CN104780487A - 用于声换能器的带凹槽且细长的孔眼 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于产生定向声振动的扬声器的实施方案。在一些实施方案中，一种扬声器包括电磁换能器，其包括经配置以产生声振动的膜片。所述扬声器可进一步包括孔眼，其在所述声振动的传播方向上定位在所述膜片前面，所述孔眼包括开口，所述开口具有形成具有非均匀边缘的开口形状的一个或多个突起。

Description

用于声换能器的带凹槽且细长的孔眼

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年1月14日提交的标题为“FLUTED ANDELONGATED APERTURE FOR ACOUSTIC TRANSDUCER”的美国临时专利申请号61/927,412的优先权，该案的整个内容特此出于所有目的以引用的方式并入。

技术领域

本公开涉及电磁换能器，并且尤其涉及扬声器。

背景技术

在换能器中，一种形式的能量被转换成不同形式的能量。电声换能器将电脉冲转换成声振动，其可被接近的收听者感觉为可听声音。常规的电声换能器或扬声器驱动器包括锥形膜片，以及具有安装到圆锥体的小端的磁性发声组件，圆锥体的大端保持开放。一些锥形扬声器布置包括放置在圆锥体的大端上方的孔眼，用于根据扬声器系统要求引导声波。

发明内容

本发明公开了用于产生定向声振动的扬声器的实施方案。在一些实施方案中，一种扬声器包括电磁换能器，其包括经配置以产生声振动的膜片。所述扬声器可进一步包括孔眼，其在声振动的传播方向上定位在膜片前面，所述孔眼包括开口，其具有一个或多个突起，形成具有非均匀边缘的开口形状。

在额外或替代实施方案中，一种扬声器包括电磁换能器，其包括：膜片，所述膜片经配置以产生声振动；以及孔眼，其在声振动的传播方向上定位在膜片前面，所述孔眼包括单个开口，其关于两个垂直轴对称，所述开口包括从所述开口的中心延伸的一个或多个突起。

在更进一步的额外或替代实施方案中，一种扬声器包括电磁换能器，其包括：膜片，所述膜片经配置以产生声振动；以及孔眼，其在声振动的传播方向上定位在膜片前面，所述孔眼包括单个开口，其关于两个垂直轴对称。所述开口可包括从所述开口的中心延伸的六个突起，所述六个突起中的三个定位在穿过开口中心的水平轴的每一侧上，且所述六个突起的第一和第二中心突起沿穿过开口中心的垂直轴定位，其中第一和第二中心突起中的每一者的顶端与垂直轴重合。

附图说明

可参考附图，从阅读非限制实施方案的以下描述更好地理解本公开，其中以下：

图1展示根据本公开一个或多个实施方案的具有孔眼的常规动态扬声器的横截面图；

图2展示根据本公开一个或多个实施方案的宽和窄扬声器覆盖模式的俯视图；

图3展示根据本公开一个或多个实施方案的具有孔眼的常规双向便携式专业音频扬声器的正视图；

图4是根据本公开一个或多个实施方案的用于驱动扬声器的方法的流程图；

图5到7展示根据本公开一个或多个实施方案的不同孔眼形状的实例；以及

图8到12展示根据本公开一个或多个实施方案的详细双向便携式专业音频扬声器的不同视图。

具体实施方式

一种类型的扬声器(或驱动器)是动圈式电动态活塞驱动器，也称为动态扬声器。图1中将此扬声器的大体横截面展示为扬声器10。扬声器10具有关于中心轴的圆柱体形状，所述中心轴在图1中标记为轴14。由此，轴14表示扬声器的轴向方向。由于扬声器关于中心轴14对称，因此将理解，在轴上方和下方的组件是相同的。

常规动态扬声器利用若干组件来产生声音。此处注意，图1中所示的组件可包括在许多类型的动态扬声器中，但其它扬声器可包括比所说明的那些组件多或少的组件。扬声器10的大体外侧形状由邻近于框架12的锥形膜片13界定。膜片13可为薄的轻量片，其通常由纸、塑料或金属制成，而框架12可为刚性的，且由相对于膜片较厚的金属制成，以便为膜片和其它扬声器组件提供支撑结构。

膜片13可由悬挂系统支撑，以允许膜片在轴向方向上移动，同时保持柔性连接到框架12。悬挂系统可包括三脚架22和围绕物23。围绕物23是柔性材料框边，其将膜片附接到扬声器的较大端附近的框架(或篮架)。类似地，三脚架22可由波纹材料制成，且附接到框架以及位于膜片附近的音圈24，其功能在下文解释。如所说明，扬声器10具有开放的背部，意味着框架由肋状物组成，且允许空气填充和/或进入驱动器的后部与膜片的后部之间的区域。

可提供前部垫片16和后部垫片17作为用于附接扬声器箱(未图示)内部的扬声器的安装表面。取决于扬声器箱配置，前部或后部垫片(16或17)可用于安装所述扬声器。扬声器还可包括防尘盖15，其覆盖膜片13的孔，从而在驱动器的内结构与外部环境之间形成密封。

