CN105323665B - 用于优化压缩驱动器中的调相插塞性能的孔型和定向 - Google Patents
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Abstract
本发明公开涉及用于电声换能器的调相插塞的实施方案。在一些实施方案中,调相插塞包括入口侧及出口侧和具有迂回周边且在其间形成孔的多个部分,所述多个部分和孔配置为沿着中心轴且从所述入口侧延伸至所述出口侧。
Description
技术领域
本公开涉及压缩驱动器和用在其中的调相插塞。
背景技术
在换能器中,一种形式的能量被转换为一种不同形式的能量。电声换能器特别将电信号转换为可被听者感知为可听声音的声波。一些这种电声换能器包括喇叭驱动器,所述喇叭驱动器产生由振膜生成的声压波—例如具有附接的喇叭的压缩驱动器。通常,压缩驱动器的隔膜经由调相插塞声耦合至喇叭。隔膜和调相插塞由被称作压缩腔的薄层空气分开。调相插塞执行数种功能。调相插塞的声入口的总面积比邻近隔膜的面积小得多。这个面积逐渐增大且匹配附接至压缩驱动器的出口的波导或喇叭的喉部面积。调相插塞入口面积比隔膜面积小的事实增大负载阻抗以提供振膜的输出阻抗和喇叭或波导之前的调相插塞的输入阻抗的匹配。匹配的阻抗提供压缩驱动器的最大效率。第二,调相插塞的声通道提供从压缩腔的不同部分至调相插塞的出口延伸的相等路径长度,出口耦合至喇叭的入口(例如,喉部)。这阻止传播穿过调相插塞中的个别声通道的声波的相位差异且相应地阻止导致高频声压响应的严重不规则的组合效应的发生。调相插塞的第三种功能是抑制可能在压缩驱动器中发生的高频驻波。
在喇叭驱动器中,通过调相插塞的声通道将声波引导至喇叭。通道的总横截面积朝向调相插塞的出口逐渐增大,最终匹配喇叭入口(例如,喉部)的面积。通常,被构造用在具有圆顶隔膜的压缩驱动器中的调相插塞包括一组同心圆槽,声波从压缩腔行进穿过所述同心圆槽至喇叭入口。槽入口的总面积决定调相插塞-喇叭组合的声输入阻抗。可在振膜的输出声阻抗等于调相插塞-喇叭组合的负载声阻抗时,实现压缩驱动器的最大效率。调相插塞中槽的位置和构造可帮助抑制压缩腔中的高频空气共振且相应地减轻高频(其中压缩腔的径向尺寸大于声信号的波长)下频率响应的不规则。此外,将调相插塞和隔膜分开的压缩腔的高度(例如,厚度)影响高频信号的电平,因为围封在压缩腔中的空气体积的特征在于充当低通滤波器的声顺。当压缩腔的体积增大时,高频声信号的衰减也增大。压缩驱动器的高度是高频信号的电平与隔膜和调相插塞的碰撞风险之间的平衡。此外,较小的压缩腔体积(与隔膜的体积排量相比)与较高的非线性空气压缩失真相关,因为压缩腔体积的变动与压缩腔中声压水平之间的关系本质上是非线性的。
发明内容
公开涉及电声换能器的调相插塞的实施方案。在一些实施方案中,调相插塞包括入口侧、及出口侧和具有迂回周边且在其间形成孔的多个部分,多个部分和孔配置为沿着中心轴且从入口侧延伸至出口侧。
在额外或替代实施方案中,电声换能器包括波导、具有隔膜的驱动器和定位在波导与隔膜中间的调相插塞。调相插塞包括:入口侧,其面向隔膜且具有与隔膜轮廓一致的表面;出口侧,其面向波导;和多个部分,其具有弯曲周边且在其间形成槽,多个部分和槽配置为同心地沿着中心轴且从入口侧延伸至出口侧,多个部分在出口侧上沿着垂直于中心轴的虚拟平面大体上平齐。
在一些实施方案中,喇叭驱动器包括喇叭、具有隔膜的驱动器和夹置于喇叭与隔膜之间的调相插塞。调相插塞包括:入口侧,其面向隔膜且具有与隔膜轮廓一致的表面;出口侧,其面向波导;和多个部分,其具有曲折周边且在其间形成槽,多个部分和槽配置为同心地沿着中心轴且从入口侧延伸至出口侧,多个部分在出口侧上沿着垂直于中心轴的虚拟平面大体上平齐,其中曲折周边是大致向斜形和大致正弦形中的一个。
附图说明
参考附图,可通过阅读非限制性实施方案的下列描述更好地理解本公开,其中下文:
图1是根据本公开的一个或多个实施方案的喇叭驱动器的截面图;
图2A至图2E示出根据本公开的一个或多个实施方案的调相插塞的各种视图。
图3A至图3G示出根据本公开的一个或多个实施方案的另一个调相插塞的各种视图。
图4A至图4F示出根据本公开的一个或多个实施方案的另一个调相插塞的各种视图。
图5A至图5C示出根据本公开的一个或多个实施方案的另一个调相插塞的各种视图。
图6A至图6B示出根据本公开的一个或多个实施方案的另一个调相插塞的各种视图。
图7至图9示出根据本公开的一个或多个实施方案的各种调相插塞的仰视图。
具体实施方式
如上所述,电声换能器将电信号转换为可被听者感知为可听声音的声波。压缩驱动器是一种类型的电声换能器,其通过振膜产生声波,所述声波朝向波导(诸如)喇叭的喉部传播穿过调相插塞的声通道。尤其,由圆顶或环形隔膜产生的声波在压缩腔中径向传播且进入声通道,大致轴向传播。由于调相插塞的入口的总面积比隔膜的面积小得多,所以从隔膜至喇叭的声能转移可被最大化,其接着将所产生的声压波的振幅最大化。典型调相插塞的声通道或孔提供大体上相同的路径,声波可沿着所述路径传播以产生相干波前。
但是,在这种构造中,各种问题可能在压缩腔,在隔膜与调相插塞的入口侧之间的空气区域中产生。在此,例如,高频衰减、由于过度空气压缩造成的非线性失真以及在压缩腔的径向尺寸大于声波的波长的频率下的共振可能产生。
为了减轻这些负效应,可利用具有环形、空心孔的调相插塞。环形孔可相对于彼此同心定位。在其它方法中,可使用具有径向孔的调相插塞。但是,在任一种情况下,消波和不均匀频率响应可能部分由于孔的设置和几何形状未考虑隔膜中的多个高频机械共振而产生。
因此,公开涉及被构造来减轻这些负效应的调相插塞的实施方案。在一些实施方案中,调相插塞包括入口侧及出口侧和具有迂回周边且在其间形成槽的多个部分,多个部分和槽配置为沿着中心轴且从入口侧延伸至出口侧。
图1是根据本公开的一个或多个实施方案的喇叭驱动器100的截面图。喇叭驱动器100包括压缩驱动器101,所述压缩驱动器101是被构造来产生可被听者感知为可听声音的声压波的电声换能器。喇叭驱动器100可被构造来重现各种频率,包括低频范围(例如,20至200Hz)、中频范围(例如,200至5000Hz)和/或高频范围(例如,2至20kHz)中的频率,并且可用在各种环境中,包括诸如房间的静态环境或诸如车辆的移动环境。但是,中频和/或高频范围中的声音重现可能显著增大喇叭驱动器的尺寸。
喇叭驱动器100包括后外壳102,所述后外壳102至少部分围封驱动器104,所述驱动器104可被操作来引致声波的生成。在一些实施中,外壳102可在驱动器104的后侧106上将下文描述的隔膜的后表面声隔离且阻止驱动器被其它换能器(例如,低频低音扬声器)调制。
外壳102也提供稳定的、固定结构,移动和非移动的组件可附着至所述结构,诸如音圈108和磁铁110。如所示,音圈108可定位在音圈隙中,所述音圈隙可被磁铁110所产生的磁场渗透。流动穿过音圈108的交流电流可与音圈隙中的磁场相互作用,引致与磁感应、音圈中的电流量值和浸入音圈隙中的磁场中的音圈的长度(例如,多个音圈匝的总长度)成比例的音圈运动。当音圈108耦合至隔膜112时,所引致的音圈的运动可被赋予隔膜以生成声波。在所描绘的实例中,磁铁110可静态定位在顶板113与极片-背板总成115之间,两者定位在驱动器104的前侧114上,但是在其它实施方案中,磁铁可定位在音圈隙中。音圈108、磁铁110、顶板113和/或极片-背板总成115可被统称作喇叭驱动器100的电机。
各种适当材料可用于形成音圈108和磁铁110。音圈108可由铜、铝和/或其它电流传导材料组成,包括其组合,例如,诸如铜包铝。磁铁110可为永久磁铁,其由硬铁磁材料组成,包括但不限于铁氧体、钕合金、铝镍钴合金或其合金。在其它实施方案中,磁铁110可被省略,其中永久磁场由场线圈(例如,具有流动穿过其中的恒定电流的线圈)产生。在这个构造中,可提供不包括电机的压缩驱动器。
