CN103370947A - 扬声器阵列元件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种扬声器阵列元件，其具有内部刚性结构框架以及至少一个界面，该至少一个界面用于将箱体、装配部件、波导、音腔、换能器以及电子设备中的一个或多个附接至框架。本发明还提供了用于为电动装置，如扬声器、功率放大器、数字信号处理硬件以及网络硬件，散热的其他配置。

Description

扬声器阵列元件

相关申请的交叉引用

本申请要求于2010年10月13日提交的名为“ARRAY ELEMENT（阵列元件）”的第61/392,897号美国临时申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

本公开大体上涉及扬声器系统。更具体地，本公开涉及商用扬声器阵列元件的阵列。

近几十年来，全频段扬声器的大型阵列已经成为产生用于演唱会制作和演出设备的高声压级的标准。在专业音频的早期，扬声器阵列的设计者试图将音频三维地引导在被称为球形阵列扬声器集群中。自千年之交以来，许多阵列设计包括对称地设置在中央定向的竖直槽的两侧上、并由高频换能器供能的竖直排列的扬声器箱体。这被称之为线性阵列。

阵列元件通常通过装配系统直接附接至箱体以形成阵列。装配系统通常包括可调节金属部分，其允许实现阵列的元件之间所期望的角度关系。为了实现弯曲的阵列，装配系统通常设有两组部件，一组安装在箱体的前部附近，另一组安装在箱体的后部附近。通过这种方法，可以形成稳定的弯曲阵列。

所需的阵列几何形状通常是由预测听音环境中阵列的可能的声学行为的专用模拟软件确定。基于模拟软件，几何形状在阵列组装件之前被优化，从而当竖立的各个阵列元件指向听音区域中的确切规定的位置时其产生均匀的声压分布。由于阵列的有限长度和典型听音环境的几何形状，阵列的形状通常为弯曲的，并且很多时候弯曲度朝阵列的下部逐渐增加。因此，元件之间精确且可预见的角度设定是非常重要的。

虽然今年来已经引入了许多新材料，但是选择用于扬声器箱体的主要结构的绝大多数材料仍然为成各种形式的木材。木质结构用于低频和中频再生的益处是公知的。当来自扬声器音盆的后部声压与木质箱体直接相互作用时，木质结构在声学上是有益的。

在可用于中频和高频再生的密封后室换能器中，声压被包括在换能器和与周围的箱体分离的模制的喇叭或腔室中。在这种形式中，将这些换能器围绕在木质箱体中便没有益处。

虽然木质材料显现出有益的声学特性，但是存在与制造特征和结构特性相关联的限制。木质箱体的制造过程经常导致产品规格的尺寸偏差。在装配系统直接附接至木质阵列元件处，由于装配和架设（吊挂）阵列或搬运而产生的机械应力会导致额外的变形。这些尺寸的变化可能导致阵列元件之间不准确的角度，从而致使阵列的需要的弯曲的变形。

此外，当由装配系统承受整个阵列的重量时，在阵列元件中的机械弯曲应力导致额外的临时尺寸变形。当作为元件加入到阵列中时，最上面的木质部件的弯曲大大增加，从而导致阵列内的取决于负载的角度变化。

考虑到木质箱体的结构缺点，复合材料有时会用于箱体。可以更准确地形成具有这些箱体的阵列元件，从而允许在制造过程中更快速的组装处理。另外，由于在阵列组装过程中由不太可能在装配未对准的元件中导致的机械应力，阵列元件不太可能偏离。然而，使用复合材料并不会获得利用木质箱体的声学益处。

在典型的生产环境中，体力劳动使用在木质扬声器箱体的最后的加工和组装中。由于其重量可能超过100lbs，大型阵列元件的木质箱体部件很难且很不方便在生产环境中进行处理。无论箱体是木质的还是复合材料的，目前的阵列元件在完全装配时都非常大且非常沉重。大至58"宽x27"深x18.5"高的尺寸以及高达270lbs的重量也很常见。

木质扬声器箱体的另一特征为木材是热绝缘体。通常，低频箱体声学通气以增强效力。这种通气还具有通过箱体开口的空气流动来辅助低频换能器散热的附带作用。当热量产生电子设备或无通风口的换能器如，高频或中频喇叭形换能器添加至木质扬声器箱体时，因为木材会限制过多的热量从系统散出，因此金属散热器或除热的一些其他方法变成重要的因素。