在膜片的较小端附近，扬声器可包括后板20、前板21以及中心柱19，其形成驱动器的形状，其中永磁体18刚性地夹在后板与前板(20与21)之间。前板和后板主要用来提供用于驱动器的结构，且还可在声音正产生时耗散热量。扬声器的中心部分，音圈24，可悬挂在前板与中心柱之间的较窄的圆柱形间隙中。音圈24通过三脚架22定位在中心，三脚架22还限制音圈24轴向移动穿过所述间隙。音圈通常由铝或铜制成，且电信号通过其来传递。电信号对应于音频信号，且是原始音乐波形的表示。

当来自外部来源(例如放大器)的电流穿过音圈24时，形成电磁体，其与环绕音圈外围的永磁体交互。放大器或外部来源快速地使电信号反向，从而导致音圈的极性快速地反向。极性的快速反向又导致电磁体和环绕的永磁体18交互，从而迫使音圈24和所附接的膜片13沿扬声器的轴向方向14前后移动。膜片的移动使扬声器前面和后面的空气振动，从而形成传播的声波。振动的频率控制所产生的声音的音高，且振幅影响所产生的声音的音量。

扬声器10和/或包括扬声器10的外壳可包括孔眼30，其用于引导从扬声器10发射的声音。孔眼30可包括孔眼框架32，其包含固体材料，引导到其的声波的至少一部分不能穿过所述固体材料。孔眼30可进一步包括开口或孔眼形状31，从扬声器10发射的声音的至少一部分能够穿过所述开口或孔眼形状31。举例来说，孔眼形状可完全开放和/或用实现声波的穿过的材料覆盖。孔眼30可经由连接34安装和/或耦合到扬声器10，连接34可包括连接件(例如，螺丝、螺栓等)，其经配置以穿过孔33并附接到前部垫片16。

另外，类似的扬声器系统可包括图1中未展示的若干不同组件，例如多个音圈和密封的驱动器。图1的扬声器10是基础动态扬声器，且是本公开的一个或多个实施方案的标的物。其它动态扬声器，不管是与图1中所见的组件相比具有额外组件还是缺少组件，均可通过接收交流电以使磁体和膜片振动而产生声音来以相同的一般方式起作用。

贯穿本公开，可参考和/或结合用于引导声音的孔眼利用若干类型的动态扬声器。根据频率范围和名称，以若干方式对驱动器进行分类。产生通常约300Hz至多达5000Hz的中低频声音的驱动器被称为中程扬声器。产生通常约40Hz至多达1000Hz的低频声音的驱动器被称为低音扬声器。如所描述的低音扬声器和中程驱动器可为动态扬声器，其利用锥形膜片、框架和音圈来产生声音，如参考图1所描述。类似于动态扬声器，喇叭形扬声器利用安装到喇叭管的小端的小压缩驱动器。压缩驱动器经由因电磁体而振动的小金属膜片来产生声音。此处注意，呈现上文的驱动器描述以为本公开的解释提供基础，且不应在限制意义上来看。

扬声器系统在多种场所用于向大量的人提供声音。取决于房间大小、收听者的数目、演出或活动的类型，以及其它因素，使用不同的扬声器系统。一种类型的系统为便携式专业音频(PA)系统，其通常由电台节目主持人以及不需要较大的全PA系统的其他人在较小场所中使用。便携式PA系统可为紧凑且轻量的，以相对于较笨重的音频系统来说快速设置、容易运输且具有较高的可操作性。

用于便携式PA系统的扬声器在单一情况下可具有两个驱动器，包括较大的低音扬声器和压缩驱动器(例如，喇叭)。利用两个驱动器的扬声器通常称为双向扬声器。低音扬声器通常产生低频到中频，而喇叭产生较高音频。在图3中，将实例PA系统(下文进一步详细解释)展示为扬声器300。

图2展示扬声器200以及其可产生声音的方向的俯视图。所产生的声音的方向性是可由数值方向性指数测量的扬声器的质量。更具体地说，方向性是在轴上辐射的声音强度与离轴辐射的声音强度的比率。轴上声音指代直接从扬声器发射出去的声音，在图2中展示为轴210，而离轴声音指代以某一角度从扬声器发射出去的声音。离轴可指代不是轴210的任何轴，包括但不限于轴240、250、260和270。举例来说，具有高方向性指数的扬声器具有较窄的覆盖角度220，其中一维覆盖角度指代由扬声器产生的声音的平面范围。相反，具有低方向性指数的扬声器具有较宽的覆盖角度230，意味着与具有高方向性指数的扬声器相比，以较大的离轴角度产生阈值声压级。此处注意，对于单个扬声器，可存在两个或两个以上不同覆盖角度，例如一个用于水平平面，且另一个用于垂直平面。

由于可将扬声器的输入电信号分为适合于低音扬声器和驱动器的不同频率范围，因此存在交叉区，其中低音扬声器的最高频率声音与喇叭的最低频率声音会合并重叠。在交叉区中，发生从低频到高频的转变，且反之亦然。当两个换能器的方向性在交叉区处匹配时，声音的保真度可增加，且/或声音的失真可减少。