将了解,图1中所示的驱动器104的构造被提供作为实例且不旨在以任何方式限制。例如,其中使用两个或更多个音圈和/或磁铁110是附着至隔膜112的移动元件,音圈108定位在移动磁铁(例如,取代顶板113)附近的实施方案也在本公开的范围内。此外,隔膜112可呈现除其在图1中所示的凹形式以外的其它几何形状,诸如凸几何形状并且可包括其它特征,诸如防尘盖或圆顶。此外,在一些实施方案中,隔膜112可利用弯曲环形构造。
除包括压缩驱动器101外,喇叭驱动器100包括波导116,其在本实例中被示为具有扩大的横截面积的喇叭,所述扩大的横截面积在至少一个维度上向外扩张,但是也设想其它波导类型。波导116包括邻近前侧114的喉部孔118且允许由前侧114上的隔膜112产生的声波进入喉部,传播穿过波导并且通过嘴部119离开波导。
喇叭驱动器100进一步包括调相插塞120,所述调相插塞120将形成在隔膜112与调相插塞之间的压缩腔122耦合至波导116。调相插塞120被构造来通过将这些波朝向波导116引导而阻止由驱动器104产生的声波的破坏性干扰。调相插塞120包括多个孔或槽(例如,孔123),所述孔或槽提供声波可行进穿过的大体上相同的路径长度,允许大体上相干的波前到达喉部孔118。因而,孔123也可被称作声通道。以此方式,可产生声音,其具有较高频率下减小的消除和扩展的、相对平的频率响应和有关直接辐射型扬声器的方向性。
如上所述,压缩腔122是夹置于隔膜112与调相插塞120之间的空心、薄空间。对于隔膜112是环形的实施方案,压缩腔122也可呈现环形形状。调相插塞120被构造来减轻严重的负效应,其可能另外在压缩腔122中发生,诸如针对其中隔膜112包括圆顶的构造,压缩腔中特别沿着其径向尺寸(例如,垂直于中心轴124)的声压变化。如上所述,高频衰减可能随着压缩腔122的高度(例如,沿着中心轴124的厚度)增大而越来越多地在压缩腔122中发生。因而,压缩腔122的高度可被减小至实用范围;作为非限制性实例,对于100mm直径的隔膜112,压缩腔的径向尺寸可为0.5mm。如下文所述,本文中提供的调相插塞实施方案解决这些和其它问题并且可促进伴随更平坦、扩展的频率响应的非线性失真。
因此,在所描绘的图1的构造中,施加至音圈108的电信号可被转化为隔膜112的机械振动且因此生成声压波。这些声压波随后可经由压缩腔122被引导至调相插塞120的孔123,随后传播至波导116的喉部孔118。声压波被听者感知为可听声音。
图2A至图2E示出根据本公开的一个或多个实施方案的调相插塞200的各种视图。如图2A中所示的顶部-正面透视图中所见,调相插塞200包括顶部202,所述顶部202大致成形来匹配其所邻近设置的隔膜的形状;在本实例中,顶部是大致凸的且大致半球形,具有与无圆顶或防尘盖的大致凹隔膜(诸如图1的隔膜112)轮廓一致的前表面203。但是,顶部202外凸弯曲的程度可被修改来匹配其邻近隔膜。在外周边207上,顶部202包括斜面204,在其它实施方案中,其可被省略。
调相插塞200包括四个实心部分205,其至少大致相对于中心轴206彼此同心对准,从调相插塞的入口侧208延伸至出口侧210且沿着调相插塞的中心延伸。共同地,部分205形成前表面203,从所述前表面203延伸且形成下文描述的底部表面212。从自中心轴206延伸的径向轴214向外,部分205包括最内部分216、次最内部分218、次最外部分220和最外部分222,其以平滑、渐进方式共同地在高度上相对于中心轴206减小。除最内部分216外,部分205是部分环形。在本实例中,部分205沿着径向轴214跨调相插塞200的整个直径的切面是大致凸且对称的(或针对垂直于中心轴206且与其相交的任意其它径向轴)。在一些实施方案中,部分205可横跨前表面203的大致相同测地线长度(geodesic length)—例如,如沿着测地线224测量。替代地,部分205可横跨如沿着径向轴214测量的大致相同径向长度。部分216、218、220和222可由一个或多个结构(未示出)固定在适当位置—例如,至少部分跨所述部分径向延伸的机械桥部。
如所示,部分205的相邻对由提供空心部分的孔或槽226分开,声波可行进穿过所述空心部分并且进一步形成前表面203。与部分205一样,孔226横跨调相插塞200从前表面203和入口侧208至底部表面212和出口侧210的垂直长度(例如,如沿着中心轴206测量)。在所描绘的实施方案中,孔226包括三个孔,所述孔可跨前表面203均匀分布(例如,如沿着从中心轴206延伸至顶部202的外周边207的测地线测量),但是在其它实施方案中,其空间分布可能是不对称的。但是,所示部分和孔的数量被提供作为非限制性实例,且不旨在以任何方式限制。
每个孔226展现大致曲折、弯曲和/或迂回形,其沿着前表面203在圆周上规则地重复。型式通常以大致锯齿和/或向斜形变化,使调相插塞200具有本文中所谓的“雪花”形。在本实例中,型式包括八个波峰(例如,波峰228)和八个波谷(例如,波谷230),其由稍微弯曲的间插区段(例如,区段232)分开,但是在其它实施方案中,这些区段可能是笔直及线性的。因而,雪花形可与典型锯齿形相差一定曲率百分比,举例来说—例如10%至20%。但是,在其它实施方案中,雪花形可完全为锯齿(或向斜)形,在所述情况下笔直区段可将波峰228和波谷230分开。
其它数量的波峰228和/或波谷230是可行的,而不脱离本公开的范围,且在一些实施方案中,对于不同孔226,波峰和/或波谷的数量可能不同。由于其间插设置,孔226为每个部分205界定大致曲折、弯曲和/或迂回周边;除具有圆形外周边的最外部分222和无内周边的最内部分216外,其余部分具有展现这样一种型式的内周边和外周边。在一些实施方案中,当在圆周上横穿顶部202时,每个孔226的测地线长度可能恒定,但是在其它实施方案中,这个长度可能不同—例如,与相邻波谷230相比,相邻波峰228之间可能存在更大的测地线长度。这种测地线长度可进一步针对给定孔226而变化。
在本实施方案中,孔226和其型式沿着径向轴214跨调相插塞200的整个直径的切面是对称的,使得每个部分205展现相同的大致曲折内周边和/或外周边,但是当朝向最内部分216径向向内横穿顶部202时,周边型式按比例缩小(例如,与距离中心轴更远的孔相比,区段232的长度针对更靠近中心轴206的孔226减小)。此外,孔226和部分205的内周边型式和/或外周边型式可测地对准—例如,相邻(两个或更多个)孔的波峰228沿着测地线224相交。
图2B示出调相插塞200的侧视图。如所示,顶部202在其底侧耦合至中间区段234,所述中间区段234具有由最外部分222界定的外周边235,其在向下横穿中心轴206时以线性、锥形方式减小,使得与在沿着中心轴的第二、较低高度上相比,其直径在沿着中心轴的第一高度上呈现较大值。中间区段234的最高部分在与顶部的外周边径向向内相距的一定距离处结合至顶部202的底侧,使得顶部部分地从中间区段悬挂下来。从图2B的角度看,这个构造大致使调相插塞200具有本文中所谓的“蘑菇”形状。但是,中间区段234可呈现非锥形几何形状,而不脱离本公开的范围。
在中间区段边界236上,中间区段234耦合至圆柱形底部238,其横截面积相对于垂直于中心轴的切面平面沿着中心轴206大致恒定。共同地,顶部202、中间区段234和底部238各容纳部分205的各自子集。更具体地,当最外部分222从前表面203延伸至底部表面212时,最外部分可被视为界定调相插塞200的整个外周边和表面以及所谓的“框架”,框架包括调相插塞从其外表面径向向内延伸至径向最向外孔226的部分—例如,由这个孔向外限定的调相插塞的实心部分。将了解,沿着中心轴206测量的底部238的高度可变化而不脱离本公开的范围。在其它实施方案中,底部238可被省略,在所述情况下,调相插塞200和孔226可终止于中间区段234的中间区段边界236。