近年来，低频阵列元件的阵列也变得流行。低频阵列元件的相关问题与全频段阵列元件所遇到的问题类似。一个重要的区别在于，大多数低频阵列元件的横截面呈矩形，因此低频阵列通常不是弯曲的（尽管在一些情况下需要弯曲）。在许多情况下，低频元件明显大于与其一起操作的全频段元件。

在生产环境中，初级组装以外的所有阶段中，低频阵列元件的尺寸和重量都对工作者构成挑战。特别是当阵列元件的尺寸和重量超出了一个工人可以处理的尺寸和重量时，木质箱体组装、涂料制备、所有部件的安装和喷涂都是困难的。

发明内容

本公开提供了一种扬声器阵列元件，其中，该阵列元件包括内部刚性结构框架以及至少一个界面。其中，至少一个界面用于将箱体、装配部件、波导、音腔、换能器以及电子设备中的一个或多个附接至框架。还提供了用于为诸如扬声器、功率放大器、数字信号处理硬件以及网络硬件的电动装置进行散热的其它配置。

因此，本公开的一方面提供了用于构成扬声器阵列元件的结构模块，该模块包括刚性结构框架以及至少一个附接界面，其中至少一个附接界面与刚性结构框架形成一体，并用于将一个或多个阵列元件的部件连接至刚性结构框架。

本公开的另一方面提供了一种扬声器阵列元件，其包括如上所述的结构模块、至少一个扬声器箱体以及至少一个装配部件。其中，结构模块中的至少一个附接界面包括至少一个装配附接界面和至少一个箱体附接界面；至少一个扬声器箱体附接至分别的箱体附接界面；至少一个装配部件附接至分别的装配附接界面并配置成用于将扬声器阵列元件连接至另一扬声器阵列元件。该扬声器阵列元件还包括至少一个换能器附接界面和至少一个换能器。其中，该至少一个换能器附接界面与刚性结构框架和扬声器箱体之一形成一体，以及至少一个换能器附接至对应的换能器附接界面。

本公开的另一方面提供了一种扬声器阵列，该扬声器阵列包括两个或更多的如上所述的扬声器阵列模块，其中，形成扬声器阵列的邻近的扬声器阵列元件通过装配部件连接。

本公开的另一方面提供了一种用于构成扬声器阵列元件的结构模块，该模块包括刚性结构框架、至少一个箱体附接装置、以及至少一个装配附接装置。其中，至少一个箱体附接装置用于将扬声器箱体附接至结构模块，箱体附接装置设置于刚性结构框架上，以及至少一个装配附接装置用于将装配部件附接至结构模块并设置于刚性结构框架上。

参照下面的详细说明及附图，可以实现对本公开的功能和有利方面的进一步理解。

附图说明

现在将参照附图，仅通过示例的方式描述本发明的实施方式，在附图中：

图1是结构模块的等距视图；

图2是示出装配部件及其与结构模块的关系的结构模块的等距组装图；

图3是示出附接至结构模块的装配部件的结构模块的等距视图；

图4是示出安装在结构模块中的音腔部件的结构模块的前向等距视图；

图5是示出安装在结构模块中的换能器部件的结构模块的后向等距视图；

图6是示出放大器部件及其与结构模块的关系的结构模块的等距组装图；

图7是示出安装在结构模块中的放大器部件的结构模块的等距视图；

图8是示出安装在结构模块上的箱体结构模块的等距视图；

图9是示出所有部件与结构模块的关系的阵列元件的前向等距组装图；

图10是示出所有部件与结构模块的关系的阵列元件的后向等距组装图；

图11a是示出安装在结构模块上的所有部件的完整的阵列元件的前向等距视图；

图11b是示出安装在结构模块上的所有部件的完整的阵列元件的后向等距视图；

图12是低频阵列元件的前侧等距组装图；

图13a是可替代箱体的前侧等距视图；

图13b是可替代结构模块的前侧等距视图；

图13c是组装的可替代结构模块和箱体的前侧等距视图；

图14是四个元件的组装阵列的前侧等距视图；以及

图15是四个元件的组装阵列的后侧等距视图。

具体实施方式

下面将详细描述本公开的各个实施方式及其各个方面。下面的描述和附图是说明性的，而不应解释为限定本公开。虽然，为了能够全面理解本公开的各个实施方式而描述了多个具体细节，然而，在某些情况下，出于简洁描述的目的，未对公知或常规的细节进行描述。