在低频驱动器上，随着输出声音频率增加，声音的波长达到换能器的尺寸，从而导致方向性指数快速增加，因此还快速减小扬声器的覆盖角度。这导致驱动器的名义上全向声音变得非常窄。举例来说，产生高于980Hz的声音的15英寸驱动器具有快速增加的方向性指数。

同时，高频驱动器具有约1500到1600Hz的最低操作。在具有约1500到1600Hz的交叉的所述频率范围内，15英寸低音扬声器可具有50度的水平覆盖角度，而喇叭可具有高达90度的垂直覆盖角度。交叉区中的覆盖角度的差异造成方向性异常，使得方向性指数在交叉区上不恒定，导致收听区域上的非均匀声音覆盖，从而降低收听体验。

视觉上，90度角可表示为图2的轴240与270之间的角度230。由于图2展示水平平面，因此不展示任何垂直覆盖模式，但被理解为在与水平平面正交的平面内。将90度角分成两个45度角，展示为角236和237。类似地，可将60度角表示为轴250与260之间的角220，分成两个30度角，展示为角226和227。如在图2中可见，覆盖角度220与230之间的差产生不含有全范围声音的收听区域。可在区域280和290中经历方向性异常，因此降低听众成员281和291所经历的音频质量。

使方向性指数匹配的一种方法为使喇叭的覆盖模式减小以与低音扬声器的覆盖模式匹配。然而，通过此方法，可能将覆盖角度减小到例如50度等非常小的角度，这造成对于最佳声音产生来说可能过小的覆盖模式。此外，喇叭的覆盖模式可能难以控制。

减小喇叭的覆盖模式的替代方法可包括通过使用孔眼来更改低音扬声器的覆盖模式。扬声器孔眼为含有孔口的一片固态材料，且可配合在扬声器的开口上。对于一些动态扬声器，例如相对于图1所描述的扬声器，驱动器包括附接到刚性框架的锥形膜片，其在圆锥体的最小顶端处具有音圈。在此类型的扬声器中，可将孔眼放置在圆锥体的较大顶端上方。通过将孔眼放置在驱动器上方，可更改若干声音元素，包括覆盖模式和方向性指数，如与本公开有关。在无孔眼的情况下，根据圆锥体的较大顶端的圆形形状，从驱动器发射声音。孔眼修改所述圆形形状，且从而影响声音如何从圆锥体并朝收听者涌现。可利用如下文所描述而配置的孔眼来控制低音扬声器的水平方向性，以使HF喇叭与对扬声器系统的频率响应的最小不利影响匹配。

为了匹配喇叭的覆盖模式，可通过孔眼来修改低音扬声器(例如，15英寸驱动器)，以在水平平面内产生较大覆盖，且在垂直平面内产生较窄覆盖。在便携式PA系统中，喇叭可在水平平面内具有90度覆盖角度，且在垂直平面内具有60度覆盖模式。本公开提供一种孔眼，其可在一个方向上比在第二垂直方向上较窄。可安装所述孔眼，使得孔眼的较长轴位于垂直方向上(例如，孔眼可沿扬声器的高度较长)，而孔眼的较小轴位于水平方向上。通过以此方式将细长孔眼附接到低音扬声器，有效地使低音扬声器较窄，从而产生较宽的水平覆盖模式和较窄的垂直覆盖模式。可因此设计孔眼，以便控制低音扬声器的水平方向性以与HF喇叭匹配。

使用孔眼而导致的主要问题在于当将物体放置在低音扬声器开口前面时，声音可能从孔眼边缘反射出去而返回到锥形膜片腔中，从而产生可能降低声音质量的共鸣。响应于此问题，除窄孔眼之外，孔眼可经配置以包括若干带凹槽边缘以模糊所述共鸣，以便最小化其对声音质量的影响。开槽指代孔眼的朝膜片圆锥的小顶端(例如，朝孔眼的中心)弯曲的边缘。开槽的边界可包括光滑曲线或直线。

图3展示具有喇叭320和低音扬声器(未图示)的一般便携式PA扬声器系统300的正视图。在下文进一步详细描述的实施方案中，将圆形孔眼330放置在低音扬声器的锥形膜片的较大端上方，低音扬声器位于孔眼330后面，且因此被挡住看不见。低音扬声器位于扬声器箱310内部，扬声器箱310还含有喇叭320以产生较高频率的声音。

孔眼330包括固态的至少半刚性的框架350，其可由基于扬声器的声学特性而选择的材料组成。孔眼框架350可包括切口(例如，被移除的材料)，其在下文称为孔眼形状340，或孔口，从低音扬声器输出的声波穿过所述孔口以相对于孔眼框架350的其它位置最小的阻力行进。孔眼330为根据孔眼框架材料的厚度具有均匀深度的三维特征，但在下文中，孔眼的形状340将被视为不具有深度的二维几何特征。通过朝扬声器驱动器弯曲的开槽(334和335)来形成孔眼的三维方面，如先前所描述。换句话说，孔眼框架350可不包括纯平面形状，例如薄圆盘。代替地，孔眼框架的外边缘和外围可为平面的，但朝向中心，界定孔眼开口340的开槽(334和335)可朝膜片圆锥的小端弯曲。此三维特征改变孔眼框架350的形状，但不更改孔眼的二维轮廓。相关类比为当从侧面看时，弯曲的墙壁看起来像矩形。弯曲开槽的深度以及弯曲的孔眼边界的量取决于低音扬声器以及整个扬声器系统的声学要求。