现参考图2C,示出调相插塞200的底部-正面透视图。在此,部分205界定底部表面212,所述底部表面212包括通过空心环形孔226分开的实心环形部分(除具有圆形底部表面的最内部分216外)。如前表面203,部分205可相对于径向轴214彼此等距离间隔。此外,在一些实施方案中,每个部分205的底部表面可沿着垂直于中心轴206的平面大体上平齐(例如,在10mm内)。如所示,次最内部分218和次最外部分220的径向长度可大致相同,其中最外部分222的径向长度相对较大。在一些构造中,最外部分222的底部表面可包括界定边界线240,其界定其任一侧上表面的高度差异,但是在其它构造中,这些高度可能相同。
图2D示出沿着图2B中的线A-A取得的调相插塞200的横截面的顶部-正面透视图。特别图示部分205的横截面积沿着中心轴206的变动。如所示,最内部分216、次最内部分218和次最外部分220的横截面积至少部分在邻近前表面203的区域与邻近底部表面212的下部区域之间不同。弧线242大致接近每个部分205的这些区域之间的各自边界,但是将了解横截面积的变化是渐进的。
在弧线242上方,在以大致抛物线或双曲线方式向下横穿中心轴206时,最内部分216的外边缘朝向中心轴206向内渐缩。在这个区域中,最内部分215的横截面积的减小比在弧线242下方的区域中更明显,在弧线242下方的区域中,最内部分的外边缘以大致线性和锥形方式向内渐缩。横截面积的类似变动适用于部分218和220,但是在其各自弧线242上方,其径向更向外的外边缘(例如,边缘244)展示比其径向更向内边缘大的曲率。
相反地,沿着图2B中的线A-A取得的横截面积的变动针对最外部分222不同,大致展示三个大致变动区域。在靠近前表面203的最上方区域246上,横截面积是大致三角形,沿着径向轴214变动更大。在相对较低的中间区域248上,横截面积显示相对轻微和锥形的减小。最后,在相对更低的底部区域250上,横截面积显示大致三角形减小,直至边缘252上截断形成底部表面212。如上所述,这个截断可使调相插塞200具有大体上扁平的底部表面212,但是也设想非扁平表面。在这样一种实施方案中,包括每个部分205的底部表面的最低点的虚拟平面可沿着底部表面212形成。
由于孔226是由相邻部分205的相邻边缘界定的三维补足,所以可大体上从上文描述中了解其沿着中心轴206的横截面变动。通常,在向下横穿中心轴206时,孔226的横截面积增大,且这种增大大致在大致弯曲变动(例如,抛物线、双曲线等)与大致线性、锥形变动之间变动。在这种构造中,孔226提供增大的体积,其中当向下横穿中心轴206时,可传播声波。在一些实施方案中,孔226的路径长度(例如,给定孔的路径长度是声波在所述孔中行进的距离)可能大体上相同(例如,在几毫米内)。沿着边缘252,将最外部分222与次最外部分220分开的径向距离可大体上等于(例如,在5mm内)将次最外部分与次最内部分218分开的径向距离。但是,沿着将次最内部分218与最内部分216分开的边缘252的径向距离可相对较小且在一些实施方案中,大约是上述径向距离的一半。图2E示出沿着图2B中的线A-A取得的调相插塞200的横截面的底部-正面透视图且进一步图示上述方面。
图3A至图3G示出根据本公开的一个或多个实施方案的调相插塞300的各种视图。图3A特别示出调相插塞300的剖视图,其图示包括调相插塞且至少沿着中心轴304大致彼此同心对准的四个实心部分302。在图3A中从左至右且在定位于非分解构造中时径向向外,部分302包括最内部分306、次最内部分308、次最外部分310和最外部分312。如下文进一步详细描述,最外部分312被示为包括框架314,所述框架314可促进牢固安装在适当环境中(例如,夹置于隔膜与波导之间)且可被视为与最外部分和调相插塞本身分开的组件。部分302可由一个或多个结构(未示出)保持在适当位置—例如,至少部分跨所述部分径向延伸的机械桥部。
现参考图3B,示出调相插塞300的顶部-正面透视图。如所示,调相插塞300包括顶部316,所述顶部316大致成形来匹配其将邻近设置的隔膜的形状;在本实例中,顶部在第一环形区域318中是大致凸的且在从中心轴304延伸的第二环形区域320中是大致凹的,第二环形区域比第一环形区域更径向向内。这样一种构造适于具有凸及大致球形或抛物线圆顶或防尘盖的凹隔膜。被第一环形区域318和第二环形区域320横跨的面积以及这些区域各自凸和凹的程度可变化来适应各种隔膜(例如,以适于变化的圆顶或防尘盖大小)。此外,在其它实施方案中,第一环形区域318可为大致凹的且第二环形区域320可为大致凸的。通常,第一环形区域318可具有与第二环形区域320不同的曲率。
部分302共同形成前表面322,在入口侧323上从所述前表面322延伸且在出口侧325上形成下文描述的底部表面324。除最内部分306外,部分305是部分环形的。此外,部分305沿着径向轴326跨调相插塞300的整个直径的切面是对称的(或针对垂直于中心轴304且与其相交的任意其它径向轴)。在一些实施方案中,部分302可横跨前表面322的大致相同测地线长度—例如,如沿着测地线328测量。
如所示,部分302的相邻对由孔或槽330分开。与部分302一样,孔330横跨调相插塞300从前表面322和入口侧323至底部表面324和出口侧325的垂直长度(例如,如沿着中心轴304测量)。在所描绘的实施方案中,孔330包括可跨前表面322均匀分布的三个孔(例如,如沿着从中心轴304延伸至顶部316的外周边的测地线测量),但是在其它实施方案中,其空间分布可能是不对称的。但是,所示部分和孔的数量被提供作为非限制性实例,且不旨在以任何方式限制。
如图2A中的孔226,每个孔330展现大致曲折、弯曲和/或迂回形,其沿着前表面203在圆周上规则地重复。型式以大致锯齿和/或向斜形变化,使调相插塞300具有雪花孔型。在本实例中,型式包括八个波峰(例如,波峰332)和八个波谷(例如,波谷334),其由稍微弯曲的间插区段(例如,区段336)分开。因而,雪花形可与典型的锯齿形相差一定曲率百分比,举例来说—例如10%至20%。但是,在其它实施方案中,雪花形可完全为锯齿(或向斜)形,在所述情况下笔直区段可将波峰228和波谷230分开。
其它数量的波峰332和/或波谷334是可行的,而不脱离本公开的范围,且在一些实施方案中,对于不同孔330,波峰332和/或波谷334的数量可能不同。由于其间插设置,孔330为每个部分302界定大致曲折、弯曲和/或迂回周边;除具有被框架314(其具有被笔直斜面区段打断的部分圆形周边)包围的圆形外周边的最外部分312,和无内周边的最内部分306外,其余部分具有展现这样一种型式的内周边和外周边。在一些实施方案中,当在圆周上横穿顶部316时,每个孔330的测地线长度可能恒定,但是在其它实施方案中,这个长度可能不同—例如,与相邻波谷334相比,相邻波峰332之间可能存在更大的测地线长度。这种测地线长度可进一步针对给定孔330而变化。
在本实施方案中,孔330和其型式沿着径向轴326跨调相插塞300的整个直径的切面是对称的,使得每个部分302展现相同的大致曲折内周边和/或外周边,但是当朝向最内部分306径向向内横穿顶部316时,周边型式按比例缩小(例如,与距离中心轴更远的孔相比,区段336的长度针对更靠近中心轴304的孔330减小)。此外,孔330和部分302的内周边型式和/或外周边型式可测地对准—例如,相邻(两个或更多个)孔的波峰332沿着测地线328相交。