本文中所使用的术语“包括（comprises）”及“包括（comprising）”应解释为开放性的包括，而非排他性的。特别是，当用于说明书和权利要求中时，术语“包括（comprises）”及“包括（comprising）”及其变型是指包括特定的特征、步骤或部件。这些术语不应理解为，排除其他特征、步骤或部件的存在。

本文中所使用的术语“示例性（exemplary）”是指“作为示例、实例或说明”，而不应解释为相比本文中公开的其他配置是优选或有利的。

当结合粒子的尺寸范围、混合物的成分或其他物理性质或特征使用时，本文中所使用的术语“约（about）”和“近似（approximately）”意味着：涵盖可能存在于尺寸范围的上限和下限中的微小变化，而不排除平均满足大多数尺寸、但在统计上可能存在于此区域外的尺寸的实施方式。本公开不排除诸如这些的实施方式。

本文中所使用的术语“扬声器阵列”是指扬声器阵列元件的组装件，其中该组装件包括至少两个阵列元件。

本文中所使用的术语“阵列元件”和“扬声器阵列元件”指的是包括一个或多个音频换能器的扬声器组装件。阵列元件包含多个部件，其可以包括限定用于相关联的换能器的空气量的一个或多个箱体，和/或一个或多个音腔。阵列元件的部件还可以包括：装配硬件、放大器、散热器、数字信号处理硬件或网络硬件或这些部件的一些组合。

本文中所使用的术语“阵列元件的部件”是指为了任何目的可附接至刚性结构框架的任何机械部件、电气部件或换能器部件。

本文中所使用的术语“音腔”是指在从阵列元件传输声音中与声学换能器结合使用的元件装置，音腔的示例包括喇叭、波导以及声透镜。

本文中提供的实施方式提供用于构成扬声器阵列元件的结构模块10、相应的阵列元件、以及由阵列元件形成的阵列。用于形成扬声器阵列元件的结构模块提供刚性结构框架，并且该结构模块包括多个集成附接界面，其中附接界面用于将多个部件附接至刚性结构框架；用于组装阵列元件；以及用于将一个阵列元件连接至一个或多个其他阵列元件以形成阵列。

现在参照图1，说明一个示例性实施方式，其中示出结构模块10包括：刚性框架12、两个前装配附接界面14、以及两个后装配附接界面18。前装配附接界面14和后装配附接界面18分别定位成基本上朝向结构框架12的外边缘，并且配置成使用机械螺丝或其他合适的紧固件附接至分别的固定或可调节装配部件16、20，如图2所示或如Adamson等人于2010年10月13日提交的名为“ARRAY ELEMENT RIGGING COMPONENT，SYSTEM AND METHOD（阵列元件装配部件、系统及方法）”的第12/903,925号美国专利申请中所详细描述，该专利申请的详细描述及其附图通过引用并入本文。装配部件16、20配置成用于将结构模块10与一个或多个邻近的结构模块互连以形成阵列元件的阵列。

刚性框架12和限定结构模块10的一个或多个附接界面可以由轻质且高强度的材料，例如铝、钢或合适的复合物制成，并且利用材料的结构特性。复合物的示例包括Kevlar^TM，聚酯基片状模塑料如在汽车工业中所使用的聚酯基片状模塑料，以及纤维环氧复合物。可以看出，结构模块10提供刚性芯部，阵列元件的数个部件和装配部件可以附接在该刚性芯部中或周围。结构模块10提供了现有的扬声器组装件设计所不能提供的尺寸和结构稳定性。结构模块10的高强度和刚度增加了在制造和组装过程中阵列元件的尺寸稳定性，从而提高了制造效率。在此描述的示例中，刚性框架的抗张强度大体上大于木材的抗张强度，木材的抗张强度约为6-10MPa。例如，刚性框架可以由铝制成，已知铝具有约290MPa的抗张强度和约240MPa的屈服强度。在一些实施方式中，框架的抗张强度大于或等于约260MPa，屈服强度大于约220MPa。