在下文中，开槽(334和335)将仅指代从孔眼框架边缘的平面外部突起的孔眼材料。除开槽之外，在开槽周围存在被移除材料的区段，其帮助界定开槽及其弯曲部分。被移除材料(例如，材料的不存在)的这些区段在下文中称为突起(331和332)。开槽(334、335)和突起(331和332)的组合界定孔眼形状340，而孔眼框架350将孔眼330固持到扬声器的较大顶端，在此情况下，固持到低音扬声器。

图3中所示的垂直和水平轴界定孔眼形状相对于孔眼板和低音扬声器膜片的位置。注意，所述轴经布置以形成与圆形孔眼框架350的中心重合的原点。

在第一实施方案中，孔眼形状由不同形状和大小的若干(例如，一个或多个)突起和/或开槽界定。突起和/或开槽可形成孔眼形状的至少一个非均匀边缘。孔眼形状可沿垂直轴为细长的，使得其垂直轴长度大于其水平轴长度(或宽度)。孔眼形状可包括细长中心体，其具有从主体分出且远离垂直和水平轴所界定的原点的突起。孔眼形状可替代地包括中心主体，其在水平和垂直轴上(例如，在垂直平面内)具有相同的大小和/或形状。孔眼形状的中心主体和/或整个孔眼形状可具有与中心主体和/或整个孔眼形状的宽度(例如，沿水平轴延伸)相同大小的长度(例如，可沿垂直轴延伸)。举例来说，孔眼形状在水平平面内的最长突起可具有与孔眼在垂直平面内的最长突起相同的长度。

中心主体具有与水平和垂直轴的原点重合的几何中心。举例来说，中心主体可具有总体或内部卵形/椭圆形形状(例如，孔眼形状可经配置以使得椭圆形形状可定位在孔眼形状内，使得椭圆形形状的外周边的至少一部分邻接孔眼框架150的材料，且椭圆形形状没有部分延伸到孔眼形状之外)，突起中的一个或多个从卵形形状的中心辐射且/或延伸。或者，中心主体可具有整体或内部圆形/正方形形状(例如，孔眼形状可经配置以使得圆形形状和/或正方形形状可定位在孔眼形状内，使得圆形形状和/或正方形形状的外周边、边缘或隅角的至少一部分邻接孔眼框架150的材料，且圆形形状和/或正方形形状无部分延伸到孔眼形状的外部)。在此些实例中，所述一个或多个突起可从圆形和/或正方形形状的中心延伸。所述突起可弯曲的(如图3中所示)，直的(如以“X”或多边星形形状呈现)，或弯曲和直的组合。在一些实施方案中，所述突起可经布置或焊接在一起，以便形成类似于“8”或沙漏形状的外周边的孔眼形状。所述突起可彼此不同，且/或定位在围绕中心主体的周边的任何合适位置中。

图5到7展示不同孔眼形状和相关联突起的实例。举例来说，图5说明孔眼530的孔眼形状540，孔眼形状540为孔眼框架550中的开口。孔眼形状540包括奇数个突起560(例如，沿水平轴布置在孔眼的每一端附近的三个突起，以及沿垂直轴布置在孔眼的顶部附近的一个突起)。归因于突起的布置，孔眼形状540关于水平轴不对称，且关于垂直轴对称。孔眼形状540沿水平轴也比沿垂直轴宽。将图5的高频喇叭520说明为沿垂直轴比沿水平轴长，然而将理解，可利用高频喇叭520相对于孔眼形状540的任何合适定向。

图6说明孔眼630的孔眼形状640，孔眼形状640为孔眼框架650中的开口。实例孔眼形状640类似于多边星形形状，其中突起包括在隅角670处会合的平直边缘660。图7说明孔眼730的孔眼形状740，孔眼形状740为孔眼框架750中的开口。实例孔眼形状740类似于“X”形状，其在垂直平面内与在水平平面内大小相同(例如，总体形状在任何一个平面内不是细长的，总体形状的长度等于宽度，且/或垂直平面内的最长突起与水平平面内的最长突起一样长)。

在第二实施方案中，孔眼为关于垂直和水平轴对称的单个开口。归因于此对称性质，孔眼具有界限清楚的几何中心(或形心)。在此实施方案中，孔眼形心与由垂直和水平轴的相交界定的原点重合。由此，孔眼的中心也与由圆形孔眼框架界定的圆的中心重合。

在此实施方案中，孔眼具有中心大体椭圆形形状，且长度沿垂直轴比沿水平轴长。孔眼具有若干突起，其延伸远离椭圆形形状，以形成定位成离所述原点比离椭圆形形状远的较小形状。每一突起包括光滑弯曲形状和顶点。顶点是离原点最远的点，且每一突起包括单个顶点。孔眼形状的围绕顶点的边缘可为圆形或直线。