图3B也图示次最内部分308的表面的变化。具体地,次最内部分308包括落在第一环形区域318内的第一表面区域,其包括围绕曲折边界340规则地间隔的八个凸的三角形截面(例如,三角形截面338),其中曲折边界的部分夹置于部分的相邻对之间。三角形区段338的尖端(例如,尖端342)界定次最内部分308从中心轴304最径向向外的区域。三角形区段338可由各自第一表面法线界定,例如,诸如第一表面法线344,其具有相对于中心轴304的+30°角。相反地,曲折边界340也在其内部界定落在第二环形区域320内的第二表面区域,其包括部分环形区段346,所述部分环形区段346的内周边由次最内部分308的内周边界定。由于部分环形区段346展现沿着径向轴326的变化曲率,所以其可由具有相对于中心轴304的各种角的多个表面法线界定。在一些实施方案中,在紧邻三角形区段338的区域上,部分环形区段346可由第二表面法线348界定,其例如,具有作为第一表面法线344的角的加法逆元的角(例如,﹣30°)。曲折边界340因此将不同曲率的两个区域分开。
图3C示出调相插塞300的俯视图,其尤其图示一些上述方面(例如,径向对称、部分302和孔330沿着前表面322的分布)。如这个俯视图中所见,部分302可占据与如沿着径向轴326测量的相同径向长度。替代地,部分302可占据如沿着测地线328测量的大致相同径向测地线长度。
图3C也图示一个或多个部分302的内周边和/或外周边可如何变动。在所描绘的实施方案中,次最内部分308的形成其外周边的每个区段336包括第一子区段350和第二子区段352,其曲率彼此稍微不同。在其它实施方案中,曲率的这种变动可被省略,使每个区段具有恒定的曲率。
最后,图3C图示如从俯视图中所见,孔330的一部分如何可从入口侧323至出口侧325在调相插塞300的整个垂直长度内可见。从这个角度看,呈现三角形状的八个开口(例如,开口354)可显而易见。如从如下文描述的底部透视图所见,开口354也可表现为三角形。
现参考图3D,示出调相插塞300的侧视图。如这个视图中所见,次最外部分310沿着中心轴304在顶点356上到达调相插塞300的最高点。顶点356可超出次最内部分308的顶点(例如,达10mm),但是在其它实施方案中,两者可平齐,形成包括次最外部分310和次最内部分两者的顶点的虚拟平面。在形成这样一种虚拟平面的情况下,次最外部分310的顶点将沿着跨调相插塞300的直径且垂直于中心轴304延伸的水平轴(未示出)与次最外部分310的顶点分开。
顶部316包括沿着其外周边的圆形部分的第一倒角358和沿着其外周边的笔直斜面部分的与第一脊水平分开的第二倒角360。斜面部分沿着中心轴304到达比圆形部分的高度稍低的高度。在其底侧上,顶部316耦合至中间区段362,其外周边可至少部分由最外部分312界定,其在向下横穿中心轴304时以线性、锥形方式减小,使得与在沿着中心轴的第二、较低高度相比,其直径在沿着中心轴的第一高度上呈现较大值。中间区段362的最高部分在与顶部的外周边径向向内相距的一定距离处结合至顶部316的底侧,使得顶部部分从中间区段悬挂下来。但是,中间区段362可呈现非锥形几何形状,而不脱离本公开的范围。
在中间区段边界上,中间区段362耦合至底部366,其横截面积相对于垂直于中心轴的切面平面,沿着中心轴304,按小于中间区段的速率减小。将了解,沿着中心轴304测量的底部366的高度可变动而不脱离本公开的范围。在其它实施方案中,底部366可被省略,在所述情况下,调相插塞300和孔330可终止于中间区段边界。可与底部366分开或一体形成的底座368以大致同心方式围绕底部。底座368部分环形且在本实例中包括四个突部(即,突部370),各具有圆柱形孔,各种类型的紧固件(螺钉)可穿过所述圆柱形孔插入以将调相插塞300牢固地固定在周围环境中。
图3E示出调相插塞300和其在出口侧325上的底部表面324的仰视图。底部表面324包括通过空心环形孔330分开的实心环形部分(除具有圆形底部表面的最内部分306外),为简明起见经由交叉影线在图中突出。沿着将最内部分306与次最内部分308分开的径向轴326的径向距离可大致等于将次最内部分与次最外部分310分开的径向距离。相反地,在所描绘的实施方案中,将次最外部分310与最外部分312分开的径向距离与上述径向距离相比相对较小。此外,沿着最内部分306、次最内部分308和次最外部分310的径向轴326的径向长度可能大致相等,而在本实施方案中,最外部分312的径向长度大体上(例如,五倍)大于这些径向长度,使调相插塞300具有三个部分,其在出口侧325上的径向尺寸相对于相对较厚的最外部分相对较薄。
在底部表面324上,如沿着中心轴304测量的部分302的最低点(例如,下表面)可能平齐,使得包括这些最低点的虚拟平面形成在底部表面上。但是,在其它实施方案中,这些最低点可能不同。此外,上文描述的三角形开口354在图3E中所示的仰视图中显而易见。
现参考图3F,示出沿着图3D中的线B-B取得的调相插塞300的横截面的顶部-正面透视图。如所示,在向下横穿中心轴304时,部分302的横截面积以锥形方式大致减小。在调相插塞300的整个高度内,最内部分306、次最内部分308和次最外部分310的横截面积的各自减小速率可能大致恒定。相对于其邻近部分302的横截面积,最内部分306的横截面积按更快速率减小,而次最内部分308和次最外部分310的横截面积的减小速率有点类似。但是,最外部分312显示其横截面积变动的变化速率,其以大致锥形方式减小且随后由于其连接至底座368而增大。虽然在图3F中最外部分312被示为与底座368连续,但是将了解,空心部分可在调相插塞300内的某些位置上将这两个元件分开,如图3D中所见。图3G示出沿着图3D中的线B-B取得的调相插塞300的横截面的底部-正面透视图且进一步图示上述方面。如调相插塞200,孔330的路径长度(例如,给定孔的路径长度是声波在所述孔中行进的距离)可能大体上相同(例如,在几毫米内)。
图4A至图4F示出根据本公开的一个或多个实施方案的另一个调相插塞400的各种视图。图4A特别示出调相插塞400的顶部-正面透视图,其包括大致成形来匹配其将邻近设置的隔膜的形状的顶部402;在本实例中,顶部在第一环形区域404中是大致凸的且在从中心轴408延伸的第二环形区域406中是大致凹的,第二环形区域比第一环形区域更径向向内。这样一种构造适于具有凸及大致球形或抛物线圆顶或防尘盖的凹隔膜。第一环形区域404和第二环形区域406横跨的面积以及这些区域各自凸和凹的程度可被变更来适应各种隔膜。
调相插塞400包括四个实心部分410,其至少大致相对于从调相插塞的入口侧412延伸至出口侧414且沿着其中心延伸的中心轴408彼此同心对准。共同地,部分410形成前表面416,从所述前表面416延伸且形成下文描述的底部表面418。从自中心轴408延伸的径向轴420向外,部分410包括最内部分422、次最内部分424、次最外部分426和最外部分428。除最内部分422外,部分410是部分环形。此外,部分410沿着径向轴420跨调相插塞400的整个直径的切面是对称的(或针对垂直于中心轴408且与其相交的任意其它径向轴)。在一些实施方案中,部分410可横跨前表面416的大致相同测地线长度—例如,如沿着测地线430测量。部分422、424、426和428可由一个或多个结构(未示出)保持在适当位置—例如,至少部分跨所述部分径向延伸的机械桥部。
如所示,部分410的相邻对由孔或槽432分开。与部分410一样,孔432横跨调相插塞400从前表面416和入口侧412至底部表面418和出口侧414的垂直长度(例如,如沿着中心轴408测量)。在所描绘的实施方案中,孔432包括可跨前表面416均匀分布的三个孔(例如,如沿着从中心轴408延伸至顶部402的外周边的测地线测量),但是在其它实施方案中,其空间分布可能是不对称的。但是,所示部分和孔的数量被提供作为非限制性实例,且不旨在以任何方式限制。
