近。内唇缘或边缘2208具有在0.5mm到2.5mm之间的厚度。

此外，类似于孔径2210的轴对称开口，第一表面2202和第二表面2204可连结从而形成额外的内唇缘2212、2214、2216、2218和2220，其中每个通风口唇缘2212、2214、2216、2218和2820勾划出各自的通风口孔径2222、2224、2226、2228和2230。在图22中，每个分别的孔径位于轴对称开口2210周围。在一些示例中，通风口孔径2222、2224、2226、2228和2230可被按比例分布。在其它示例中，通风口孔径2222、2224、2226、2228和2230可以分布在离孔径2210的中心轴大致相同的距离处。但是，在其它示例中，通风口孔径2222、2224、2226、2228和2230可以分布在离孔径2210的中心不同距离处。

孔径2210的表面面积典型地可为声透镜2200的表面面积的15％或更大。额外地，可具有许多轴对称的“通风口”孔径2222、2224、2226、2228和2230位于外直径上或接近外直径，该外直径尺寸典型地与膜片的外直径的尺寸近似。在一些配置中，声透镜2200包括奇数个通风口孔径。在其它示例中，声透镜2200包括素数个通风口孔径。

每个通风口孔径包括由相应通风口的唇缘勾划出的横截面区域。“通风口”孔径组合的横截表面面积可小于或等于孔径2210的表面面积。声透镜可包括配合扬声器组合件框架的特征，并为移动扬声器膜片组合件的部分提供足够的空隙。声透镜可典型地由塑料或金属构成，此外还可由其它适合的材料构成。

声透镜2200的性能与声透镜2100类似。但是，孔径2210与通风口孔径2222、2224、2226、2228和2230的组合增加了被提供给声透镜2200的有效孔径面积。据此，声透镜2200展示出较高的亥姆霍兹谐振频率。此外，声透镜2200可具有更宽的亥姆霍兹谐振频率范围，并且较低的亥姆霍兹谐振声压级增加。

从亥姆霍兹谐振频率到具有大致等于pi(π)倍中心孔径有效半径的相应波长的频率，声透镜2200的指向性典型地更高。在该频率上方，声压级和指向性典型地基本不改变。声压“插入损耗”和失真典型地被减少。

图23示出了声透镜2300的俯视图和截面图。与声透镜2100相类似地形成声透镜2300，其中相似的数字和特征是相对应的。此外，类似于声透镜2200的通风口孔径，声透镜2300进一步包括通风口孔径2322、2324、2326、2328、2329和2330。

在图23中，孔径2310包括偶数个星角(star points)。但是，类似于其它揭示的示例，孔径2310可包括奇数个或素数个非轴对称特征，其延伸到尺寸典型地与膜片外直径的尺寸相近似的外直径。例如，顶角2332由从中心孔径2310辐射出来的三角形特征形成，产生“6角星”形孔径。此外，声透镜2300可进一步包括许多位于声透镜2300的外直径附近的轴对称“通风口”孔径，声透镜2300的外直径的尺寸典型地与膜片的外直径尺寸近似。轴对称通风口孔径的数量可为奇数个或素数个。“通风口”孔径的组合的表面面积典型地小于或等于孔径2310的表面面积。声透镜2300可包括配合扬声器或扬声器组合件的框架的特征，同时为膜片组合件的移动提供了空隙。声透镜2300典型地由塑料或金属构成，但是也可能由其它适合的材料构成。

声透镜2300具有类似于声透镜2200的性能，但是，声透镜2300提供了进一步对空腔谐振的抑制和/或分散。改善的空腔谐振性能在高频率处提供了更高的和更平滑的声压级。此外，指向性典型地随频率变得更平滑，并且在一些示例中，在一些频率范围内可能更高。

图24示出了声透镜的俯视图和横截面图。正如所示出的，声透镜2400可包括类似于声透镜2200的形式，其中相似的数字和特征是相对应的。声透镜2400进一步包括与声透镜2200的通风口孔径类似的通风口孔径2422、2424、2426、2428、2430。但是，声透镜2400的通风口孔径可以是非轴对称的。而且，声透镜2400的通风口孔径可为楔形形状或三角形形状。据此，声透镜2400的通风口孔径可以是具有奇数条边或素数条边的多边形形状的孔径。而且，声透镜2400的通风口孔径的边可进一步包括弯曲的特征。

孔径2410的表面面积典型地至少为声透镜2400的表面面积的15％。额外地，非轴对称“通风口”孔径可被放置在外直径上，其尺寸典型地与上方放置了声透镜2400的扬声器的膜片外直径的尺寸近似。

在一些示例中，“通风口”孔径的组合表面面积典型地小于或等于与孔径2410近似的中心定位的孔径的表面面积。声透镜2400可包括配合扬声器组合件或扬声器的框架的特征，同时为膜片组合件的移动提供空隙。该声透镜2400可由塑料、金属或其它适宜的材料构成。

在图25中，示出了声透镜2500的俯视图和横截面图。在图25中，声透镜2500可包括类似于声透镜2300的形式，其中相似的数字和特征是相对应的。但是，与声透镜2300不同，声透镜2500被示为具有基本被整形成类似星形或五个角的星形的孔径2410。此外，与声透镜2300的通风口开口不同，声透镜2500的通风口开口可被配置成六芒星或星形。虽然图25将通风口孔径示为基本被整形成五个角的星形，但是声透镜2500的一些示例可包括辐射点个数与孔径2510不同的通风口孔径。

图26示出了相位插件2600的俯视图和横截面视图。在图26中，相位插件2600可被配置成被安装在扬声器的声音产生表面(未示出)以上。相位插件2600包括第一表面2602和第二表面2604。第一表面2602和第二表面2604形成了连结，从而产生外部边缘或唇缘2606。外部唇缘或边缘2606可被配置成搁在扬声器的安装特征上。第一表面2602和第二表面2604相连结，从而形成内部唇缘或边缘2608。内部唇缘2608勾划出了孔径2610，其中内部唇缘2608勾划出孔径2610的横截面面积。

作为非限定性示例，孔径2610包括在第一表面2602和第二表面2604的中心位置上或附近的轴对称开口。外部或边缘2608可具有在0.5-2.5mm之间的厚度。但是，与声透镜2000不同，相位插件2600填充了在相位插件2600被安装到扬声器时造成的空腔(未示出)的较多部分。一将相位插件2600安装到扬声器上，就在第二表面2604和扬声器的膜片(未示出)之间形成空腔。

孔径2610横截面的表面面积可为插件顶部表面面积的15％或更多。相位插件2600可包括配合扬声器框架的特征。相位插件2600可被配置成使扬声器和第二表面2610之间形成空隙。该空隙考虑到相位插件2600和膜片组合件之间的非干扰。据此，空隙容许膜片组合件移动而不接触相位插件2600。相位插件2600可由塑料、金属或其它适宜的材料构成。

相位插件2600的性能与相位插件2000相似。但是，相位插件2600减少了膜片和插件之间的空腔的容积。减少的空腔容积增加了亥姆霍兹谐振频率。减少的空腔容积可增加亥姆霍兹谐振频率的范围，同时减少亥姆霍兹谐振声压级。

[00206]孔径2610(“端口(port)”)长度的增加导致了降低亥姆霍兹谐振频率，减小频率范围和增加声压级。最终结果取决于孔径2610的容积减少和“端口长度”增加的相对贡献。孔径2610的端口长度增加还可导致除空腔谐振以外的归因于端口谐振的波峰和波谷。除最高频率处以外，相位插件2600的指向性与相位插件2000类似。相位插件2600的使用可增加声压“插入损耗”和失真。

图27示出了相位插件2700的俯视图和相应的横截面图。该相位插件2700可被配置成安装在扬声器的声产生表面(未示出)上方。相位插件2700包括第一表面2702和第二表面2704。第一表面2702和第二表面2704相连结，从而形成外部边缘或唇缘2706。外部唇缘或边缘2706可被配置成搁在扬声器的安装特征上。第一表面2702和第二表面还形成连结，从而形成内部唇缘或边缘2708。内部唇缘2708勾划出孔径2710，其中内部唇缘2708勾划出孔径2710的横截面面积。