突起的数目可为偶数，以便维持从扬声器输出的平衡声音。此外，偶数个突起可关于孔眼形状的水平和垂直轴对称地布置。因此，在划分围绕水平和/或垂直轴的孔眼空间以产生孔眼形状的两端后，相同数目的突起可即刻存在于孔眼形状的每一端中和/或孔眼形状的相对于沿此划分孔眼形状的轴的相同位置中。

孔眼形状可不含有可能不利地影响声波的传播的任何尖锐隅角。因此，开槽和突起两者可包括具有圆形相交部分且不具有相交点的曲线。孔眼形状可沿两个轴中的至少一者朝原点或沿穿过原点的至少一条成角度的线对称地弯曲。此弯曲部分在原点附近产生一区段，所述区段看起来是下陷的，使得孔口上存在较短距离，且随着弯曲部分在对称线的任一侧上移动远离原点，距离增加。

在第三实施方案中，孔眼形状具有大体上类似于图3中所说明的孔眼形状340的外观。举例来说，此实施方案中的孔眼形状再次关于水平和垂直轴对称，且中心布置在孔眼框架350和低音扬声器膜片内，如相对于第二实施方案所述。界定孔眼形状的边界可由曲线组成，且可不含有任何尖锐顶端，例如在正方形或其它规则多边形的隅角上。在此实施方案中，孔眼形状340具有六个突起，穿过孔眼形状的中心的水平轴的每一侧上各定位三个，以形成两组突起，维持对称。类似地，每一突起之间存在开槽，使得总共存在六个开槽片。两个突起331沿垂直轴放置，其中每一突起的顶点与垂直轴重合。这两个突起在下文中称为中心突起331。

中心突起331中的每一者的两侧是两个额外突起，中心突起的任一侧上在正和负水平轴方向上各一个。这四个突起在下文中称为边缘突起332。在四个边缘突起332与其相应的中心突起331中的每一者之间是开槽，其朝驱动器弯曲，从而形成在形状和大小上相同的四个开槽片334。

两组三个突起彼此远离，使得孔眼的垂直轴长度大于其水平轴长度。位于垂直轴的第一侧上的两个边缘突起332由从一个突起朝原点弯曲的曲线汇合，且朝第二突起向后延伸超过水平轴。类似地，另一连接曲线汇合位于垂直轴的相对侧上的其它两个边缘突起332以维持对称。两个连接曲线使得孔眼在原点附近看起来是收缩的，其中曲线的顶点与水平轴重合。所述两个连接曲线形成最后两片开槽335的边界。开槽335的边界由四个边缘突起332界定。这两个开槽335在形状和大小上是相同的，且大于先前所描述的四个开槽334。由边缘突起332及其连接曲线界定的细长开槽使孔眼形状340能够在垂直方向上比在水平方向上长。

归因于孔眼的对称性质，四个边缘突起332在形状和大小上是相同的(具有两个不同定向)，且两个中心突起331在形状和大小上是相同的，且面向相对的方向。类似地，由边缘突起332界定的四个开槽334是相同的且具有不同定向，且两个细长开槽335是相同的，且关于垂直轴对称。

可看到，存在可用于改变扬声器的覆盖模式的目的的较大数目的可能孔眼形状。上文所描述的三个实施方案可减小扬声器的方向性指数，从而增加水平方向上归因于其共享的细长形状和定向的覆盖模式。较长轴与垂直轴对准的实施方案的细长化允许低音扬声器的覆盖模式与喇叭的覆盖模式在水平平面内匹配。这允许低音扬声器和喇叭的方向性在交叉区内较接近。以此方式，可看到，可在不脱离本公开的范围的情况下修改突起的数目、开槽的数目以及大体孔眼形状。上文所描述的三个实施方案提供可在扬声器系统中用来维持恰当的细长化和定向以提供匹配覆盖模式的孔眼形状的实例。

可根据每一扬声器系统和目标方向性来确定突起的间距和大小，以便使本发明实施方案中的低音扬声器与喇叭的水平覆盖模式或根据其它系统的任何其它组扬声器的覆盖模式匹配。另外，突起间距和大小可取决于扬声器内的驻波(共鸣)被突起模糊或损坏到什么程度。根据这些因素，可看到，可基于所使用的特定扬声器系统来选择特定孔眼形状。

所述孔眼可附接到不同类型的扬声器。在上文所述的实施方案中，已将孔眼描述为附接到常规驱动器，例如低音扬声器或中程驱动器。然而，孔眼可附接到若干其它驱动器，例如次重低音扬声器或高音扬声器，或发射某一范围的频率的任何其它驱动器。此外，可将孔眼放置在除锥形动态扬声器之外的其它驱动器类型上方。另外，孔眼可含有任何数目的突起和开槽。为了引导声音能量朝向扬声器所偏置的一侧，可使用奇数个突起，从而产生不对称声音。为了产生对称声音覆盖，可使用偶数个突起。