每个孔432展现大致曲折、弯曲和/或迂回形,其沿着前表面416在圆周上规则地重复。但是,与调相插塞200和300的孔和部分周边型式不同,调相插塞400的孔型大致以像正弦曲线的波状的大致正弦形(例如,正弦形)变动,其相对更平滑弯曲且无尖的、角度弯曲。在本实例中,型式包括八个波峰(例如,波峰434)和八个波谷(例如,波谷436),其由间插的弯曲区段(例如,区段438)分开。在一些实施方案中,所述型式可与典型正弦曲线相差达一定百分比差异,举例来说—例如10%至20%。但是,在其它实施方案中,型式可为完全正弦的。此外,其它数量的波峰434和波谷436是可行的,而不脱离本公开的范围。在一些实施方案中,区段438可展现不同曲率的两个区域,其大致在其中点上通过拐点(例如,拐点440)分开。在一些实施方案中,对于不同孔432,波峰434和/或波谷436的数量可能不同。由于其间插设置,孔432为每个部分410界定大致曲折、弯曲和/或迂回周边;除具有被框架442(其具有类似于框架314的被笔直斜面区段打断的部分圆形周边)包围的圆形外周边的最外部分428和无内周边的最内部分422,其余部分具有展现这样一种型式的内周边和外周边。
在一些实施方案中,当在圆周上横穿顶部402时,每个孔432的测地线长度可能恒定,但是在其它实施方案中,这个长度可能不同—例如,与在相邻波谷436上相比,相邻波峰434之间可能存在更大测地线长度。在图4B中描绘的构造中,最外孔432(夹置于最外部分428与次最内部分426之间)的测地线长度从波峰434至波谷436规则地变动,在波峰434上达到最大值且在波谷436上降至最小值。测地线长度可进一步针对其它孔432而变化。
在本实施方案中,孔432和其型式沿着径向轴420跨调相插塞400的整个直径的切面是对称的,使得每个部分410展现相同的大致曲折内周边和/或外周边,但是当朝向最内部分422径向向内横穿顶部402时,周边型式按比例缩小(例如,与距离中心轴更远的孔相比,区段438的长度针对更靠近中心轴408的孔432减小)。此外,孔432和部分410的内周边型式和/或外周边型式可测地对准—例如,相邻(两个或更多个)孔的波峰434沿着测地线430相交。
图4A也图示次最内部分424的表面的变动。具体地,次最内部分424包括落在第一环形区域404内的第一表面区域,其包括围绕曲折边界446规则地间隔的八个凸的楔形截面(例如,截面444),其中曲折边界的部分夹置于部分的相邻对之间。区段444的尖端(例如,尖端448)界定从中心轴408最径向向外的次最内部分424的区域。区段444可由各自第一表面法线界定,例如,诸如具有相对于中心轴408的+30°角的第一表面法线450。相反地,曲折边界446也在其内部界定落在第二环形区域406内的第二表面区域,其包括部分环形区段452,所述部分环形区段452的内周边由次最内部分424的内周边界定。由于部分环形区段452展现沿着径向轴420的变动曲率,所以其可由具有相对于中心轴408的各种角的多个第二表面法线界定。在一些实施方案中,在紧邻区段444的区域上,部分环形区段452可由第二表面法线454界定,其例如具有作为第一表面法线450的角的加法逆元的角(例如,﹣30°)。曲折边界446因此将不同曲率的两个区域分开。
图4B示出调相插塞400的俯视图,其尤其图示一些上述方面(例如,径向对称、部分410和孔432沿着前表面416的分布)。如这个俯视图中所见,部分410可占据与如沿着径向轴420测量的大致相同径向长度。替代地,部分410可占据如沿着测地线430测量的大致相同测地线长度。
图4B还图示如从俯视图中所见,孔432的一部分如何可从入口侧412至出口侧414在调相插塞400的整个垂直长度内可见。从这个角度看,呈现楔形形状的八个开口(例如,开口456)可显而易见。如从如下文描述的底部透视图所见,开口456也可表现为楔形。
现参考图4C,示出调相插塞400的侧视图。如这个视图中所见,次最外部分424沿着中心轴408在顶点458上到达调相插塞400的最高点。在这个构造中,顶点458与次最内部分426的顶点重合,形成一个虚拟平面,其包括次最外部分424和次最内部分两者的顶点,顶点沿着跨调相插塞400的直径且垂直于中心轴408延伸的水平轴(未示出)彼此分开。但是,在其它实施方案中,如图3中的调相插塞300的次最外部分和次最内部分的顶点,次最外部分424和次最内部分426的顶点可沿着中心轴408彼此水平分开。
顶部402包括沿着其外周边的圆形部分的第一倒角460和沿着其外周边的笔直斜面部分的与第一脊水平分开的第二倒角462。斜面部分沿着中心轴408到达比圆形部分的高度稍低的高度。在其底侧上,顶部402耦合至中间区段464,所述中间区段464的外周边可至少部分由最外部分428界定,其在向下横穿中心轴408时以线性、锥形方式减小,使得与在沿着中心轴的第二、较低高度上相比,其直径在沿着中心轴的第一高度上呈现较大值。中间区段464的最高部分在与顶部的外周边径向向内相距的一定距离处结合至顶部402的底侧,使得顶部部分从中间区段悬挂下来。但是,中间区段464可呈现非锥形几何形状,而不脱离本公开的范围。
在中间区段边界上,中间区段464耦合至底部466,其横截面积相对于垂直于中心轴的切面平面,沿着中心轴408按小于中间区段的速率减小。将了解,沿着中心轴408测量的底部466的高度可变动而不脱离本公开的范围。在其它实施方案中,底部466可被省略,在所述情况下,调相插塞400和孔432可终止于中间区段边界。可与底部466分开或一体形成的底座468以大致同心方式围绕底部。底座468部分环形且在本实例中包括四个突部(例如,突部470),各具有圆柱形孔,各种类型的紧固件(螺钉)可穿过所述圆柱形孔插入以将调相插塞400牢固地附着在周围环境中。
图4D示出调相插塞400和其在出口侧414上的底部表面418的仰视图。底部表面418包括通过空心环形孔432分开的实心环形部分(除具有圆形底部表面的最内部分422外),为简明起见经由交叉影线在图中突出。沿着将最内部分422与次最内部分424分开的径向轴420的径向距离可大致等于将次最内部分与次最外部分426分开的径向距离。相反地,在所描绘的实施方案中,将次最外部分426与最外部分428分开的径向距离与上述径向距离相比相对较小。此外,沿着最内部分422、次最内部分424和次最外部分426的径向轴420的径向长度可能大致相等,而在本实施方案中,最外部分428的径向长度大体上(例如,五倍)大于这些径向长度,使调相插塞400具有三个部分,其在出口侧414上的径向尺寸相对于相对较厚的最外部分相对较薄。
在底部表面418上,如沿着中心轴304测量的部分410的最低点(例如,下表面)可能平齐,使得包括这些最低点的虚拟平面形成在底部表面上。但是,在其它实施方案中,这些最低点可能不同。此外,上文描述的楔形开口456在图4D中所示的仰视图中显而易见。
现参考图4E,示出沿着图4C中的线C-C取得的调相插塞400的横截面的顶部-正面透视图。如所示,在向下横穿中心轴408时,部分410的横截面积以锥形方式大致减小。在调相插塞400的整个高度内,最内部分422、次最内部分424和次最外部分426的横截面积的各自减小速率可能大致恒定。相对于其邻近部分410的横截面积,最内部分422的横截面积按更快速率减小,而次最内部分424和次最外部分426的横截面积的减小速率有点类似。但是,最外部分428显示其横截面积变动的变化速率,其以大致锥形方式减小且随后由于其连接至底座468而增大。虽然在图4E中最外部分428被示为与底座468连续,但是将了解,空心部分可在调相插塞400内的某些位置上将这两个元件分开,如图4C中所见。图4F示出沿着图4C中的线C-C取得的调相插塞400的横截面的底部-正面透视图且进一步图示上述方面。如调相插塞200,孔432的路径长度(例如,给定孔的路径长度是声波在所述孔中行进的距离)可能大体上相同(例如,在几毫米内)。