在一个实施方式中，结构模块由这样的材料制成，该材料被选择以当阵列元件附接至邻近的元件时提供尺寸稳定性，从而阵列元件可支承一个或多个额外的阵列元件。例如结构模块可以由比等同的木质结构表现出大体上更大的尺寸稳定性的材料制成。

在一个实施方式中，结构模块10的一个或多个部件，如刚性框架12和一个或多个附接界面，可以由导热材料形成。合适的导热材料包括：铝、钢以及合金如镁合金。因此，当结构模块是导热的时，结构模块可以作为用于传导阵列元件内产生的热量的散热器。

各个界面允许阵列元件的部件和装配部件的附接。这些部件可以使用各种各样的工业领域中已知的附接装置附接至其分别的界面，该附接装置包括但不限于，典型的紧固件如螺钉和螺栓，以及其他附接装置如夹、销、钳以及弯曲安装件。

图1和图2示出了一种示例性结构模块10，其包括两个或更多每种类型的附接界面14、18、22、26、30、34、38。应当理解，阵列元件50可以配置成具有这些附接界面14、18、22、26、30、34及38的任一种的两个以下。将在下面对这些部件附接至各自分别的界面进行进一步描述。

图2示出了结构模块10的组装图，其示出了前装配部件16与前装配附接界面14相关联，后装配部件20与后装配附接界面18相关联，前装配部件16和后装配部件20定位成与分别的附接界面14、18邻近。有利地，装配部件16、20可以由导热材料形成并且可以热连接至结构模块10。由此，将装配部件16、20连接至结构模块10有效地扩大了结构模块10的总散热能力，这将在下面进行详细描述。

虽然附图中的示例将附接界面示出为配置成用于使用固定装置的阵列元件的部件附接合适的表面（如，平面），但是应当理解，附接界面可以呈现各种不同的几何形状，以用于附接各个阵列元件的部件。此外，附接界面可以根据各种附接方式或方法附接至刚性框架。类似地，阵列元件的部件可以根据各种附接方式或方法附接至阵列附接界面。合适的附接方式包括但不限于，焊接、利用粘合剂粘结、夹、摩擦配合、压接、物理互锁及其任何组合。一个或多个附接界面可以附接至刚性框架或直接与刚性框架形成一体。

在其他实施方式中，一个或多个阵列元件的部件可以直接与刚性框架形成一体。例如，一个或多个装配部件可以直接与刚性框架形成一体，如，通过将一个或多个装配部件焊接至刚性框架。

图3示出了装配部件16、20固定至其对应的附接界面14、18的结构模块10。如上所述，装配部件与其分别的装配附接界面的接触提供了将阵列元件10内生成的热量向外部散热的路径。

图4示出了音腔40固定至音腔附接界面38的结构模块10。如图4和图5所示，换能器附接界面26和音腔附接界面38可以提供为集成部件，其配置成用于固定换能器和音腔。结构模块10还可以包括至少一个音腔附接界面38，其用于相对于换能器固定音腔。音腔部件40示为与音腔附接界面38邻近。

结构模块10还包括至少一个集成换能器（或驱动器）附接界面，其在图1中示为换能器附接界面26，附接界面26提供在两个箱体附接界面22的后部之间延伸并且附接至两个箱体附接界面22的后部的背板。

图5示出了换能器组件28固定至换能器附接界面26的结构模块10。示例性换能器组件28可以为电声换能器或驱动器如喇叭形换能器，或电声换能器的组装件如产生作为电气输入的结果的声音的如图5所示的共入式中频及高频换能器组合。作为其操作的不希望的副作用，电气输入致使换能器发热。因此，换能器框架29通常通过其操作变热。

在一个实施方式中，换能器附接界面26可以由导热材料形成，从而当换能器框架29附接至结构模块10的换能器附接界面26时，换能器附接界面26将换能器框架29的热量传导至结构模块10。这种导热附接通常通过两个物体间的紧密且连续的接触实现，并且还可以通过将导热化合物应用于相配的物体帮助实现。