内部唇缘2708可被配置成包括各种几何形状的边缘。说明性地，内部唇缘2708可被配置成类似于具有多个顶角2712和2714的星形、六芒星或类似星形形状。说明性地，一些顶角，类似于顶角2714可伸到孔径2710内。其它顶角，类似于顶角2714，可从孔径2710的中心向外伸出。虽然被示为具有五个辐射点的星形，但是其它示例可包括具有奇数个辐射点的星形、六芒星或近似星形的孔径。再其它示例可包括例如规则多边形、六芒星或星形的孔径。

相位插件2700的一些示例可包括锥形或斜面部分，以将第二表面2704整合成与扬声器组合件(未示出)相接合。在外部边缘2706处，相位插件2700在外部边缘处可具有约0.5-2.5mm之间的厚度。

孔径2710可为相对于相位插件2700的主体中心成非轴对称。由孔径2710的内部唇缘2708勾划出的横截面面积典型地为相位插件2700的表面面积的15％或更多。在一些示例中，孔径2710可包括奇数个，典型地为素数个，非轴对称特征。非轴对称特征可延伸到尺寸典型地与被安装在第二表面2704(未示出)附件的扬声器的膜片的外直径尺寸类似的外直径。

例如，相位插件2700包括从中心孔径辐射出来的五个三角形特征。五个三角形特征可被连接起来以形成“五个角的星形”形状的孔径。相位插件2700可包括配合到框架的特征，并可被进一步配置成提供容纳扬声器的膜片组合件的移动的空隙。类似于声透镜2100，相位插件2700可由塑料或金属构成，但也可由其它适宜的材料构成。

作为非限定性示例，孔径2710包括在第一表面2702和第二表面2704的中心位置上或附近的轴对称开口。外部或边缘2708可具有在0.5-2.5mm之间的厚度。但是，与声透镜2000不同，相位插件2700插入填充在相位插件2700被安装到扬声器(未示出)时产生的空腔的较多部分。一将相位插件2700安装到扬声器上，就在第二表面2704和扬声器(未示出)的膜片之间形成空腔。

孔径2710的横截面的表面面积可以是插件顶部表面面积的15％或更多。相位插件2700可包括配合扬声器框架的特征。相位插件2700可被配置成允许扬声器和第二表面2710之间形成空隙。该空隙虑及相位插件2700和膜片组合件之间的非干扰。据此，空隙容许膜片组合件的移动，而不接触相位插件2700。相位插件2700可由塑料、金属或其它适宜的材料构成。

相位插件2700类似于相位插件2600地进行操作。但是，相位插件2700更好地抑制并/或分散了端口和空腔谐振。结果，相位插件2700的示例典型地在高频率处提供了更高和更平滑的声压级。此外，相位插件2700的典型指向性随频率变得更平滑，但在一些频率范围内可变得更高。

图28示出了相位插件2800的俯视图和横截面图。相位插件2800可被配置成安装在扬声器的声产生表面(未示出)上方。相位插件2800包括第一表面2802和第二表面2804。第一表面2802和第二表面2804形成连结，以产生外部边缘或唇缘2806。外部唇缘或边缘2806可被配置成搁在扬声器的安装特征上。第一表面2802和第二表面还形成了连结，以形成内部唇缘或边缘2808。内部唇缘2808勾划出孔径2810。

正如图28的横截面图示出的，相位插件2800的端口特征2832可向内凸出(bulge)以收缩孔径2810。据此，端口特征2842的边缘勾划了孔径2010的有效横截面面积。虽然未在图28中示出，端口特征2832可包括非对称特征或否则为非对称的。此外，在图28中，相位插件2800的第二表面2804可包括形成内部边缘2808的一部分的内部弯曲的特征2840。

作为非限制示例，孔径2810包括在第一表面2802与第二表面2804的中心位置或附近的轴对称开口。外部唇缘或边缘2808可具有在0.5-2.5mm之间的厚度。

相位插件2800的孔径2810可包括大致位于第一表面2802中心的轴对称特征。类似于相位插件2700，相位插件2800填充扬声器(未示出)的膜片与第二表面2804之间的空腔。孔径一端或两端可为波状外形(contoured)。孔径2810的表面面积典型地为插件顶部表面面积的15％或更多。插件具有紧密配合框架的特征，同时为扬声器膜片组合件的移动提供了空隙。相位插件2800可由塑料、金属或其它适宜的材料构成。

相位插件2800类似于相位插件2700地进行操作，除了相位插件2800频率响应可更平滑之外。此外，相位插件2800可具有显著减少的声压“插入损耗”。此外，相位插件2800的失真可显著减少。

图29示出了相位插件2900的俯视图和横截面视图。相位插件2900可被配置成安装在扬声器(未示出)的声产生表面以上。相位插件2900包括第一表面2902和第二表面2904。第一表面2902和第二表面2904形成连结以产生外部边缘或唇缘2906。外部唇缘或边缘2906可配置成搁在扬声器的安装特征上。第一表面2902和第二表面还形成了连结，以形成内部唇缘或边缘2908。内部唇缘2908勾划出孔径2910，并且其中内部唇缘2908勾划了孔径2910的横截面面积。

与相位插件2600类似，相位插件2900可包括被配置成在第一表面2902和第二表面2904中心位置上或附近的轴对称开口的孔径2910。外部或边缘2908可具有在0.5-2.5mm之间的厚度。但是，与相位插件2600不同，相位插件2900插入填充在相位插件2900被安装在扬声器(未示出)上时产生的空腔的较多部分。一将相位插件2900安装到扬声器上，就在第二表面2904和扬声器膜片(未示出)之间形成空腔。

孔径2910的横截面面积的表面面积可为相位插件2900顶部的表面面积的15％或更多。相位插件2900可包括配合扬声器框架的特征。相位插件2900可被配置成使扬声器和第二表面2910之间形成空隙。空隙虑及了相位插件2900和扬声器膜片组合件之间的非干扰。据此，空隙容许膜片组合件的移动而不接触相位插件2900。相位插件2900可由塑料或金属构成。相位插件2900还可由其它适宜的材料构成。

相位插件2900的性能与相位插件2600类似。但是，相位插件2900减少了膜片和插件之间的空腔容积。减少的空腔容积增加了亥姆霍兹谐振的频率。减少的空腔容积可增加亥姆霍兹谐振频率的范围，同时减少亥姆霍兹谐振的声压级。

类似于相位插件2200，在图22中，相位插件2900进一步包括额外的“通风口”孔径。在图29中，相位插件2200的相似编号的元件与相位插件2900的相似编号的元件近似。

在图29中，第一表面2902和第二表面2904可连结，以形成额外的内部唇缘2912、2914、2916、2918和2920，其中各通风口唇缘2912、2914、2916、2918和2820分别勾划出了通风口孔径2922、2924、2926、2928、和2930。

在图29中，各孔径被定位在轴对称开口2910周围。在一些示例中，通风口孔径2922、2924、2926、2928和2930可被按比例分布。在其它示例中，通风口孔径2922、2924、2926、2928和2930可分布在离孔径2910的中心轴大致相同距离处。但是，在其它示例中，通风口孔径2922、2924、2926、2928和2930可分布在与孔径2910的中心相距不同距离处。即使图29示出了五个“通风口”孔径定位在外部直径周围，接近相位插件2900的外部边缘2906，其它示例可包括不对称地分布在孔径2910周围的通风口孔径。此外，其它示例可包括非轴对称的“通风口”孔径或类似于在声透镜2400和2500中所示的通风口孔径的不同类型通风口孔径的组合。通风口孔径2922、2924、2926、2928和2930的组合与孔径2910提供了增加的总孔径面积。

相位插件2900的示例可具有与相位插件2600类似的性能。但是相位插件2900可展示出更高的亥姆霍兹谐振频率。此外，与相位插件2600相比，相位插件2900可具有更宽的亥姆霍兹谐振频率范围和更低的亥姆霍兹谐振声压级。更高的亥姆霍兹谐振频率、更宽的频率范围，和更低的声压级归因于总孔径面积的增加。从亥姆霍兹谐振频率到相应波长大致等于中心孔径有效半径的pi倍的频率，相位插件2900的指向性典型地更高。在该频率以上，声压级和指向性典型地基本不变。此外，相位插件2900典型地具有减少的声压“插入损耗”和失真。