图5A至图5C示出根据本公开的一个或多个实施方案的另一个调相插塞500的各种视图。如图5A中所示的顶部-正面透视图中所见,调相插塞500包括顶部502,其大致成形来匹配其将邻近设置的隔膜的形状;在本实例中,顶部是大致凸的且大致半球形,具有前表面503,其与无圆顶或防尘盖的大致凹隔膜(诸如图1的隔膜112)轮廓一致。但是,顶部502外凸弯曲的程度可被修改以匹配其邻近隔膜。
调相插塞500包括四个实心部分505,其至少大致相对于从调相插塞的入口侧508延伸至出口侧510且沿着其中心延伸的中心轴506彼此同心对准。共同地,部分505形成前表面503,从所述前表面503延伸且形成底部表面512。从自中心轴506延伸的径向轴514向外,部分505包括最内部分516、次最内部分518、次最外部分520和最外部分522,其共同以平滑、渐进方式相对于中心轴506在高度上减小。除最内部分516外,部分505是部分环形。在本实例中,部分505沿着径向轴514跨调相插塞500的整个直径的切面是大致凸且对称的(或针对垂直于中心轴506且与其相交的任意其它径向轴)。在一些实施方案中,部分505可横跨前表面503的大致相同测地线长度—例如,如沿着测地线524测量。替代地,部分505可横跨如沿着径向轴514测量的大致相同径向长度。部分516、518、520和522可由一个或多个结构(未示出)保持在适当位置—例如,至少部分跨所述部分径向延伸的机械桥部。
如所示,部分505的相邻对由孔或槽526分开,所述孔或槽526提供声波可行进穿过的空心部分,且进一步形成前表面503。与部分505一样,孔526横跨调相插塞500从前表面503和入口侧508至底部表面512和出口侧510的垂直长度(例如,如沿着中心轴506测量)。在所描绘的实施方案中,孔526包括可跨前表面503均匀分布的三个孔(例如,如沿着从中心轴506延伸至顶部502的外周边507的测地线测量),但是在其它实施方案中,其空间分布可能是不对称的。但是,所示部分和孔的数量被提供作为非限制性实例,且不旨在以任何方式限制。
每个孔526展现大致曲折、弯曲和/或迂回形,其沿着前表面503在圆周上规则地重复。如调相插塞400的孔和部分周边型式,调相插塞500的孔型大致以像正弦曲线的波状的大致正弦形(例如,正弦形)变化,其相对更平滑弯曲且无尖的、角度弯曲。在本实例中,型式包括八个波峰(例如,波峰528)和八个波谷(例如,波谷530),其由间插的弯曲区段(例如,区段532)分开。在一些实施方案中,所述型式可与典型正弦曲线相差达一定百分比差异,举例来说—例如10%至20%。但是,在其它实施方案中,型式可为完全正弦的。此外,其它数量的波峰528和波谷530是可行的,而不脱离本公开的范围。在一些实施方案中,区段532可展现不同曲率的两个区域,其大致在其中点上通过拐点(例如,拐点533)分开。在一些实施方案中,对于不同孔526,波峰528和/或波谷530的数量可能不同。由于其间插设置,孔526为每个部分505界定大致曲折、弯曲和/或迂回周边;除具有圆形外周边的最外部分522和无内周边的最内部分516外,其余部分具有展现这样一种型式的内周边和外周边。在一些实施方案中,当在圆周上横穿顶部502时,每个孔526的测地线长度可能恒定,但是在其它实施方案中,这个长度可能不同—例如,与相邻波谷530上相比,相邻波峰528之间可能存在更大测地线长度。这种测地线长度可进一步针对给定孔526而变化。
在本实施方案中,孔526和其型式沿着径向轴514跨调相插塞500的整个直径的切面是对称的,使得每个部分505展现相同的大致曲折内周边和/或外周边,但是当朝向最内部分516径向向内横穿顶部502时,周边型式按比例缩小(例如,与距离中心轴更远的孔相比,区段532的长度针对更靠近中心轴506的孔526减小)。此外,孔526和部分505的内周边型式和/或外周边型式可测地对准—例如,相邻(两个或更多个)孔的波峰528沿着测地线524相交。
图5B示出调相插塞500的侧视图。调相插塞500的外表面以及由孔526界定的部分505的表面在图5中加阴影来进一步图示调相插塞的实体构造。如所示,顶部502在其底侧上耦合至具有由最外部分522界定的外周边535的中间区段534,其在向下横穿中心轴506时以线性、锥形方式减小,使得与在沿着中心轴的第二、较低高度上相比,其直径在沿着中心轴的第一高度上呈现较大值。中间区段534的最高部分在与顶部的外周边径向向内相距的一定距离处结合至顶部502的底侧,使得顶部部分从中间区段悬挂下来。从图5B的角度看,这个构造大致使调相插塞500具有本文中所谓的“蘑菇”状。但是,中间区段534可呈现非锥形几何形状,而不脱离本公开的范围。
在中间区段边界536上,中间区段534耦合至圆柱形底部538,所述圆柱形底部538的横截面积相对于垂直于中心轴的切面平面沿着中心轴506大致恒定。共同地,顶部502、中间区段534和底部538各容纳部分505的各自子集。更具体地,当最外部分522从前表面503延伸至底部表面512时,最外部分可被视为界定调相插塞500的整个外周边和表面以及所谓的“框架”,框架包括调相插塞从其外表面径向向内延伸至径向最向外孔526的部分—例如,由这个孔向外限定的调相插塞的实心部分。将了解,沿着中心轴506测量的底部538的高度可变化而不脱离本公开的范围。在其它实施方案中,底部538可被省略,在所述情况下,调相插塞500和孔526可终止于中间区段534的中间区段边界536。
虽然未示出,但是部分505可界定底部表面512,其包括通过空心环形孔526分开的实心环形部分(除具有圆形底部表面的最内部分516外)。如前表面503,部分505可相对于径向轴514彼此等距离间隔。此外,在一些实施方案中,每个部分505的底部表面可沿着垂直于中心轴506的平面大体上平齐(例如,在10mm内)。此外,次最内部分518和次最外部分520的径向长度可大致相同,其中最外部分522的径向长度相对较大。
图5C示出沿着图5B中的线D-D取得的调相插塞500的横截面的顶部-正面透视图。特别图示部分505的横截面积沿着中心轴506的变动。如所示,在向下横穿中心轴506时,部分505的横截面积以锥形方式大致减小。在调相插塞500的整个高度内,最内部分516、次最内部分518和次最外部分520的横截面积的各自减小速率可能大致恒定。相对于其邻近部分505的横截面积,次最外部分520的横截面积以较快速率减小。但是,最外部分522显示其横截面积的稍微恒定变化速率,虽然存在邻近顶部502的底部边缘的相对不规则横截面变动的小区域。如调相插塞200,孔526的路径长度(例如,给定孔的路径长度是声波在所述孔中行进的距离)可能大体上相同(例如,在几毫米内)。
图6A至图6B示出根据本公开的一个或多个实施方案的调相插塞600的各种视图。如图6A中所示的顶部-正面透视图中所见,调相插塞600包括顶部602,其大致成形来匹配其将邻近设置的隔膜的形状;在本实例中,顶部是大致凸的且大致半球形,具有前表面603,其与无圆顶或防尘盖的大致凹隔膜(诸如图1的隔膜112)轮廓一致。但是,顶部602外凸弯曲的程度可被修改来匹配其邻近隔膜。