结构模块还可以包括至少一个集成放大器附接界面，其用于固定并支承放大器。图6示出了一个示例性实施方式，在该示例性实施方式中两个集成放大器附接界面30示为与分别的箱体附接界面22邻近。在图6中，提供了结构模块10的等距组装图，并且放大器底座32定位成与在放大器底座附接界面30邻近。图7示出放大器底座32固定至放大器底座附接界面30的结构模块10。放大器可以具有所需数目的通道以向阵列元件中的各个换能器供能。放大器底座32电连接至容纳在扬声器阵列元件中的一个或多个换能器或驱动器

放大器是放大作为电气输入的结果的信号的通电装置。作为其操作的不希望的副作用，电气输入致使放大器发热。放大器的底座32可以配置为散热器，并通过其操作变热。因此，在一个实施方式中，放大器附接界面30导热，从而使得放大器底座32散热，并将热量传导至刚性框架12。

结构模块10还包括两个集成箱体附接界面22，其用于接纳并附接多达两个箱体，如扬声器箱体（将在下面进行描述）。箱体可以使用紧固件，如木螺丝、机械螺丝或其他合适的紧固件，固定至集成箱体附接界面的一个或多个的表面上。在示出的示例性实施方式中，箱体附接界面22示为侧向设置，并且呈梯形，用于接纳并且附接至具有梯形横截面的箱体。

图8示出了箱体24固定至箱体附接界面22的结构模块10。在示出的实施方式中，箱体附接界面22的尺寸被确定为能够接纳相应的箱体24。箱体24可以包括低频换能器如低音扬声器，并且还可以包括阻挡装置。箱体24可以为带有开口的箱体。在一个实施方式中，箱体24提供适用于容纳低音扬声器的箱。

图9示出了完整的阵列元件50的组装件的正视图。前装配部件16示为与前装配附接界面14邻近。后装配部件20示为与后装配附接界面18邻近。扬声器箱体部件24示为与箱体附接界面22侧向邻近。换能器部件28示为与换能器附接界面26邻近。放大器底座部件32和放大器盖33示为与放大器底座附接界面30邻近。上述所有部件16、20、24、28、32、40的各自的定向是相对于结构模块10示出。

结构模块10还可以包括至少一个盖板附接界面34，其用于附接盖板（将在下面描述）以围绕刚性框架12的内部体积。在图9和图10所示的示例性实施方式中，四个为一组的盖板36围绕结构模块10的顶部、底部和后部。如图10所示，顶盖36a和底盖36b分别连接至盖板附接界面34a、34b。如图10所示，两个后盖36c、36d分别连接至盖板附接界面34c、34d，并且还分别连接至顶盖板36a和底盖板34b。

如上所述，盖板36、结构模块10、放大器底座32、换能器框架29和装配部件16、20中的任何一个或多个可以由导热材料形成，因此形成用于由阵列元件50中的热量产生装置的操作而引起的热量的散热的大型散热器。

图10示出了完整的阵列元件50的组装件的后视图。前装配部件16示为与前装配附接界面14邻近。后装配部件20示为与后装配附接界面18邻近。扬声器箱体部件24示为与箱体附接界面22邻近。换能器部件28示为与换能器附接界面26邻近。放大器底座部件32示为与放大器底座附接界面30邻近。上述的所有部件16、20、24、28、32、40的各自的定向是相对于结构模块10示出。

后盖板36c、36d可以包括电连接界面42，电连接界面42可以为用于直接将经过预处理的放大信号传输至扬声器的通用扬声器电缆。电连接界面42可以包括连接件和/或插头。可替代地，电连接界面可以为包括网络或信号处理硬件和软件，以及用于电力传输的电缆和/或连接件的电子界面44。网络硬件可以为以太网类型的网络设备。信号处理硬件和软件可以包括数字信号处理（DSP）硬件和软件，例如用于提供均衡器和带通滤波器。电子界面44可以支持一个或多个音频、数字以及通信信道，并且还可以供电。电子界面44也在图9中示出。在电子界面44产生热量的情况下，为了散热的目的，界面44可以热连接至盖板36c。