图30示出了相位插件3000。与相位插件100类似，相位插件3000可包括第一构件3001。第一构件3001可包括第一表面3002和第二表面3004。第一构件3001的第一表面3002和第二表面3004可连结以形成第一外部边缘3006和第一内部边缘3008。第一内部边缘3008可勾划出第一孔径3010。

相位插件3000可进一步包括第二构件3011，该第二构件3011可包括第三表面3013和第四表面3015。第三表面3013和第四表面3015可连结以形成第二外部边缘3017和第二内部边缘3019。该内部边缘3019可勾划出第二孔径3021。

类似于声透镜100，相位插件3000可由连接的第一构件3001和第二构件3011形成。在图3000中，与相位插件100相似，第二表面3004和第三表面3013被相对放置，以在第一构件3001和第二构件3011之间形成至少一个孔径3023。

在相位插件3000的一些示例中，孔径3010、3021和3023可连接在一起，以形成穿过相位插件3000的通路。

相位插件3000可包括穿过相位插件3000的中心的轴对称通路。与相位插件100类似，相位插件3000填充扬声器膜片和第四表面3019之间的空腔。第一孔径3010和第二孔径3021的表面面积典型地为相位插件3000第一表面3002表面面积的15％或更多。孔径3023的总表面面积典型地少于相位插件3000第一表面3002的表面面积的15％。

在一些示例中，相位插件3000可包括奇数个或素数个横截面区域狭缝，这些狭缝从孔径/通路3010的侧面延伸到相位插件3000的底部表面。狭缝的组合表面面积典型地小于或等于中心孔径3010的表面面积。相位插件3000可包括配合扬声器框架的特征，同时为扬声器膜片组合件的移动提供了空隙。该插件典型地由塑料或金属构成，但是也可由其它适宜的材料构成。

相位插件3000的性能与相位插件2600相似。但是，相位插件3000可具有较低的亥姆霍兹谐振频率，较宽的频率范围和较低的声压级水平。在亥姆霍兹谐振频率以上，声压级水平和指向性一般较低。与相位插件2600相比，相位插件3000的声压“插入损耗”和失真被典型地减少。

图31示出了与相位插件100相似的相位插件3100。该相位插件3100包括第一构件3160、第二构件3162和第三构件3164。第一构件3160可通过与相位插件100的支撑构件相似的支撑构件被连接到第二构件3162。第二构件3162可通过与相位插件100的支撑构件相似的支撑构件被连接到第三构件3164。

在图31中，第三构件3164包括与相位插件100的凸角152相似的凸角。第三构件3164可进一步包括圆形的或有斜面的表面3166，表面3166被配置成定位在扬声器的防尘罩(未示出)上方。

第一构件3160和第二构件3162形成至少一个孔径3170，以容许声能量穿过相位插件3100进入中心孔口3110。第二构件3162和第三构件3164形成至少一个孔径3172，孔径3172被配置成容许声能量穿过相位插件3100进入中心孔口3110。

图32、图33和图34以不同的剖面和定向示出了声透镜3200。此外，在图35中，进一步示出了包括声透镜3200的组合件的透视图。在图24中，声透镜3200与声透镜2400相似，但是不完全相同。

在图32中，以包括声透镜3200顶部3202的定向示出了声透镜3200的透视图。如此，声透镜3200的底部3204在后面描述的图34中示出。

声透镜3200可包括大致位于构件3210的中心或接近构件3210的中心的孔口或孔径3208。构件3210包括第一侧面3212和第二侧面3214，其中第二侧面在图34的底部视图中可见。第一侧面3212与第二侧面3214连结以形成外部边缘3216。此外，构件3210被整合成产生轮缘(rim)3206。在图32中，轮缘3206到孔口3208的中心的距离可以是一致的。但是，取决于声透镜3200配合到的扬声器，轮缘3206可适用于具有包括但不限于椭圆形式的其它形式。

第一侧面3212还可与第二侧面3214连结以形成内唇缘3216，该内唇缘定义了孔口3208的外边界。内唇缘3216可包括斜边缘、渐细的边缘、直边缘、圆形边缘或这些边缘的组合。

构件3210可包括与轮缘3206结合形成安装特征3215的外边缘3216。在图33中，安装特征3213可包括底座(foot)特征或安装表面3316。

在图32中，构件3210可进一步包括补充(supplementary)孔径3230，该补充孔径3230与在图24中示出的孔径2422、2424、2426、2428和2430相似。

第一表面3212和第二表面3214可进一步相连结以形成补充孔径3230、3232、3234、3236和3238。如示例中，第一表面3212和第二表面3214可连结以形成唇缘3244。唇缘3244可定义补充孔径3232的外部近似三角形的周界。

作为另一个示例，三角孔径3230可包括朝向孔径3208的顶角3240。顶角3240可为圆形或弯曲的。补充孔径3230的三角形形式还可包括定向成基本平行于外边缘3216的底边或第一侧3242。在另一个示例中，补充孔径3236的唇缘3244可进一步包括第二侧3246和第三侧3448。第二侧3246和第三侧3248可将底边或第一侧3242连接到顶角3240。

构件3210可包括中心部分3250。该中心部分3250可包含在构件3210的近似中心3209中的孔径3208。中心部分3250可进一步包括补充孔径3230、3232、3234、3236和3248中的一个或多个。中心部分3250可被稍微抬高到外部或环3254上方。

图32中，参考补充孔径3234，中心部分3250可包括后置(setback)部分3254。该后置部分3254将各补充孔径3230、3232、3234、3236和3248与中心定位的孔径3208分隔开。

作为额外的示例，图32和图33中，第一表面3212可与第二表面3214连结以形成补充孔径3230的唇缘3260。唇缘3260可定义补充孔径3230的边界。补充边界可包括底边或第一侧3264、第二侧3266和第三侧3268。第二侧3266和第三侧3268可连结以形成顶角3262。第二侧3266和第三侧3268还可与第一侧或底边3264连结以形成三角形形状。第一侧3264、第二侧3266和第三侧3268可各自具有不同长度。备选地，第二侧3266和第三侧3268可具有相同长度。

图33和图34示出了声透镜3200的俯视图和横截面图。虚线A示出了声透镜3200的横截面视图的位置。虚线B和D示出了孔口3208的外周界，外周界与横截面视图对准。在图33的横截面视图中，可以看到分隔孔口3208与补充孔径3234的元件3256。此外，虚线C，当与虚线A相交在一起时，示出了孔径3208的大致的中心位置3209，以及横截面视图中中心位置的大致位置。

此外，图33和图34示出了第二侧面3214和安装特征3215。安装特征3213包括底座特征3260，声透镜3200可通过底座特征搁在扬声器组合件3212上。安装特征3213和底座特征3316被示为近似环形特征以将第二表面3214从安装表面上偏移开。

图35示出了组合件3500的透视图。组合件3500可包括耦合到扬声器3510上的声透镜3200。该扬声器3510可包括电机箱(motor pot)组合件3512和膜片组合件3514。此外，扬声器3510可包括外篮/托架组合件3530以易于安装扬声器组合件3500。托架3530可进一步包括一个或多个安装孔3532，各种紧固件(fastener)可通过安装孔3532以将扬声器组合件3500固定到最终安装位置。

扬声器3510和声透镜3200可通过基本上不透气的密封件3520被连接。基本上不透气的密封件可通过使用各种胶黏剂将声透镜3200的底座3316粘到托架3530上来产生。备选地，夹子状的特征或其它紧固件(未示出)可与插入到托架3530和声透镜3200之间的衬垫(未示出)结合使用，以产生基本上不透气的密封件3530。衬垫可包括铁磁(ferromagnetic)或热传导材料。

扩音器3510的磁体结构可包括在电机箱组合件3512内部的多个磁体(未示出)。声透镜3200可由铁磁材料构成。据此，由多个磁体生成的磁通量可由声透镜收集起来，该声透镜至少部分地起到磁通量收集器的作用。

图54示出了图35中组合件的横截面视图的示例。在图54中，返回通量线5410穿过示例铁磁声透镜3200。磁通量线可经过的距离由于顶部表面3202和底部表面3204的收集被缩短。备选地或额外地，通量线可被传导穿过声透镜3200的构件3210。铁磁声透镜，与托架3530和扬声器框架3532结合，可为被引导进入扩音器3510中包含的空气间隙中的磁能量提供直接的、低磁阻、且受控的路径。