调相插塞600包括四个实心部分605,其相对于从调相插塞的入口侧608延伸至出口侧610且沿着其中心延伸的中心轴606定位。共同地,部分605形成前表面603,从所述前表面603延伸且形成底部表面612。从自中心轴606延伸的径向轴614向外,部分605包括最内部分616、次最内部分618、次最外部分620和最外部分622,其以平滑、渐进方式共同相对于中心轴606在高度上减小。除最内部分616外,部分605是部分环形。在本实例中,部分605沿着径向轴614跨调相插塞600的整个直径是大致凸的(或针对垂直于中心轴606且与其相交的任意其它径向轴)。部分616、618、620和622可由一个或多个结构(未示出)保持在适当位置—例如,至少部分跨所述部分径向延伸的机械桥部。
部分605的相邻对由孔或槽626分开,所述孔或槽626提供声波可行进穿过的空心部分,且进一步形成前表面603。与部分605一样,孔626横跨调相插塞600从前表面603和入口侧608至底部表面612和出口侧610的垂直长度(例如,如沿着中心轴606测量)。但是,所示部分和孔的数量被提供作为非限制性实例,且不旨在以任何方式限制。
如所示,每个部分605横跨的测地线长度—例如,如沿着测地线624测量,以及每个部分横跨的径向长度随着横穿前表面603(例如,在圆周上)而变化。此外,每个孔626展现大致曲折、弯曲和/或迂回形,其并未沿着前表面603在圆周上规则重复,取代相对于调相插塞200、300、400和500在圆周上横穿前表面时不规则变化。调相插塞600的孔型大致以不规则锯齿方式变动,具有不规则地分布遍及其上的尖的、角度弯曲。在本实例中,型式包括八个波峰(例如,波峰628)和八个波谷(例如,波谷630),其由间插的弯曲区段(例如,区段632)分开。但是,其它数量的波峰628和波谷630是可行的,而不脱离本公开的范围。作为不规则的孔型的结果,当在圆周上横穿前表面603时,区段632具有不规则长度。在一些实施方案中,一个或多个区段632可展现相同长度,而在其它实施方案中,每个区段可展现唯一长度。作为不规则孔型的另一个结果,相邻波峰628和波谷630未沿着各自测地线(例如,测地线624)对准。
在一些实施方案中,每个区段632可展现不同曲率的两个区域,其大致在其中点上通过拐点(例如,拐点633)分开。在一些实施方案中,对于不同孔626,波峰628和/或波谷630的数量可能不同。由于其间插设置,孔626为每个部分605界定大致曲折、弯曲和/或迂回的不规则周边;除具有圆形外周边的最外部分622,和无内周边的最内部分616外,其余部分具有展现这样一种型式的内周边和外周边。
部分605和孔626的测地和/或径向分布、区段632的长度、相邻波峰628和/或波谷630的定位和调相插塞600的大致不规则可至少部分随机化。例如,调相插塞600可展现图2中所示的调相插塞200的大致锯齿孔型的部分随机化修改。
图6B示出沿着图6A中的线E-E取得的调相插塞600的横截面的顶部-正面透视图。特别图示部分605的横截面积沿着中心轴606的变动。如所示,在向下横穿中心轴606时,部分605的横截面积以锥形方式大致减小。在调相插塞600的整个高度内,最内部分616、次最内部分618和次最外部分620的横截面积的各自减小速率可能大致恒定。相对于其邻近部分605的横截面积,最内部分616的横截面积按较快速率减小。但是,最外部分622显示其横截面积的稍微恒定变化速率,虽然存在邻近顶部602的底部边缘的相对不规则横截面变动的小区域。孔626的路径长度(例如,给定孔的路径长度是声波在所述孔中行进的距离)可能大体上相同(例如,在几毫米内)。
如上文参考图5的调相插塞500类似地描述,调相插塞600可包括其它组件,诸如耦合至顶部502的中间区段和耦合至中间区段的底部,顶部、中间区段和底部共同容纳部分605的各自子集。此外,部分605可界定底部表面612,所述底部表面612包括通过空心环形孔626分开的实心环形部分(除最内部分616外)。如下文更进一步详细描述,部分605和孔626可变为环形(处最内部分616外)且沿着底部表面612规则地间隔,而在其它实施方案中,在入口侧608上由部分和孔展现的不规则型式可沿着中心轴606继续且延伸至底部表面。
图7至图9示出根据本公开的一个或多个实施方案的各种调相插塞的仰视图。尤其,图7至图9示出调相插塞的孔/部分几何形状可如何沿着其底部表面变化,及底部表面上的这种几何形状可如何从调相插塞的入口侧上的不同几何形状转变或继续入口侧上的几何形状。
图7示出在底部表面702上具有大致环形几何形状的调相插塞700的仰视图。具体地,调相插塞700包括四个部分704(最内部分706、次最内部分708、次最外部分710和最外部分712)。除展现圆形几何形状的最内部分706外,部分704展现沿着底部表面702的环形几何形状。但是,部分704沿着底部表面702的环形和圆形几何形状可与其在与底部表面相对的入口侧上展现的几何形状不同。因而,在沿着中心轴714横穿调相插塞700时,部分704的几何形状可从第一几何形状转变为第二几何形状。例如,调相插塞700可在其与底部表面702相对的入口侧上呈现对应于图2A中所示的调相插塞200的大致锯齿部分/孔型的部分/孔型。在本实例中,调相插塞700的这种部分/孔型可以上文描述及图2D中描绘的方式平滑地转变,直至到达底部表面702,其中部分704除最内部分706外,呈现图7中所示的环形几何形状。类似地,以此方式的平滑转变也可适用于其它部分/孔型,例如,诸如调相插塞400的大致正弦形或调相插塞600的不规则型式。
图8示出在底部表面802上具有大致锯齿几何形状的调相插塞800的仰视图。与调相插塞700相比,调相插塞800图示入口侧上采用的部分/孔型可如何在调相插塞内继续,使得部分/孔型也至少部分在底部表面702上采用。在本实例中,调相插塞700展现调相插塞200所展现的大致锯齿部分/孔型。但是,与调相插塞200不同,当沿着中心轴804横穿调相插塞时,这种锯齿部分/孔型在调相插塞800内继续,直至到达底部表面802,其中部分806和孔808继续展现部分/孔型。在一些实施方案中,可在底部表面802上维持部分和孔隙806和808在调相插塞800的入口侧上的相对定位—例如,入口侧上的各自孔的两个测地线长度的比率可与其沿着底部表面802的径向长度的相应比率大致相同(例如,在5%内)。例如,也可经由底部表面802上相邻波峰和波谷的径向对准而维持入口侧上相邻波峰和波谷的测地对准。
图9示出调相插塞900的仰视图,其图示上述调相插塞内部分/孔型的维持可如何应用于大致正弦部分/孔型。正弦部分/孔型例如,可为调相插塞400的型式,且可在以上述方式沿着中心轴902横穿它时,维持在调相插塞900内。部分/孔型的维持可适用于其它型式,例如,诸如调相插塞600的不规则型式。
如所示及所述,分别在图2A至图2E、图3A至图3G、图4A至图4F、图5A至图5C、图6A至图6B、图7、图8和图9中所示的调相插塞200、300、400、500、600、700、800和900可用于扬声器(例如,压缩驱动器)中以减轻其它调相插塞设计中固有的问题。例如,压缩腔(例如,压缩腔122)中非所要的共振和/或消除和由其产生的其它效应(例如,不均匀频率响应、高频衰减、达到峰值等)可经由本文中公开的调相插塞构造减小。并入这种构造的扬声器可展现尤其在中频带中改进的频率响应和上频带中扩展的响应。
调相插塞200、300、400、500、600、700、800和900可以各种适当方式形成,包括形成为统一、连续元件的方式和调相插塞的两个或更多个部分单独形成且随后结合在一起的方式。此外,调相插塞可由各种适当材料组成,包括多种塑料,诸如酚醛树脂(Bakelite)。