除附接到不同类型的扬声器之外，可结合任何类型的扬声器系统利用孔眼。已关于便携式PA系统描述了孔眼，但应理解，孔眼可附接到不同类型的系统，具有与先前所描述的益处和效应类似的益处和效应。由于孔眼是不具有电源、电布线或编程的简单结构，因此可看到，孔眼可不费劲地刚性地附接到任何驱动器。

孔眼可与若干肋状物配合以使孔眼形状变硬，特别是弯曲的开槽。取决于孔眼的厚度，弯曲的开槽可能容易归因于振动或冲击负载而断裂。肋状物可帮助加强弯曲部分和整个孔眼。肋状物可从孔眼的中心辐射到最外边缘，以维持孔眼的对称性且使材料均匀地变硬。肋状物可增加孔眼的耐用性，且可不改变或影响孔眼所附接到的扬声器的声音方向性。在一些实施方案中，肋状物可延伸且/或仅在材料所存留的区域(例如，孔眼框架350)中存在。在其它实施方案中，肋状物可沿孔眼框架350的直径、在两个或两个以上开槽片334之间，且/或在两个或两个以上突起331之间延伸。举例来说，一个或多个肋状物可在两个或两个以上开槽片的区和/或点之间延伸，所述区和/或点相对于凹槽的其它区和/或点来说朝孔眼形状的中心延伸最远。类似地，一个或多个肋状物可在两个或两个以上突起的区和/或点之间延伸，所述区和/或点相对于所述突起的其它区和/或点来说远离孔眼形状的中心延伸最远。

现在转到图4，展示说明根据本公开实施方案的用于驱动具有孔眼的扬声器的方法400的流程图。举例来说，可根据方法400来驱动分别在图1和3中所示的扬声器10和300，但还可根据所述方法来驱动其它扬声器。

在方法400的402处，将电信号引导到线圈。接下来，在方法400的404处，在永磁体中引起沿中心(例如，垂直)轴的运动。明确地说，因所引导的传播经过线圈部分的电信号而导致的磁场与从永磁体发出的磁场交互作用，以引起磁体中沿中心轴的运动。举例来说，可经由线性轴承将所引起的磁体运动约束到中心轴。线性轴承可包括嵌入扬声器外壳中的轴杆，其中套管与轴杆滑动接触，且耦合到磁体。

接下来，在方法900的406处，通过将磁体中所引起的运动赋予扬声器中的膜片来产生声振动。这可通过将所引起的运动磁体传达给贴附到磁体的耦合件，且经由膜片与耦合件的连接将此运动传达给膜片来实现此目的。以此方式，响应于施加到双线圈的电信号，膜片可振动且因此产生声振动。最后，在方法400的408处，通过孔眼将声振动引导到扬声器的环境。

虽然图3说明不具有许多几何细节的PA系统的扬声器的一般实施方案，但图8到12各自展示图3的扬声器300的特定具体实施方案的不同视图和横截面。图8到12中所说明的扬声器800是按比例绘制，但应理解，尺寸可依据所使用的驱动器的大小以及其它扬声器系统因素而变化。并且，图8到12从不同角度展示相同特征中的许多特征，且因此，那些相同特征在每一图中将相同地标记。

参看图8，扬声器包括外壳801，孔眼810、喇叭820、低音扬声器830以及其它组件安装到外壳801。扬声器800关于平分喇叭820、低音扬声器830和孔眼810的中心的垂直平面899对称。外壳801为具有平行表面的大体不规则的六边形棱镜形状。注意，所有外表面也通常为平面的。

外壳801的顶部表面802和底部表面803共享大体上相等的形状，所述形状为正方形，其中两个三角形凹口807从两个隅角移除。外壳801包括前表面804，其具有大体矩形形状。在孔眼810的前表面上固定有低音扬声器830，其直接在孔眼后面延伸到扬声器外壳801的深度中。喇叭820也固定到前表面804，且定位在孔眼810上方，使得喇叭820相对于孔眼810和低音扬声器830较靠近顶部表面802。

在前表面804上且在孔眼810下方，形成两个大体上三角形腔831，其延伸到扬声器外壳810的深度中。腔831的长边的弯曲部分由孔眼810的圆形界限界定。腔831和孔眼810分开均匀材料厚度。注意，可将腔831用作低音反射端口，其功能是通过使用来自低音扬声器后面的声音来增加低音扬声器效率。

顶部表面802含有两个圆形端口817，其对称地定位在平面899的任一侧上。由三角形凹口807定界的是手提把手809，其界定顶部表面802的上边缘。邻近于手提把手809的是具有矩形轮廓的阶梯式凹进部分811，所述凹进部分允许用户的手轻易地抓握手提把手809。在两侧接近阶梯式凹进部分811的是三角形特征813，其也位于顶部表面802上。特征813的外围由突起远离顶部表面802的连续脊状物814界定。另一手提把手818定位在侧表面808上，所述手提把手位于顶部表面802与底部表面803之间的中途。归因于对称，类似的手提把手(未图示)附接到与表面808相对且平行的表面。

用饰带装饰环绕顶部表面802的周边的边缘827，以使顶部表面802与垂直表面(例如侧表面808)之间的相交边缘平滑。类似地，用饰带装饰底部表面803的边缘(未图示)，以及两个或两个以上表面汇合的任何外表面。