声透镜3200可由铁磁材料构造。备选地，声透镜3200可被敷涂或覆盖上铁磁材料。声透镜3200可与扩音器的磁外壳相耦合。

在图54中，扩音器3510可包括在磁外壳3516中以预定配置方式部署的多个磁体(未示出)，磁外壳3516收纳了一个或多个磁体5402。铁磁声透镜3200可吸引和汇聚磁能量，以将磁性量返回到磁外壳以及空气间隙中。铁磁声透镜3200可进一步与集成到磁外壳3516中的磁通量收集器5402耦合，进入扩音器3532的框架、磁通量收集器5402，并邻接磁外壳3516或磁外壳与框架3532的组合。

图54中，磁通量线5410基本被包含在扬声器设备3500中。由磁体5402生成的磁通量线5410的至少一些部分由磁性传导ac铁磁声透镜3200收集，并经由扩音器3532和/或磁通量收集器5402的组合返回到磁外壳3516。在一些示例中，磁通量收集器5410和框架3532可结合成一个器件。

扩音器3510可通过分别构造第一组合件和第二组合件来制造。第一组合件和第二组合件可各自为扩音器3510的一部分。第一组合件可包括磁外壳3516和磁通量收集器5410。第二组合件可包括支撑框架和扩音器的锥形物。第一组合件和第二组合件可被可拆卸地耦合以形成扩音器。据此，第一组合件或第二组合件可以是可更换部件。因此，通过拆开第一和第二组合件、替换第一组合件或第二组合件中的一个、并重新使用第一组合件或第二组合件中的另一个以形成扩音器，第一组合件或第二组合件均可以用不同的第一组合件或第二组合件替换。

图36、图37和图38示出了声透镜3600，该声透镜3600与图21、图25和图27中的声透镜相似。声透镜3600包括顶部3602。此外，声透镜3600包括底部3604和位于中心部分或其周围的多个孔口或孔径。构件3610包括第一表面3612和第二表面3614。第一表面3612和第二表面3614连结以形成内唇缘3618。内唇缘3618基本定义了孔口3608的外形。孔口3608被大致放置于构件3610的中心。

第一表面3612和第二表面3614还可连结形成多个唇缘3620、3622、3624、3626和3628。这些唇缘3620、3622、3624、3626和3628中的每一个与第二孔径、孔口或通风口3630、3632、3634、3636和3638分别对应。

此外，内唇缘3620可进一步定义突起物3640、3642、3644、3646和3648。突起物3640、3642、3644、3646和3648可基本位于同一平面上。备选地，类似于图1中的相位插件100，突起物3640、3642、3644、3646和3648可向外折转部。同样地，突起物3640、3642、3644、3646和3648也可向内折转部。

图36，结合图37，进一步示出了与突起物3640对应的内唇缘3618的部分，内唇缘3618定义了突起物3640的内顶角3740。突起物3640可进一步包括补充孔径3630的至少一些部分。内唇缘3618的另一部分进一步定义了突起物3642的边缘。内唇缘3618可包括相对于孔径3608的中心的多个本地近心点(paiapsii)和本地远心点(apaspsii)。如示例中，内唇缘3618可包括内顶角3742的本地远心点。

突起物3642包括补充孔径3632的至少一些部分。内唇缘3618的另一段可定义突起物3644的边缘。突起物3644的边缘可还包括内顶角3744。突起物3644可进一步包括孔径3634的一些部分。内唇缘3618的另一段可定义突起物3646的边缘，突起物3646包括内顶角3746。突起物3646可进一步包括补充孔径3636。内唇缘3618的另一段定义了突起物3638的边缘，突起物3638包括内顶角3748。突起物3648可进一步包括补充孔径3638的至少一部分。

在图37和图38中，虚线A和虚线D在孔口3608的大致中心位置3709处交叉。图37进一步示出了声透镜3600的横截面视图。孔口3608可被定位在构件3610内部中心。此外，内唇缘3630，结合突起物3640、3642、3644、3646和3648，可形成近似星形的、六芒星形或星形形状的孔口3608。

在图37和图38中，突起物3640的内边缘汇合突起物3642的内边缘，形成了孔口3608的外顶角或本地近心点3660。突起物3642的内边缘可还汇合突起物3644的内边缘，形成孔口3608的外顶角或本地近心点3662。突起物3644的内边缘可还汇合突起物3646的内边缘，形成孔口3608的外顶角或本地近心点3664。突起物3646的内边缘可汇合突起物3648的内边缘，形成孔口3608的外顶角或近心点3666。突起物3648的内边缘可汇合突起物3640的内边缘，形成外顶角或本地近心点3668。

孔口3608的大致中心3609到外顶角或本地近心点3660、3662、3664、3666和3668中的任一个之间的距离，可被调节以进一步改进声透镜3600的总体指向性或频率响应。孔径3608的大致中心3609到外顶角或本地近心点3660、3662、3664、3666和3668中的任一个之间的距离可以是一致的或完全相同的。备选地，外顶角或本地近心点3660、3662、3664、3666和3668中的至少一个的距离可与外顶角3660、3662、3664、3666和3668中另一个的距离不同。

类似地，孔口3608的大致中心到内顶角或远心点(apoapsiis)3740、3742、3744、3746和3748之间的距离也可被调节，以进一步改进声透镜3600的总体指向性或频率响应。此外，到单独各个内顶角或外顶角的相对距离可被独立地调节，以最小化声透镜的频率响应中各自的零值。这样做，期望频率波段内的总体频率响应可被优化。

此外，补充孔口3630、3632、3634、3636和3638的形状、尺寸、和相对位置可被调节以优化插入损耗和与穿过声透镜的空气的移动有关的失真。尽管在此没有示出，如在其它示例中描述的，每一个补充孔径的总体形状和表面面积可以相同或不同，并可依据期望的总体频率响应、指向性、插入损耗和失真具有独立的尺寸。

在图38中，示出了声透镜3600的底部视图3604和侧视图。正如在图37中也示出的，侧视图示出了相对于构件3610的中心部分3650凸起的脊(ridge)3652。中心部分3650可包括刚性部分3656，如图36所示。

图39示出了组合件3900的透视图。组合件3900可包括耦合到扬声器3910的声透镜3600。扬声器3910可包括电机箱组合件3912和膜片组合件3914。此外，扬声器3910可包括外篮/托架组合件3930，以易于扬声器组合件3900的安装。托架0530可进一步包括一个或多个安装孔3532，各种紧固件穿过安装孔3532以将扬声器组合件3500固定到最终安装位置。

扬声器3510和声透镜3200可由基本上气密的密封件3520连接起来。该基本上气密的密封件可通过用各种胶黏剂将声透镜3200的底座3316粘到托架3530上产生。备选地，夹子状的特征或其它紧固件(未示出)可与插入到托架3530和声透镜3200之间的衬垫相结合地使用，以形成基本上气密的密封件3530。该衬垫可包括铁磁或热传导材料。

图40至图43示出了声透镜4000。图44和图45示出了声透镜4000与扬声器组合件4400中的扬声器的安装。

图40中，声透镜4000包括顶面4002。声透镜4000可包括定位在中心的孔径4008。定位在中心的孔径4008包括多个小穿孔(perforation)，以容许空气穿过声透镜4000。在图42中，声透镜4000进一步包括底侧4004。声透镜4000进一步包括由外边缘4006定义的外周界。

声透镜4000包括构件4010。在图42中，构件4010包括第一表面4012和第二表面4014。第一表面4012与第二表面4014连结，形成外周界边缘4006。此外，外边缘4006被整合成包括安装特征4013。安装特征4013包括支座(standoff)部分以及底座部分4016。底座部分4016被整合成与扬声器组合件配合，正如将参考图40和图45所讨论的。

图40进一步示出了包括定位在中央的穹隆4020的多孔的孔径4008。穹隆4020包括多孔部和位于穹隆4020顶部的无孔部4022。无孔部4022为实心的并被形成来为纤维制品(scrim)提供胶粘点。