图11a示出了完整的阵列元件50的前侧等距视图，其示出了前装配部件16、后装配部件20、顶盖板36a以及箱体24。图11b示出了完整的阵列元件50的后侧等距视图，其示出了后装配部件20、后盖板36c、36d、电子界面以及箱体24。

图12a示出了带通低频阵列元件52的一个实施方式，其包括具有至少一个箱体附接界面56和至少一个箱体58、至少一个换能器64以及用于盖板62的至少一个附接界面60的矩形结构模块54。应该理解，结构模块54和盖板62可以配置为可分离的部件或一个集成结构。

在图12所示的实施方式中，低频换能器64安装至箱体58的内部且面朝箱体58的内部，并将换能器64的后侧暴露出。在像这样的典型的带通配置中，高声压级在扬声器振膜66的两侧生成。在该实施方式中，结构模块68中的空气暴露于高声压下。为了控制振动，围绕模块54的盖板62可以比之前所示的更重，并且优选由木材、复合材料或铝板制成。

图12a和图12b示出了铝板盖62与结构模块54的刚性框架一体形成的实施方式。应该明白，该实施方式的结构模块54和铝盖板62可以结合到由结构材料的任何组合形成的刚性箱型结构中。

本公开的实施方式还可以包括用于附接装配部件的附接界面70和装配部件（未示出）。图12a所示的实施方式的附接界面70、72可以提供在合适的位置，用于相关联的部件的附接。

还可以提供电子设备附接界面72，其用于电子或电气设备74，如数字信号处理、网络和放大硬件。在包括这种电子设备74的实施方式中示出了一种改进的散热方式，即，将电子热量产生设备74安装至结构模块的、本身就可以导热（如上所述）的盖板。

图12b示出了提供极高的功率处理能力的一个实施方式。用于高功率应用中的换能器64可以包括：振膜66、电磁电机78（通常由铁部件制成）以及由铝制成的框架80。电机78中产生的热量会通过铝制换能器框架80进行散热。框架80可以配置成散热器79，其与电机78接触。

在该实施方式中示出了一种改进的散热方式，其将换能器框架80安装并热连接至铝挡板76，铝挡板76为换能器附接界面的一个示例并且示为与结构模块54一体形成。换能器框架80和挡板76之间的热连接致使换能器框架80、盖板62、结构模块54的框架以及挡板76形成具有显著提高的散热能力的散热器。特别是，盖板62的表面位于阵列元件52的整个组装件之外，因此允许向大气散热。应当理解，在已经描述的结构中，也可以使用其他散热配置。

图13a图示了适用于低频再生的箱体82的另一实施方式。阵列元件包括与刚性框架的横向侧邻近的换能器附接界面。每个换能器附接界面附接有低频换能器，其中每个低频换能器定向在相对于刚性框架侧面向外的方向上。如图所示，箱体与低频换能器限定设置在适于接纳刚性框架的凹陷的两侧的低频扬声器元件。

这样配置的箱体82通常包括仅低频换能器，但是可以包括中频和高频部件。如图所示的箱体82可以组装为由胶合板或其他材料制成的单个部件。这样的箱体82的横截面可以呈正方形或长方形。

图13b示出了结构模块84的另一实施方式，其适用于安装在如图13a所示的箱体82中。可以实施与之前的描述类似的附接界面以将结构模块连接至任何合适的阵列元件的部件。图13c示出了箱体82和结构模块84的组装件。

图14示出了元件50的组装的阵列的前侧等距视图，在该图中示出了结构模块10、前装配部件16、箱体24以及顶盖板36a。图15示出了元件50的组装的阵列的前侧等距视图，其示出了箱体24、后装配部件20、顶盖板36a、底盖板36b以及后盖板36d。在该视图中未示出电子界面。

应当理解，取决于应用，根据上述实施方式的阵列元件可以采用各种形式和复杂程度。在一个实施方式中，阵列元件可以为具有单个低音扬声器的单个箱体。在其他实施方式中，阵列元件可以为更复杂的系统，例如，包含多个阵列元件的部件，如多个箱体、多个换能器、多个音腔以及多个放大器。