图9从与图8相同的角度但以沿平面899的横截面图展示扬声器800。扬声器的内部包括中空腔819，其部分可为声音质量目的而设计。腔819由具有大体不变厚度的材料845环绕。腔819的前部部分地由低音扬声器830和喇叭820面朝外壳801的内部的后几何形状界定。扬声器外壳801还含有后表面806，其与前表面804平行并相对。后表面806含有中心定位的正方形中空部分833，其突出到外壳801的内部中。中空部分833由材料845环绕，使得中空部分833在扬声器外壳801的外侧上，且不是外壳内部的部分。

大体圆柱形的中空部分853形成于底部表面803的中心上，其以与中空部分833类似的方式突出到外壳801的内部中。另一中空部分854也形成于底部表面803上，其朝扬声器外壳801的内部突起。中空部分854具有大体矩形形状，且邻近于中空部分853并较靠近后表面806。如果用作低音反射端口，那么腔831可形成与扬声器外壳801的内侧上的腔819的直接连接。所述连接将允许从低音扬声器830的膜片的背侧发射的声音通过腔819运载，且经由腔831从扬声器800发射。如所说明，孔眼810可包含具有与之相关联的厚度的材料(例如，形成孔眼框架，如上文相对于图3所描述)。孔眼810的材料的厚度可形成与孔眼(例如，上文相对于图3所描述的二维孔眼形状340)中的开口相关联的深度或第三尺寸。在一些实施方案中，孔眼810的材料的厚度在整个孔眼上可大体上相同。在其它实施方案中，孔眼810的材料的厚度可变化，使得孔眼在一些位置中比在其它位置中厚。举例来说，孔眼810的外周边可比孔眼的内部分(例如，孔眼的朝孔眼中心定位的材料)厚。外周边可沿孔眼810的圆周具有不同厚度。举例来说，孔眼810可在顶部和/或底部(例如，在朝向/远离喇叭820的第一方向上)较厚，且在左侧和/或右侧(例如，在与第一方向垂直的方向上)较薄。

图10以与图9具有相同的垂直横截面切割但从侧视图展示扬声器800。注意，在此视图中，将图3的开槽334和335的弯曲部分清楚地说明为图10中的开槽874。如所说明，开槽可相对于孔眼810的其它区向内延伸。举例来说，孔眼810的一部分(例如，外围部分)可邻接沿孔眼810的外圆周和/或周边定位的外壳801的材料845和/或与之齐平。周边部分可沿不同平面(彼此垂直的水平和垂直平面)邻接扬声器外壳801的材料845。举例来说，可在外壳中提供凹口821，其使孔眼810能够安装(例如，贴装、栓到、固定、旋拧、焊接和/或以其它方式紧固)在外壳801中。在一些实施方案中，孔眼810可沿一个平面(例如，经由在朝低音扬声器830的方向上插入的固定机构)栓到或以其它方式固定，且邻接另一平面而不固定到所述平面。孔眼810的其它部分(例如，包括开槽874)可延伸到外壳801中。所述延伸可由孔眼810的材料的部分的弯曲部分且/或由形成孔眼810的材料的部分的相对厚度来实现。举例来说，孔眼810的与扬声器外壳801的材料845接触的部分可比孔眼810的朝孔眼的中心定位的部分(例如，开槽874)厚。因为孔眼810的朝孔眼的中心定位的部分可向内朝低音扬声器830弯曲，因此孔眼的此些部分可比孔眼810的外围部分进一步延伸到扬声器外壳810中，但相对于外围部分具有较小厚度。

孔眼810的后面822的部分(例如，在低音扬声器830的方向上以及扬声器外壳801的内部中)可与扬声器外壳801的材料845和/或低音扬声器830的部分共面接触。孔眼810的大体所有外围面823可与扬声器外壳801的部分共面接触。孔眼810的前面824可为非均匀的，因为孔眼810和开槽874的周边的部分可相对于孔眼810的周边的其它部分朝低音扬声器向内弯曲。

图11以沿水平平面的横截面图展示扬声器800。所述平面切穿孔眼810和低音扬声器830，扬声器800的上半部隐藏不见。可连同腔819的较多几何形状来看材料845所界定的外壳801的厚度。由三角形切口807界定的表面含有阶梯式结构863，其可为手提把手818提供支撑，且相对的手提把手未展示。结构863将扬声器外壳801的后表面806和扬声器外壳801的侧表面808与一系列阶梯式边缘连接，如图11中所见。对称地，同一结构863连接后表面806和相对的侧表面(未图示)。如沿扬声器800的横截面可看到，腔831延伸到扬声器外壳801中某一距离。如所说明，孔眼810可包括沿孔眼的周边具有较厚材料的环的外部分，以及形成从由外部分形成的环的厚度的中间区延伸的较薄材料的孔眼框架的内部分。虽然外部分可沿后面与扬声器外壳801和/或低音扬声器830的一部分共面接触，但内部分的后面可从扬声器外壳801和/或低音扬声器830间隔开(例如，以气隙间隔)。图12以与图8相同的水平横截面切割但从俯视图展示扬声器800。本文更详细地说明开槽874朝低音扬声器830的弯曲部分，以及孔眼810的部分之间的厚度差。