构件4010进一步包括锥形段(conical section)4024。该锥形段4024与穹窿4020连接，以在第一表面4012上形成连结或折叠部(fold)4034。构件4010的外形可提供结构的刚性。构件4010进一步包括围绕锥形段4024和穹窿4020的轴对称实心部分。锥形段4024与实心部分4030结合以形成连结4034。此外，锥形段4024可被划分成无孔或实心部分4032以及多孔部分4036。多孔部分4040的外边界可被布置成多种几何形状，正如相对于其它相位插件和声透镜所描述的。

图41示出了声透镜4000的俯视图和横截面视图。虚线B和虚线D指出了由穹窿4020和锥形段4024的连结形成的同心折叠部相对于虚线A的位置。穹隆的顶位于虚线A与虚线C的交汇处。

在声透镜4000由例如钢的金属制成的情况下，同心折叠部与穹窿特征4020的组合提供了机械强度，以加强声透镜4000。可对机械加强进行调节以减少声音再现期间多孔孔径4008的振动。在图41的横截面视图中，安装特征4013可包括同心底座4016。安装特征4013可包括边缘4015。边缘4015可定义外周界或外边缘4006。

图42示出了声透镜4200的底侧4004。类似于图41，虚线B和D与穹窿4020的外周界邻接。此外，类似于图41，虚线C穿过声透镜4000的中心点。但是，取决于多孔孔径4020的期望刚性，穹窿4020的顶4022可被定位在第一平面的上方、下方或附近。同样地，可相对于第二平面调节折叠部4110的相对位置，以适当地加强有效孔径4008。

图44示出了扬声器组合件4400。扬声器组合件4400可包括声透镜4000和扬声器4410。在图45中，扬声器4410可包括扬声器箱4412，该扬声器箱4412容纳磁体4510。此外，扬声器4410可进一步包括外罩壳4014和安装环4416。在组合件4400中，声透镜4000与扬声器4410连结，形成了在4420处的基本上气密的密封件。正如在前面示出的，气密的密封件4420可通过使用胶黏剂或胶合剂获得。备选地，在扬声器4410和声透镜4000之间可插入衬垫(未示出)。附加的安装硬件可被用于将声透镜4000保持在相对扬声器4410的适当位置，以形成基本上气密的密封件4420。

图45示出了图44中所示组合件的横截面视图。扬声器4410包括置放于电机箱4412中的磁体4510。扬声器4410进一步包括耦合到膜片4522的防尘罩4520。膜片4522耦合到围绕物4512。穹窿4020相对防尘罩4520和扬声器4410向下凸出。可调节锥形段4024的角以在扬声器和声透镜4000的底4004之间形成期望容积。此外，锥形段4024的角中穹窿4020的曲率可被调节，以相对于防尘罩4520和膜片4522对折叠部4110进行定位。

图46示出了声透镜4600的俯视图。声透镜4600与在图36至图39中的声透镜3600，以及图40至图45中的声透镜4000相似。

声透镜4600包括多个可被定位在中心的穿孔或孔，以形成类似于声透镜4000的有效孔径4608。与声透镜3600类似，穿孔被布置成形成有效孔径4008，该有效孔径4008可包括近似星形形状、星形形状或六芒星形状的。与声透镜4000类似，声透镜4600可包括穹形部分4609和锥形部4610。

此外，声透镜4600可包括被布置形成额外的补充孔径、辅助孔径或通风口4630、4632、4634、4636和4638的穿孔或孔。

补充孔径、辅助孔径或通风口4630、4632、4634、4636和4638可被布置成定义边界，其中该边界进一步定义了形状。补充孔径、辅助孔径或通风口4630、4632、4634、4636和4638中的每一个的边界可定义三角形、近似星形形状、星形形状、六芒星形状和环形形状，以及/或者椭圆形状。如示例所示，补充孔径4630可包括近似星形形状。辅助孔径4632、4634、4636和4638可包括环形形状。

穿孔可具有相同的形式和横截面面积。备选地，穿孔可具有不同的表面面积。作为示例，形成补充孔径4630的穿孔在横截面面积上是多样化的。

图47示出了声透镜4700的俯视图，与图36至图39中的声透镜3600以及图46中的声透镜4600相似。声透镜4700可包括孔径4708，孔径4708可包括近似星形形状、星形形状或六芒星形状。声透镜4700包括定义孔径4608的内唇缘。该内唇缘包括多个外顶角或本地近心点4760、4762、4764、4766和4768，以及内顶角或本地远心点4740、4742、4744、4746和4748。

相对于孔径4708的大致中心，到内顶角或本地近心点4740、4742、4744、4746和4748中的每一个的距离可不同。例如，虚线4782表示孔径4708中心和本地近心点4768之间的距离。而且，相对于孔径4708的大致中心，到内顶角或本地远心点4740、4742、4744、4746和4748中的每一个的距离可不同。例如，虚线4780表示孔径4708的中心和内顶角或本地远心点4766之间的距离。

在图1-46中，相位插件和声透镜可包括主孔径(primary aperture)。例如，在图1中，孔径140可作为具有主孔径尺寸的主孔径。在图20至图31中，声透镜2000、2100、2200、2300、2400、2500、2600、2700、2800、2900、3000和3100可包括各自的主孔径2010、2110、2210、2310、2410、2510、2610、2710、2810、2910、3010和3110。在图32至图46中，相位插件、和声透镜3200、3600、4000、4600和4700可包括主孔径或有效孔径3208、3608、4008、4608和4708。

可对每个相位插件或声透镜的主孔径尺寸进行选择，以符合如下这样的期望频率范围内的给定指向性指数(Directivity Index DI)目标：

$\mathrm{DI}=10\log \left[\frac{{\left(\mathrm{ka}\right)}^2}{1-J_1\left(2\mathrm{ka}\right)/\mathrm{ka}}\right]-10\log \left[2\right]$

其中DI＝指向性指数(dB)

$k=\frac{w}{c}=\frac{2\mathrm{\πf}}{c}=\frac{2\mathrm{\π}}{\mathrm{\λ}}$

k＝波数(m^-1)，

f＝频率(Hz)，

c＝空气中声音的速度(m/s)＝343，

a＝孔径半径(m)，以及

J₁＝1阶贝塞尔函数(Bessel Function)。

作为第一示例，孔径半径a＝0.023m，则其直径约为47mm，这对应于约1735mm²的孔径表面面积。据此，在4000Hz的频率处，希望的指向性指数(DI)约为2dB。图48示出了为了能在上至约4000Hz的频率中使用而被优化的声透镜的性能。

线4810为具有声透镜的扬声器的轴上响应，线4812为具有声透镜的扬声器的功率响应。线4810与线4812之间的差别为指向性指数4830。线4820为没有声透镜的扬声器的轴上响应。线4822为没有声透镜的扬声器的功率响应。

线4820和线4822之间的差异为指向性指数4832。如图48所示，具有声透镜的扬声器组合件在10,000Hz中一直具有较低的指向性。此外，在2000Hz处，将线4810和4812与线4820和4812进行对比，具有声透镜的扬声器的功率输出比没有声透镜的扬声器的功率输出大。

可对相位插件或声透镜中的每一个的亥姆霍兹谐振频率和“Q”(峰值高度)进行选择，以提供如下的在期望频率范围内的增益：

$f_0=\frac{1}{2\mathrm{\π}}c\sqrt{\frac{S}{L^{\′}V}}$

$Q=\frac{2\mathrm{\π}{f}_{0}m}{R_r+R_m}$

其中，

f₀＝亥姆霍兹谐振频率(Hz)，

c＝空气中声音的速度(m/s)＝343，

S＝孔径的表面面积(m²)，

L’＝孔径有效长度[厚度](m)≈1.7a，

a＝孔径半径(m)，

V＝扬声器膜片和相位插件之间的空气容积(m³)，

Q＝亥姆霍兹谐振质量因子，

m＝ρ₀SL′，

m＝孔径中的空气质量(kg)，

ρ₀＝空气密度(kg/m³)＝1.21，

$R_r={\mathrm{\ρ}}_{0}c\frac{k^2{S}^2}{2\mathrm{\π}},$

R_r＝声学辐射电阻(Ns/m)，以及

R_m＝机械电阻(Ns/m)。

对于孔径表面面积(S)为1735mm²，容积(V)为40000m³，有效孔径厚度(L’)为40mm，并且机械电阻(R_m)为0.27Ns/m的相位插件或声透镜，亥姆霍兹谐振频率(f₀)为1800Hz且亥姆霍兹谐振质量因子(Q)为6dB。如在图48的数据中示出的，这种关系可通过比较图48上部的PWL曲线4812与图48上部的PWL曲线4822来证实。PWL曲线4812具有高度为6dB，中心在1800Hz的峰值。