可对本文中公开的调相插塞构造进行各种修改。例如,调相插塞的许多性质可修改,包括但不限于尺寸(例如,宽度、高度、长度)、相对设置、径向和/或测地分布和调相插塞及其元件(例如,部分、孔等)的曲率。本文中公开的孔和部分型式的变动可修改而不脱离本公开的范围,具体方面包括但不限于孔和/或部分型式像锯齿或正弦形的程度以及给定型式中的波峰和/或波谷的数量和包括调相插塞的部分和孔的数量。调相插塞和其元件可进一步根据其将声耦合的扬声器按比例调整且也可修改部分和孔的数量。也将了解,中间区段、底部、框架和底座的几何形状和横截面积被提供作为实例且不旨在限制。
调相插塞200、300、400、500、600、700、800和900的几何形状可实际上针对调相插塞可声耦合的任意隔膜定制。例如,调相插塞200、300、400、500、600、700、800和900的几何形状可针对具有凸、凹、抛物线、球形(例如,半球形)、锥形、扁平、多边形和其它几何形状的隔膜定制,包括利用上述几何形状的部分和/或组合的几何形状—例如,调相插塞可与具有对应于圆锥的截头锥体(例如,部分锥形几何形状)的几何形状的隔膜轮廓一致。此外,调相插塞200、300、400、500、600、700、800和900可针对利用圆顶的隔膜定制且针对实际上由圆顶展现的任意几何形状定制,包括但不限于凸、凹、抛物线、球形(例如,半球形)、锥形、扁平、多边形和其它几何形状,包括利用上述几何形状的部分和/或组合的几何形状。
出于说明和描述的目的提供实施方案的描述。对实施方案的适当修改和变动可根据上文描述执行或可从实践方法获得。例如,除非另有规定,否则一个或多个上述方法可由适当装置和/或装置的组合执行。所描述的方法和相关行动也可以除本申请中描述的顺序外的各种顺序执行,并行和/或同时执行。所描述的系统本质上是示例性的,且可包括额外元件和/或省略元件。本公开的主题包括各种系统和构造和所公开的其它特征、功能和/或性质的所有新颖和非显而易见的组合和子组合。
如本申请中使用,以单数形式引用且由词“一(a或an)”修饰的元件或步骤应被理解为不排除多个所述元件或步骤,除非声明这种排除情况。此外,提及本公开的“一个实施方案”或“一个实例”旨在被解释为排除也并入所述特征的额外实施方案的存在。术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标记且不旨在对其对象强加数字要求或特定位置顺序。下列权利要求书具体指出来自上述公开的被视为新颖且非显而易见的主题。
Claims (20)
1.一种用于电声换能器的调相插塞,其包括:
入口侧;
出口侧;
在所述入口侧的外表面上的前表面;和
多个部分,其具有沿着所述前表面的迂回周边且在其间形成孔,所述多个部分和孔沿着中心轴布置且从所述入口侧延伸至所述出口侧。
2.根据权利要求1所述的调相插塞,其中所述迂回周边是大致锯齿形。
3.根据权利要求1所述的调相插塞,其中所述迂回周边是大致正弦形。
4.根据权利要求1所述的调相插塞,其中所述多个部分包括四个部分且在其间形成三个孔;
其中所述迂回周边具有从所述中心轴测量的在所述前表面上的变化半径。
5.根据权利要求1所述的调相插塞,其中所述多个部分中的至少一个包括围绕曲折边界规则地间隔开的多个区段,所述曲折边界将两个不同曲率区域分开。
6.根据权利要求1所述的调相插塞,其中所述前表面由所述多个部分和所述孔形成,并且其中所述迂回周边从所述中心轴的径向距离随着所述迂回周边沿着所述前表面围绕所述中心轴而变化。
7.根据权利要求1所述的调相插塞,其中所述调相插塞的所述入口侧面向驱动器的隔膜,并且其中所述迂回周边至少部分不规则。
8.根据权利要求1所述的调相插塞,其中所述多个部分中的一个或多个具有在向下横穿所述中心轴时在各自弧线下方大致锥形减小的横截面积;并且
其中所述多个部分的每个部分具有至少一个迂回周边。
9.根据权利要求1所述的调相插塞,其中所述孔具有在向下横穿所述中心轴时增大的横截面积,并且其中所述多个部分的布置至少部分随机化。
10.根据权利要求1所述的调相插塞,其中所述多个部分中的一个或多个在所述出口侧上的底部表面上是环形的;
其中所述迂回周边是大致锯齿形;
其中所述多个部分包括八个波峰和八个波谷,其由具有不规则长度的区段分开;
其中所述不规则长度是部分随机化的;并且
其中相邻部分的所述波峰和波谷没有沿着测地线对准。
11.根据权利要求1所述的调相插塞,其中所述孔包括多个波峰和波谷,所述孔的测地线长度在相邻波峰之间比在所述调相插塞的前表面上的相邻波谷上更大,并且其中所述迂回周边形成完整周边,中心轴延伸穿过该周边的内部,该完整周边围绕所述中心轴并且在喇叭所耦合的前表面上。
12.根据权利要求1所述的调相插塞,其中所述孔包括多个波峰和波谷,相邻波峰和相邻波谷沿着沿所述调相插塞的前表面的各自测地线对准。
13.根据权利要求1所述的调相插塞,其中所述多个部分和所述孔相对于与所述调相插塞的中心轴相交的径向轴跨所述调相插塞的直径是对称的。
14.根据权利要求1所述的调相插塞,其中所述孔相对于从所述调相插塞的中心轴延伸至所述调相插塞的顶部的外周边的测地线跨所述调相插塞的前表面均匀分布。
15.一种电声换能器,其包括:
波导;
驱动器,其具有隔膜;和
调相插塞,其定位在所述波导与所述隔膜中间,所述调相插塞将形成在所述隔膜与所述调相插塞之间的压缩腔声耦合至所述波导,所述调相插塞包括:
入口侧,其面向所述隔膜且具有与所述隔膜轮廓一致的表面;
出口侧,其面向所述波导;
中心轴,所述中心轴穿过所述入口侧和所述出口侧的每一个,被定位成使得所述调相插塞关于所述中心轴径向对称;和
多个部分,其具有相对于中心轴在径向方向的弯曲周边且在其间形成槽,所述多个部分和槽沿着中心轴同心地布置且从所述入口侧延伸至所述出口侧,所述多个部分在所述出口侧上沿着垂直于所述中心轴的虚拟平面大体上平齐,
其中从所述中心轴到所述弯曲周边的距离随着所述弯曲周边围绕所述中心轴而变化。
16.根据权利要求15所述的电声换能器,其中所述弯曲周边是大致向斜形和大致正弦形中的一个;
其中所述弯曲周边位于与所述隔膜轮廓一致的表面上。
17.根据权利要求15所述的电声换能器,其中所述调相插塞进一步包括顶部,所述顶部具有由所述多个部分和所述孔形成的前表面,所述多个部分和所述孔相对于从所述调相插塞的中心轴延伸至所述调相插塞的外周边的测地线沿着所述前表面均匀分布,
其中所述调相插塞进一步包括第一环形区域和第二环形区域,所述第二环形区域具有与所述第一环形区域不同的曲率;并且
其中所述弯曲周边位于与所述中心轴垂直的平面中。
18.一种喇叭驱动器,其包括:
喇叭;
驱动器,其具有隔膜;
调相插塞,其夹置于所述喇叭与所述隔膜之间,所述调相插塞包括:
入口侧,其面向所述隔膜且具有与所述隔膜轮廓一致的表面;
出口侧,其面向所述喇叭;
中心轴,所述中心轴穿过所述入口侧和所述出口侧,并且对称地穿过所述隔膜;和
多个部分,其具有在所述表面上的曲折周边且在其间形成槽,所述多个部分和槽沿着中心轴同心地布置且从所述入口侧延伸至所述出口侧,所述多个部分在所述出口侧上沿着垂直于所述中心轴的虚拟平面大体上平齐,
其中所述曲折周边包括随着所述曲折周边围绕所述中心轴时在所述表面上从所述中心轴的变化径向距离,并且
其中所述曲折周边是大致向斜形和大致正弦形中的一个。
19.根据权利要求18所述的喇叭驱动器,其中所述曲折周边是所述大致向斜形的;
其中所述多个槽中的每一个槽包括多个波峰和波谷,所述波峰和波谷由具有不规则长度的间插区段分开;并且
其中所述间插区段的不规则长度是至少部分随机化的。
20.根据权利要求18所述的喇叭驱动器,其中所述曲折周边是大致正弦形;及
其中所述多个槽中的每个槽包括八个波峰和八个波谷,所述波峰和波谷由具有不规则长度的间插区段分开。
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US14/308,457 | 2014-06-18 | ||
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