已出于说明和描述的目的呈现了实施方案的描述。对所述实施方案的合适修改和变化可根据以上描述来执行，或可从实践所述方法来获得。举例来说，除非另有注意，否则所描述的方法中的一者或多者可由合适装置和/或装置的组合(例如，图3的扬声器300)执行。可通过结合一个或多个额外硬件元件(例如存储装置、存储器、硬件网络接口/天线、电路、致动器、开关等)用一个或多个逻辑装置(例如，处理器)执行所存储的指令来实施所述方法。所描述的方法和相关联动作还可以除本申请中所描述的次序之外的各种次序、并行地且/或同时执行。所描述的系统本质上是示范性的，且可包括额外元件且/或省略元件。本公开的标的物包括所公开的各种系统和配置，以及其它特征、功能和/或特性的所有新颖且非明显组合以及子组合。

如本申请中所使用，以单数形式陈述且前面带词“一”的元件或步骤应被理解为不排除所述元件或步骤的复数形式，除非陈述此排除。此外，对本公开的“一个实施方案”或“一个实例”的参考无意被解释为排除也并入有所陈述特征的额外实施方案的存在。术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标签，且无意对其目标强加数值要求或特定位置次序。将理解，上文所描述的系统的实例交通工具/用户状态信息、驱动器轮廓特性以及其它输入和输出是示范性的，且无意为详尽的。所附权利要求特定从以上公开内容指出被视为新颖且非明显的标的物。

Claims (20)

1.一种扬声器，其包括：

电磁换能器，其包括经配置以产生声振动的膜片；以及

孔眼，其在所述声振动的传播方向上定位在所述膜片前面，所述孔眼包括开口，所述开口具有形成具有非均匀边缘的开口形状的一个或多个突起。

2.如权利要求1所述的扬声器，其中所述扬声器的所述开口形状和外壳中的一个或多个在垂直平面内比在水平平面内宽。

3.如权利要求1所述的扬声器，其中所述扬声器的所述开口形状和外壳中的一个或多个在水平平面内比在垂直平面内宽。

4.如权利要求3所述的扬声器，其中所述开口在第一方向上比在垂直于所述第一方向的第二方向上长，所述第一方向从所述膜片延伸到高频喇叭。

5.如权利要求1所述的扬声器，其中所述开口形状在水平平面和垂直平面内为相同大小，所述水平平面垂直于所述垂直平面。

6.如权利要求1所述的扬声器，其中所述突起延伸远离所述孔眼和/或开口的中心。

7.如权利要求1所述的扬声器，其中所述突起中的至少一个包括圆形边缘。

8.如权利要求1所述的扬声器，其中所述突起中的至少一个包括直线边缘。

9.如权利要求1所述的扬声器，其进一步包括高频喇叭，所述高频喇叭定位在所述膜片上方，且经配置以发射不穿过所述开口的高频波。

10.如权利要求1所述的扬声器，其中所述一个或多个突起包括布置在所述开口的周边周围的偶数个突起。

11.如权利要求1所述的扬声器，其中所述一个或多个突起包括布置在所述开口的周边周围的奇数个突起。

12.如权利要求1所述的扬声器，其中所述一个或多个突起相对于第一水平轴对称地布置在所述开口周围。

13.如权利要求1所述的扬声器，其中所述一个或多个突起在第一平面内不对称地布置在所述开口周围。

14.如权利要求13所述的扬声器，其中所述一个或多个突起在第二平面内对称地布置在所述开口周围，所述第一平面垂直于所述第二平面。

15.一种扬声器，其包括：

电磁换能器，其包括经配置以产生声振动的膜片；以及

孔眼，其在所述声振动的传播方向上定位在所述膜片前面，所述孔眼包括关于两个垂直轴对称的单个开口，所述开口包括从所述开口的中心延伸的一个或多个突起。

16.如权利要求15所述的扬声器，其中所述开口的所述中心由所述两个垂直轴之间的交点界定。

17.如权利要求15所述的扬声器，其中所述一个或多个突起包括具有圆形相交部分的曲线。

18.如权利要求15所述的扬声器，其中所述开口沿穿过所述开口的所述中心的至少一条成角度的线对称地弯曲。

19.如权利要求15所述的扬声器，其中所述一个或多个突起包括在所述开口的相对端处相对于所述开口的所述中心对称地布置的两个或两个以上突起。

20.一种扬声器，其包括：

电磁换能器，其包括经配置以产生声振动的膜片；以及

孔眼，其在所述声振动的传播方向上定位在所述膜片前面，所述孔眼包括关于两个垂直轴对称的单个开口，所述开口包括从所述开口的中心延伸的六个突起，所述六个突起中的三个定位在穿过所述开口的中心的水平轴的每一侧上，且所述六个突起的第一和第二中心突起沿穿过所述开口的所述中心的垂直轴定位，其中所述第一和第二中心突起中的每一个的顶点与所述垂直轴重合。