扬声器和相位插件或声透镜的组合件的声低通行为和/或“空腔谐振”(T_π)可被估算。对于膜片的表面面积为S_d(是以平方米(m²)为单位测量出的)的扬声器，孔径表面面积为S(也是以平方米(m²)为单位测量出的)的相位插件或声透镜，有效孔径厚度(L’)，

$T_{\mathrm{\π}}=\frac{4}{4{\cos }^2{\mathrm{kL}}^{\′}+{(\frac{S_d}{S}+\frac{S}{S_d})}^2{\sin }^2{\mathrm{kL}}^{\′}}$

据此，以dB为单位测量出的插入损耗(IL)，对于与扬声器连结的相位插件或声透镜的，以立方米(m³)为单位测量出的膜片V_d容积排量，可被依据经验估算为：

$\mathrm{IL}\≈0.01{\left(\frac{V_d}{S}\right)}^2+0.001\left(\frac{V_d}{S}\right)$

作为示例，对于孔径表面面积(S)为570mm²和膜片的容积排量(V_d)为3877mm³，估算出的插入损耗(IL)为0.5dB。对估算的IL的确认通过图48中的数据示出。SPL变换方程曲线4810示出了平坦的、恒定的、低频率部分，该部分定义了IL为约0.5dB。其它示例的声透镜具有小于1dB的插入损耗。

与失真和插入损耗相关的影响可通过调节声透镜孔径的总表面面积来减少。例如，对于声透镜插入损耗小于1dB的声透镜，可添加多个补充孔径。每个补充孔径可包括表面积“S_s”。

备选地，所有补充孔径的平均横截面表面面积可为“S_s”，其中至少一个补充孔径具有不同的尺寸或横截面表面面积。可对补充孔径的平均横截面表面面积或总附加横截面面积进行调节，以保持扬声器容积排量“V_d”与所有表面面积“Ss”和S的组合的期望比例。例如在某些情况下，可期望小于10的压缩比。

声透镜可改善扩音器的指向性。此外，声透镜可最小化SPL/PWL频率响应、插入损耗和失真的负面影响。同时在一些频率范围内，SPL/PWL可被减少，另一个益处是在此描述的声透镜可在其它频率区域中增加SPL/PWL。在此描述的声透镜的另一个益处是声学低通滤波行为。这些改进基本上可在任意音频频率处获得。这种改进基本跨越了至少一个八度到两个以上的八度的音频范围。

在图48中，具有相位插件或声透镜的扬声器的输出，可增加总的声音功率输出。增加的总声音功率输出可通过在工作带宽(200-4000Hz)上将没有相位插件或声透镜4822的相同扬声器的功率输出与具有相位插件或声透镜4812的相同扬声器的功率输出进行比较来表示。在工作带宽上，具有相位插件或声透镜的扬声器上的指向性指数低于没有相位插件或声透镜的扬声器。据此，与没有相位插件或声透镜的扬声器组合件相比，具有相位插件或声透镜的相同扬声器组合件可在更宽的收听角度上同时具有增长的声音功率输出。

在图49中，扬声器组件中的声透镜的插入损耗4910在1000Hz以下小于0.5dB。此外，该插入损耗在315Hz和1000Hz之间的频率范围上，与相位插件的相对高的插入损耗4920相比，在更长的范围内保持较低的值。

在图50A和50B中，极性响应(polar response)数据示出了在图1至图47中的相位插件、声透镜或组合件的示例的指向性改进。在图50A中，曲线图示出了不同的轴外角处具有相位插件或声透镜的扬声器的极性响应。在图50B中，曲线图示出了在不同轴外角处没有相位插件或声透镜的扬声器的极性响应。没有扬声器的扬声器响应5150、5151、5052、5053、5054、5055、5056、5057和5058分别对应在离轴0度、10度、20度、30度、40度、50度、60度、70度和80度处的轴外响应。

在图50A中，轴上归一化极性响应特征的分组5012在0db处被聚集。在5010处轴外归一化极性响应的分组示出各特征被聚集在10db内。相反，在图50B中，轴外归一化响应5020的分组为在80度轴外位置处被分散开，且聚集得较不紧密。对比具有和不具有声透镜的扬声器的响应特征，可能以在与扩音器的轴上位置成不同离轴角处的极性响应分组的紧密度为特征。

作为改进的指向性性能的另一个示例，在51A中，来自没有声透镜的扬声器的轴外声压级(SPL)数据具有相对紧密的响应曲线分组5110、5112和5114。相反，在图51B中，轴外的声压级数据具有分组5120和5122。相对紧密的分组5110、5112和5114与被改进的指向性对应。相反，在图51B中，对于每个轴外位置的SLP的分组5110和5112充分而不均匀地发散。

在图52中，THD数据5220代表相位插件示例的相对高的失真效果，其中相对高的失真向系统性能添加了约4.5％的附加THD。相反，THD数据5220代表具有声透镜的扬声器组合件的THD，正如在此描述的，其中THD相对低，并且添加了不超过1.6％的附加THD。

图53示出了代表没有声透镜的扬声器的声压级(SPL)、功率瓦特水平(PWL)和指向性指数(DI)的数据。在图53中，声压级(SPL)5310、功率瓦特水平(PWL)5312和指向性指数(DI)5330对应于具有扬声器和声透镜的组合件的性能。相反，声压级(SPL)5320、功率瓦特水平(PWL)5322和指向性指数(DI)5332对应于没有声透镜的相同扬声器的性能。

在图53中，对比没有声透镜的扬声器的轴上响应5320与没有声透镜的扬声器的功率响应5322。轴上响应5320和功率响应5322之间的差异为指向性指数5232。如图48所示，具有声透镜的扬声器组合件在20,000Hz内具有较低的指向性。此外，将具有声透镜的扬声器的轴上响应5310和功率响应5312与没有声透镜的轴上响应5320和功率响应5322进行对比，在1800Hz左右，具有声透镜的扬声器的功率输出比没有声透镜的扬声器更大。

相位插件或声透镜可由包括铁磁材料或具有铁磁性质的材料形成。一些相位插件或声透镜可具有多孔的表面。备选地，相位插件或声透镜可在相位插件或声透镜的孔径上包括铁磁网。在其它示例中，相位插件或声透镜可被磁耦合回到扬声器上，以便改进磁通量收集。此外为减少杂散磁通量，改进的磁通量收集，如上所述，可增加扬声器的有效性。而且，如上所述，可对形成相位插件的材料进行选择，以增强热耗散，提供杂散磁通量屏蔽，和磁通量收集。

虽然已经描述了本发明的各种示例，但是对于本领域普通技术人员应该明白的是，在本发明的范围内还可能存在更多的示例和实现。据此，除依据随附的权利要求和其等价物以外，本发明并不受限制。

Claims (49)

1.一种改善扬声器组合件的指向性性能的设备，包括：

包括第一表面和第二表面的构件；

其中，所述第一表面与所述第二表面连结，以形成定义周界的第一边缘，其中该周界包括安装特征；

其中所述第一表面与所述第二表面进一步连结，以形成多个穿孔，该多个穿孔被布置成定义了穿过所述构件的有效孔径；

其中所述构件进一步包括位于所述有效孔径和所述安装特征之间的实心部分，并且其中所述实心部分的至少一些部分基本上位于第一平面；

其中所述安装特征包括位于第二平面的底座特征，其中该底座特征被整合成与扬声器相配合，以在所述扬声器和所述构件的底座特征之间形成基本上气密的密封；

其中所述有效孔径的一部分包括具有顶和穹底的穹形表面，其中所述顶位于所述第一平面，而所述穹底接近第三平面，并且其中所述第三平面位于所述第一平面和所述第二平面之间；并且

其中所述构件进一步包括基本成锥形的段，该基本成锥形的段位于所述穹形表面的穹底和所述实心部分之间。

2.如权利要求1所述的设备，其中所述基本成锥形的段的至少一部分包括所述多个穿孔的一部分。

3.如权利要求1至2中的任一项所述的设备，其中所述多个穿孔被配置成形成所述有效孔径的边界，并且其中所述有效孔径的外边界包括星形形状、六芒星形状和近似星形形状中的至少一种。