上述的实施方式可以提供与制造、服务、运输、应用以及性能相关多个益处。例如，在当前的制造环境中，重点在于对生产现场的人体工程学考虑。对个人而言，中大型应用中的线性阵列元件太大，搬用时存在受伤的风险。上文中提供的实施方式允许阵列元件以更小的模块化部件制造和组装，从而减少对工作者的压力。

例如，根据本实施方式制造的基于15"低频换能器的阵列元件，允许单个木质箱体的重量为20lbs。根据传统方法制造的具有单个木质箱体的相同尺寸的阵列元件甚至在未添加部件的情况下，重量将会超过100lbs。

本实施方式的另一益处在于，简化了木材加工处理。传统的木质箱体通常需要相当长的时间、个人技能以及专业知识，而如上所述提供的阵列元件可以简化木材加工步骤，因为在一些实施方式中，仅扬声器箱体由木材制作。

此外，如上文所公开的阵列元件及其构成方法，非常适于具有更高的复杂性的新的阵列元件设计。特别是，本实施方式允许在可接触和可视化的情况下组装结构模块中部件，如音腔、换能器、放大器、电子设备以及装配部件。此外，组装的方便和空间的有效利用能够容纳现代元件的设计中的增加的技术密度。

根据上述实施方式生产的具有轻质特性的阵列元件，具有在制作中易于操作元件的益处，从而使制造更快、更便宜及更安全。

维修复杂的阵列元件对于商店及现场技术人员而言都是新的服务挑战。本公开的实施方式可以允许开发新策略，以允许商店及现场服务技术人员具有备用的阵列元件的模块化部件，因此可以不同的方式进行服务。

由于阵列元件中的结构框架优秀的结构特性，大大减小了在运输和使用过程中附接的部件的未对准的可能性。此外，在现场使用过程中，阵列元件的优越的对准和降低的重量，使其更加容易且快速地进行使用。

改进的散热允许处理更高功率并且允许随着密度需要的增长的更好的技术密度。

以上所描述的特定的实施方式通过示例的方式示出，并且应当理解，可以对这些实施方式做出各种修改和替代。还应该理解，权利要求并不限于公开的特定的形式，而是旨在涵盖落入本公开的精神和范围的所有修改、等同、及替代。

Claims (29)

1.一种用于构成扬声器阵列元件的结构模块，包括：

刚性结构框架；以及

至少一个附接界面，与所述刚性结构框架形成一体，用于将一个或多个阵列元件的部件连接至所述刚性结构框架。

2.根据权利要求1所述的扬声器阵列元件，其中，

形成所述刚性结构框架的材料使得，当所述扬声器阵列元件附接至一个或多个另外的扬声器阵列元件并支承至少一个所述另外的扬声器阵列元件的重量时，所述刚性结构框架不会变形。

3.根据权利要求1或2所述的扬声器阵列元件，其中，

所述刚性结构框架由导热材料形成。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的扬声器阵列元件，其中，

所述附接界面中的一个或多个是导热的，并且与所述刚性结构框架热接触。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的扬声器阵列元件，其中，

所述刚性结构框架由选自金属和复合物的材料形成。

6.根据权利要求5所述的扬声器阵列元件，其中，

所述金属为铝或钢。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的扬声器阵列元件，其中，

所述至少一个附接界面包括以下附接界面中的至少一个：

装配附接界面；

箱体附接界面；

换能器附接界面；

放大器附接界面；

音腔附接界面；

电子设备附接界面；以及

盖板附接界面。

8.根据权利要求7所述的扬声器阵列元件，其中，

所述刚性结构框架由导热材料形成；

并且其中所述装配附接界面是导热的，从而使得装配部件与对应的装配附接界面的连接提供用于向外散热的路径。

9.根据权利要求7或8所述的扬声器阵列元件，其中，

所述刚性结构框架由导热材料形成；

并且其中所述换能器附接界面是导热的，从而能够将响应于提供给附接至所述换能器附接界面的换能器的电气输入而生成的热量传导至所述刚性结构框架。

10.根据权利要求7所述的扬声器阵列元件，其中，

所述换能器附接界面包括背板，

其中所述背板包括用于容纳换能器的一个或多个孔，并且所述背板固定至所述刚性结构框架。

11.一种扬声器阵列元件，包括：

根据权利要求1至9中任一项所述的结构模块，其中所述至少一个附接界面包括至少一个装配附接界面，以及至少一个箱体附接界面；

至少一个扬声器箱体，附接至对应的箱体附接界面；

至少一个装配部件，附接至对应的装配附接界面；

至少一个换能器附接界面，与所述刚性结构框架和所述扬声器箱体之一形成一体；以及

至少一个换能器，附接至对应的换能器附接界面；

其中所述装配部件配置成用于将所述扬声器阵列元件连接至另一扬声器阵列元件。

12.根据权利要求11所述的扬声器阵列元件，其中，

所述至少一个换能器附接界面与所述刚性结构框架形成一体。

13.根据权利要求12所述的扬声器阵列元件，其中，

所述至少一个换能器附接界面包括背板，

其中所述背板包括用于容纳一个或多个换能器的一个或多个孔，并且其中所述背板固定至所述刚性结构框架。

14.根据权利要求12或13所述的扬声器阵列元件，其中所述至少一个附接界面包括至少一个放大器附接界面；其中所述扬声器阵列元件包括至少一个放大器，所述至少一个放大器附接至对应的放大器附接界面；并且其中所述至少一个放大器电连接至容纳在所述扬声器阵列元件中的一个或多个换能器。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的扬声器阵列元件，其中，所述至少一个换能器包括：

中频换能器；以及

高频换能器。

16.根据权利要求12至15中任一项所述的扬声器阵列元件，其中所述至少一个附接界面包括至少一个音腔附接界面；并且其中所述扬声器阵列元件包括至少一个音腔，所述至少一个音腔附接至对应的音腔附接界面。

17.根据权利要求12至16中任一项所述的扬声器阵列元件，其中，所述至少一个扬声器箱体包括额外的换能器。

18.根据权利要求12所述的扬声器阵列元件，其中，所述至少一个换能器为被导入所述至少一个扬声器箱体的低频换能器。

19.根据权利要求18所述的扬声器阵列元件，其中，所述换能器附接界面为固定至所述刚性结构框架的导热挡板。

20.根据权利要求19所述的扬声器阵列元件，其中，所述挡板由铝形成。

21.根据权利要求12至20中任一项所述的扬声器阵列元件，其中，所述至少一个箱体附接界面包括两个箱体附接界面，所述两个箱体附接界面设置在所述刚性结构框架的横向侧，并且其每一个附接有侧向定位的扬声器箱体。

22.根据权利要求11所述的扬声器阵列元件，其中，所述至少一个换能器附接界面与所述扬声器箱体形成一体。

23.根据权利要求22所述的扬声器阵列元件，其中，所述至少一个换能器为被导入所述扬声器箱体的侧向定向的低频换能器。

24.根据权利要求22或23所述的扬声器阵列元件，其中，所述扬声器箱体包括两个换能器附接界面，所述两个换能器附接界面定位成与所述刚性结构框架的横向侧邻近，并且其每一个附接有低频换能器，其中每个低频换能器定向在相对于所述刚性结构框架的侧向向外方向上，从而所述箱体和所述低频换能器限定设置在所述刚性结构框架的任一侧上的低频扬声器元件。

25.根据权利要求11至24所述的扬声器阵列元件，

其中所述至少一个附接界面包括至少一个盖板附接界面；

其中所述扬声器阵列元件至少包括附接至对应的盖板附接界面的盖板。

26.根据权利要求25所述的扬声器阵列元件，其中，所述盖板是导热的，从而形成外部散热器。

27.一种扬声器阵列，包括：

两个或更多的根据权利要求11至26中任一项所述的扬声器阵列模块，

其中，形成所述扬声器阵列的邻近扬声器阵列元件通过所述装配部件连接。

28.根据权利要求27所述的扬声器阵列元件，其中，

所述扬声器阵列模块设置成竖直的线性阵列。

29.一种用于构成扬声器阵列元件的结构模块，包括：

刚性结构框架；

至少一个箱体附接装置，所述箱体附接装置用于将扬声器箱体附接至所述结构模块并设置于所述刚性结构框架上；以及

至少一个装配附接装置，所述装配附接装置用于将装配部件附接至所述结构模块并设置于所述刚性结构框架上。

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