4.如权利要求1至3中的任一项所述的设备，其中所述穹形表面形成凸形穹隆；并且其中所述基本成锥形的段和所述凸形穹隆之间的连接形成折叠部。

5.如权利要求1至4中的任一项所述的设备，其中被配置成定义了穿过所述构件的有效孔径的所述多个穿孔，被进一步配置以形成定位在所述有效孔径的中心的无孔部。

6.一种改善扬声器组合件的指向性性能的设备，包括：

包括第一表面和第二表面的构件；

所述构件进一步包括所述第一表面与所述第二表面的第一连结，其中该第一连结形成内唇缘，以定义围绕孔口的多个突起物；

所述第一表面与所述第二表面进一步连结，以形成所述构件的周界，其中所述周界包括安装特征；

其中所述安装特征包括底座部，该底座部被整合成与扬声器相配合，以在所述扬声器和所述构件的底座部之间形成基本上气密的密封；

其中所述突起物中的每一个包括外轮廓线，该外轮廓线与相邻的突起物的外轮廓线相交，以形成相对于所述孔口的中心点的多个外顶角；并且

其中所述突起物进一步包括相对于所述孔口的中心点定位在内部的顶角。

7.如权利要求6所述的设备，其中所述多个突起物的内顶角和所述孔口的外顶角结合起来，形成不规则的星形形状。

8.如权利要求6至7中的任一项所述的设备，其中：

所述外顶角中的第一外顶角被定位在距所述孔口的中心点第一外顶角距离处；并且

所述外顶角中的第二外顶角被定位在距所述孔口的中心点第二外顶角距离处。

9.如权利要求6至8中的任一项所述的设备，其中：

所述多个定位在内部的顶角中的第一定位在内部的顶角被定位在距所述孔口的中心点第一距离处；并且

所述多个定位在内部的顶角中的第二定位在内部的顶角被定位在距所述孔口中心点第二距离处。

10.如权利要求6至9中的任一项所述的设备，其中：

所述多个定位在内部的顶角中的第一定位在内部的顶角被定位在距所述孔口的中心点第一距离处；并且

所述多个定位在内部的顶角中的第二定位在内部的顶角被定位在距所述孔口的中心点第二距离处。

11.如权利要求6至10中的任一项所述的设备，其中所述第一表面与所述第二表面连结以形成多个辅助孔径的多个周界。

12.如权利要求11所述的设备，其中所述辅助孔径中的至少一个被定位在所述突起物中的一个的一部分上。

13.如权利要求11至12中的任一项所述的设备，其中所述辅助孔径中的至少一个是由所述辅助孔径中的所述至少一个的周界内的多个穿孔形成的有效辅助孔径。

14.如权利要求11至13中的任一项所述的设备，其中所述辅助孔径中的至少一个的周界中的至少一个定义了形状为近似星形形式、近似六芒星形式和近似圆形形式中的至少一种的横截面区域。

15.如权利要求11至14中的任一项所述的设备，其中所述辅助孔径中的至少一个的周界中的至少一个定义了包括近似三角形形状和近似圆形形状中的至少一种的横截面区域。

16.如权利要求11至15中的任一项所述的设备，其中每个辅助孔径包括横截面孔径表面区域，并且

其中每个横截面孔径表面区域的总和与通过所述孔口和所有辅助孔径的组合横截面区域总和的确定容积排量相关。

17.一种组合件，包括：

扬声器；

与该扬声器配合的声透镜，该声透镜包括第一表面和第二表面；

其中所述第一表面与所述第二表面连结以形成内唇缘，该内唇缘定义了被定位在所述声透镜的中心的孔口，其中所述孔口包括主横截面区域；

其中所述第一表面与所述第二表面进一步连结以形成所述声透镜的周界，其中该周界包括安装特征；

其中所述安装特征包括底座部，该底座部被整合成与所述扬声器配合，以在所述扬声器和所述声透镜的底座部之间形成基本上气密的密封件；并且

其中所述第一表面与所述第二表面进一步连结，以形成多个补充唇缘，该多个补充唇缘定义了多个补充孔径。

18.如权利要求17所述的设备，其中所述补充唇缘定义了每一个补充孔径的横截面区域，并且每一个补充孔径的横截面区域包括近似三角形的形状。

19.如权利要求17至18中的任一项所述的设备，其中所述近似三角形的形状包括底边和顶角；并且

其中每个补充孔径被定向成，将所述近似三角形的形状的顶角定位成最接近所述孔口，并且将所述近似三角形的形状的底边定位成最接近所述声透镜的周界。

20.如权利要求17至19中的任一项所述的设备，其中所述补充唇缘定义了每个补充孔径的横截面区域；并且

其中所述补充孔径被均匀分布在所述孔口的内唇缘周围。

21.如权利要求17至20中的任一项所述的设备，其中所述补充唇缘定义了每个补充孔径的横截面区域；并且

其中所有所述补充孔径的横截面区域相同。

22.如权利要求17至21中的任一项所述的设备，其中所述扬声器包括膜片；

其中所述补充唇缘定义了每个补充孔径的横截面区域；并且

其中所述补充唇缘的横截面面积的总和基于所述孔口的横截面面积和所述膜片的容积排量被选定。

23.如权利要求17至22中的任一项所述的设备，其中所述孔口的主横截面区域基于所述扬声器的膜片的容积排量被选定。

24.一种改善扬声器组合件的指向性性能的设备，其包括：

扬声器；

与该扬声器配合的声透镜，其中该声透镜包括第一表面和第二表面；

其中所述声透镜进一步包括所述第一表面与所述第二表面的第一连结，该第一连结形成了定义周界的第一边缘，其中该周界包括安装特征；

其中所述第一表面与所述第二表面连结以形成多个穿孔，该多个穿孔被布置成定义穿过所述声透镜的有效孔径；

其中所述声透镜进一步包括位于所述有效孔径和所述安装特征之间的实心部，其中该实心部的至少一些部分基本上位于第一平面；

其中所述安装特征包括位于第二平面的底座特征，其中该底座特征被整合成与所述扬声器配合以在所述扬声器和所述声透镜的底座特征之间形成基本上气密的密封；

其中所述有效孔径的一部分包括具有顶和穹底的凸形穹形表面，其中所述顶位于接近所述第一平面处，而凸形穹底位于接近第三平面处，并且其中所述第三平面位于所述第一平面和所述第二平面之间；并且

其中所述声透镜进一步包括基本成锥形的段，该基本成锥形的段位于所述穹形表面的所述凸形穹底和环绕所述有效孔径的实心部之间。

25.如权利要求24所述的设备，其中所述基本成锥形的段的至少一部分包括所述多个穿孔的一部分。

26.如权利要求24所述的设备，其中所述多个穿孔被布置成形成所述有效孔径的边界，并且其中所述有效孔径的外边界包括星形形状、六芒星形状和近似星形形状中的至少一种。

27.一种设备，包括：

包括安装环和膜片的扬声器，其中该扬声器的膜片的容积排量为“V_d”，其中该容积排量为由膜片的运动排除的空气体积；

包括定位在中心的孔径的声透镜，该孔径具有横截面孔径表面面积“S”，其中该声透镜与所述扬声器的安装环配合以形成基本上气密的密封件；

其中所述扬声器的横截面孔径表面区域被配置，以在频率范围内获得所述声透镜相对于所述扬声器的期望插入损耗“IL”，其中在所述频率范围内，所述插入损耗为

28.如权利要求27所述的孔径，其中所述声透镜的插入损耗不超过0.5dB。

29.如权利要求27所述的设备，其中所述声透镜的插入损耗小于1dB，其中所述声透镜进一步包括多个补充孔径，其中每个补充孔径包括表面面积“S_s”，并且其中所述扬声器的容积排量“V_d”与所有表面面积“S_s”和S的组合的最大比率定义了小于10的压缩比。

30.一种改善辐射扬声器的指向性性能的组合件，包括：

扬声器；

包括第一表面和第二表面的声透镜；

其中所述第一表面与所述第二表面相连结，以形成所述声透镜的周界，

其中所述声透镜的周界包括安装特征，并且其中所述声透镜与所述安装特征配合，以在所述扬声器和声透镜之间形成基本上气密的密封件；并且

其中所述第一表面和所述第二表面相连结，以定义基本位于所述声透镜中心位置的孔径的周界。

31.如权利要求30所述的组合件，其中所述扬声器包括声音产生表面，并且其中所述声透镜的中心位置大致位于所述扬声器的声音产生表面的中心上方。

32.如权利要求30所述的组合件，其中所述声透镜的所述孔径为有效孔径，并且其中所述有效孔径包括多个穿孔，该多个穿孔被布置成定义了穿过所述声透镜的有效孔径的周界。

33.如权利要求30所述的组合件，其中所述声透镜的有效孔径的周界形成星形形状的形式。

34.一种改善声音系统的指向性音频性能的设备，包括：

包括安装特征和声音生成表面的扩音器；

被安装到该扩音器的安装特征的相位插件，该相位插件包括第一构件和第二构件；

其中所述第一构件包括第一表面、第二表面和定义所述第一构件的周界的第一边缘，其中所述第一表面与所述第二表面相连结以形成内唇缘，该内唇缘定义了孔口周围的瓣；

所述第二表面进一步包括围绕所述孔口的突起物，其中所述第一构件进一步包括从所述第二表面突出的支撑构件，并且每个支撑构件被附着到所述瓣中的一个；

所述第二构件包括第三表面和第四表面，其中所述第三表面包括具有顶点的凸角，该顶点被定向成朝向所述孔口；

所述第三表面进一步包括支撑点，其中每个支撑构件与所述支撑点中的一个连接，使得所述第二表面面对所述第三表面，并且其中每个瓣包括远离所述第三表面的折转部；

所述第四表面包括倾斜边缘，该倾斜边缘定义了基本上在第四表面的中心的凹陷的周界，其中该第四表面被定向成面对所述扬声器的声音产生表面；

其中多个突起物中的每一个包括第一凸出面和第二凸出面，其中每个第一凸出面倾斜以面对所述扬声器的声音生成表面，并且每个第二凸出面倾斜以基本面对所述第三表面；

所述第二表面进一步包括通道，其中每个通道被设置在所述多个突起物中的两个之间；

被定向成面对声音产生表面的开口，其中每个开口由所述第二表面、所述第三表面和所述支撑构件中的两个形成，其中所述支撑构件中的所述两个支撑构件相邻，并且其中每个开口形成了横截面区域；并且

这些开口中的至少一个的横截面区域与另一个开口的横截面区域不同。

35.如权利要求34所述的设备，其中每个支撑构件与所述瓣中的一个的连接在所述瓣上是歪斜的或被偏移的。

36.如权利要求35所述的设备，其中所述凸角的顶点在所述第一表面的第一水平高度上方。

37.如权利要求35所述的设备，其中所述凸角基本成锥形。

38.如权利要求34所述的设备，其中所述孔口包括被整形成星形的横截面。

39.如权利要求38所述的设备，其中每个第二突出面的内边缘定义所述第二表面的内部，并且其中所述星形形状的横截面包括顶角，并且每个顶角伸到所述第二表面的内周界以外。

40.如权利要求39所述的设备，其中至少一个顶角凸出到所述突起物中的一个的第二凸出面中。

41.如权利要求35所述的设备，其中每个连接到所述瓣中的一个上的支撑构件还对称地附着到所述多个突起物中的一个。

42.一种改善声音系统的指向性音频性能的相位插件，包括：

包括第一表面和第二表面的第一构件；

形成所述第一构件的周界的第一边缘，其中所述第一表面与第二表面的第一连结形成第一边缘；

所述第一表面与所述第二表面的第二连结形成内唇缘，以形成孔口周围的突起物，其中每个突起物包括勾划所述孔口的段的边缘，并且每个突起物与相邻突起物中的一个的相交部分进一步勾划了其中一个段的顶角，并且其中所述第一构件进一步包括从所述第二表面发散出的支撑构件；

第二构件包括第三表面和第四表面，其中所述第三表面面对所述第四表面，并且所述第三表面包括被支撑位置围绕的穹形特征，其中每个支撑构件在所述支撑位置中的一个处连接到所述第三表面，并且其中所述突起物中的每一个包括远离所述第三表面的折转部；

孔径，其中每个孔径由所述第二表面、所述第三表面和所述多个支撑构件中的两个支撑构件结合形成，其中所述多个支撑构件中的所述两个支撑构件是相邻的；

其中所述段中的一个的顶角，各自与所述孔径中的一个相关联；并且

其中至少一个段非对称地与关联至少一个段的孔径中的一个对准。

43.一种改善声音系统的指向性音频性能的设备，包括

包括安装特征和声音生成表面的扩音器；

被安装到所述扩音器的安装特征上的相位插件，该相位插件包括第一构件和第二构件；

其中所述第一构件包括第一表面和第二表面，其中第一与第二表面的第一连结形成周界边缘，其中所述第一表面与所述第二表面的第二连结形成内唇缘，以定义围绕孔口的突起物；

其中所述第二表面进一步包括设置在所述孔口周围的凸角，并且其中所述第一构件进一步包括从所述第二表面突出的支撑构件；并且

其中所述第二构件包括第三表面和第四表面，其中所述第三表面进一步包括支撑位置，其中每个支撑构件被连接到其中一个支撑位置。

被定向成面对所述扬声器的声音生成表面的开口，其中每个开口与所述孔口连通，其中每个开口由所述第三表面、所述支撑构件中相邻的两个支撑构件、以及所述凸角中的至少两个凸角形成；并且

其中所述第四表面被配置成面对所述扬声器的声音生成表面。

44.一种改善声音系统的指向性音频性能的相位插件，包括

第一构件，包括第一表面和第二表面，其中该第一表面与该第二表面的第一连结形成第一边缘，该第一边缘形成所述第一构件的周界，其中所述第一表面与所述第二表面的第二连结形成内边缘，该内边缘形成突起物，其中多个突起物形成了孔径的边界，其中所述突起物基本整合成具有顶点的平截头圆锥体的表面，其中所述孔径包括在平截头圆锥体的顶点处的开口和穿过所述平截头圆锥体的段，其中每个段从在相邻的一对突起物之间的平截头圆锥体顶点处的开口辐射出去，并且其中所述第一构件进一步包括从所述第二表面发散出的支撑构件；

第二构件包括第三表面和第四表面，其中该第三表面包括支撑点，并且其中每个支撑构件被连接到所述支撑点中的一个；以及

孔径，其中每个孔径由所述第二表面、所述第三表面和所述多个支撑构件中的两个支撑构件形成，其中所述多个支撑构件中的所述两个支撑构件是相邻的。

45.一种改善扬声器的指向性响应的相位插件，包括：

第一构件，其包括第一表面和第二表面，其中该第一与第二表面连接以形成周界边缘，其中所述第一和第二表面的连结形成内唇缘，其中该内唇缘包括孔径边缘，该孔径边缘由立体勾划出的一套基本成抛物线状的弯曲边缘形成，以形成孔径，其中基本成抛物线状的弯曲边缘进一步勾划了从中心开口向外辐射的楔形开口；

第二构件，其包括第三表面和第四表面，其中所述第三表面被定向成基本面对所述第二表面，其中所述第三表面与所述第四表面的连结形成周界边缘；

支撑构件，其中每个支撑构件包括附着到所述第二表面的第一端，并且每个支撑构件进一步包括附着到所述第三表面的第二端；以及

开口，其中每个开口由所述第二表面、所述第三表面和所述支撑构件中的两个支撑构件形成，其中所述支撑构件中的所述两个支撑构件是相邻的。

46.如权利要求45所述的相位插件，其中每个楔形的开口被定向成朝向其中一个开口，并且其中每个楔形的开口伸出到所述第二构件的周界边缘以外。

47.如权利要求45所述的相位插件，其中所述孔径具有有效横截面区域，并且其中所述开口中的每个具有开口横截面区域；

其中所述开口中的每一个的开口横截面面积的总和与所述孔径的有效横截面面积大致相同。

48.如权利要求45所述的相位插件，其中所述开口中的每一个的横截面面积大约相等。

49.如权利要求45所述的相位插件，其中所述开口中的第一开口具有第一横截面区域，而所述开口中的第二开口具有第二横截面区域；并且

其中该第一横截面区域比该第二横截面区域小。

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