CN106233750A - 用于低频线性阵列的多孔口装置 - Google Patents

Abstract

一种用于引导来自低频换能器的声音的多孔口装置（MAD）。所述MAD包括前表面、边沿、球状体和多个壁。前表面具有多个孔口。边沿具有与低频换能器的周边的周界相匹配的周界。球状体覆盖低频换能器的隔膜的中心。多个壁限定了在低频换能器的隔膜和多个孔口之间的空腔。多个壁和多个孔口限定了在水平和竖直面两者中的空间响应以便获得频率换能器所产生声音的期望辐射图。

Description

用于低频线性阵列的多孔口装置

相关申请

本专利申请要求享有2014年5月1日提交的在先提交的共同未决美国临时专利申请No.61/987,303的权益，在此通过引用并入该申请的全部内容。

背景技术

本发明涉及一种用于低频线性阵列的多孔口装置。特别地，当在阵列中使用多于一个元件（低音扬声器）时，该装置通过多个孔口将单个12''（12英寸）低音扬声器的表面区域转换成声学上等效的多个更小的换能器以便进行相干叠加。

线性阵列是一种扩音器系统，其由安装成直线且被同相馈送的若干个通常同样的扩音器元件组成以制造近似线性的声源。相邻的激励器之间的距离近到足以使它们有益地彼此干涉以发送较传统的喇叭形扩音器更远并且具有分布更均匀的声音输出图的声波。线性阵列中的每个元件必须在其工作带宽上充当“点源”来实现它们的波前的相干叠加。为了实现相干叠加，这些点源的中心到中心的间距不能超过最高的预期工作频率的半个波长。为了满足所需的低频范围和输出，经常期望使用12''直径的换能器（低音扬声器）。当排列成直线时，12''直径和随之的12''的最小中心到中心的间距意味着低音扬声器将仅相干地叠加到~600Hz。这将需要非常低的交越点（crossover point）以便从低频换能器转变到高频装置，这对于正在使用的装置是不可能的。

先前的发明使用简单的阻碍装置，该阻碍装置在损失水平面的覆盖均匀性的情况下仅仅提供对竖直辐射图的有限的控制。

发明内容

本发明将单个12''换能器的辐射分成声学上等效的多个更小的装置，其充当近间距的点源以提供改进的叠加、改进的图控制以及实质上更宽的工作带宽。

在一个实施例中，本发明提供了一种用于引导来自低频换能器的声音的多孔口装置（MAD）。该MAD包括前表面、边沿、球状体和多个壁。前表面具有多个孔口。边沿具有与低频换能器的周边的周界相匹配的周界。球状体覆盖低频换能器的隔膜的中心。多个壁限定了在低频换能器的隔膜和多个孔口之间的空腔。多个壁和多个孔口限定了在水平和竖直面两者中的空间响应以便获得频率换能器所产生声音的期望辐射图。

在另一个实施例中，本发明了提供一种线性阵列。该线性阵列包括布置成阵列的多个扬声器。多个扬声器中的每个具有低频换能器和多孔口装置（MAD）。该MAD包括前表面、边沿、球状体和多个壁。前表面具有多个孔口。边沿具有与低频换能器的周边的周界相匹配的周界。球状体覆盖低频换能器的隔膜的中心。多个壁限定了在低频换能器的隔膜和多个孔口之间的空腔。多个壁和多个孔口限定了在水平和竖直面两者中的空间响应以便获得频率换能器所产生声音的期望辐射图。

通过考虑具体实施方式和附图，本发明的其他方面将变得明显。

附图说明

图1是在频率换能器前方的多孔口装置的前视图。

图2是在频率换能器前方的多孔口装置的侧视图。

图3是多孔口装置沿线3-3的剖视图。

图4是多孔口装置沿线4-4的剖视图。

图5是多孔口装置的后视图。

图6是多孔口装置的平面图。

具体实施方式

在详细地说明本发明的任何实施例之前，要理解的是本发明在其应用中不限于下列说明书所阐明的或下列附图所示出的部件的构造和布置的细节。本发明能够有其他实施例并且能够以各种方式进行实践或实施。

当在阵列中使用多于一个元件（低音扬声器）时，本发明通过多个孔口将单个12''低音扬声器的表面区域转换成声学上等效的多个更小的换能器以便进行相干叠加。孔口的三维几何结构和数量限定了在水平和竖直面两者中的空间响应以便获得频率换能器所产生声音的期望辐射图。相比先前所可能实现的，该装置中的声学通道的尺寸、形状、间距和数量直到更高的频率都能精确地控制所辐射的声音在竖直和水平面两者中的指向性，并且具有更好的均匀性。

图1示出了在低频换能器102（例如扩音器）前方的多孔口装置（MAD）100的前视图。图2是在低频换能器102前方的MAD 100的侧视图。MAD 100包括第一孔口105、第二孔口110、第三孔口115、第四孔口120、第五孔口125以及第六孔口130。MAD 100还包括球状体135。孔口105-130由壁140、141、142、143、144、145和146形成，并且孔口成矩形形状以及所有的孔口均具有相同的尺寸。

低频换能器102具有隔膜150，隔膜150具有圆形周边或边缘160。球状体135覆盖隔膜150的中心。

图3和图4是沿图1中示出的线的剖视图。图5是MAD 100的后视图。MAD 100具有圆形边沿170，该圆形边沿170具有与低频换能器102的周边160的周界相匹配的周界。壁140-146从球状体135延伸到边沿170并且围绕球状体135相等地（即以相同的角度）隔开（即以60度的间隔）。壁140-146各自具有与MAD 100的前表面175平齐的边缘。壁140-146从前表面175延伸到靠近隔膜150的位置。在隔膜150和壁140-146之间保持有空间以允许隔膜150进行运动。

壁140-146形成了在MAD 100的前表面175和孔口105-130以及隔膜150之间的空腔。该空腔具有类似但不必相等的长度和体积。壁141、142、144和145具有弯曲部分180。壁140-146、孔口105-130以及孔口105-130直接暴露于隔膜150的区域全都有助于限定在水平和竖直面两者中的空间响应以便获得频率换能器102所产生声音的期望辐射图。相比先前所可能实现的，该装置中的声学通道的尺寸、形状、间距和数量直到更高的频率（即对于12''换能器102而言，显著大于600Hz，例如达到2kHz或更高，在此示出的实施例已经表现出直到1800Hz的叠加）都能精确地控制在竖直和水平面两者中的辐射声音的指向性，并且具有更好的均匀性。

上述说明书仅是示例目的。本发明构想了其他尺寸的换能器和MAD以及其他数量的孔口。MAD 100/扩音器102的组合意图用于线性阵列，其将多个MAD 100/扩音器102的组合组合成直线。然而，MAD 100/扩音器102的组合也能够在其他构造中使用。

因此，除了别的以外，本发明提供了一种多孔口装置，该多孔口装置用于限定在水平和竖直面两者中的空间响应以便获得频率换能器102所产生声音的期望辐射图。

Claims (16)

1.一种用于引导来自低频换能器的声音的多孔口装置（MAD），所述MAD包括：

前表面，所述前表面具有多个孔口；

边沿，所述边沿具有与所述低频换能器的周边的周界相匹配的周界；

球状体，所述球状体覆盖所述低频换能器的隔膜的中心；以及

多个壁，所述多个壁限定了在所述低频换能器的所述隔膜和所述多个孔口之间的空腔；

其中，所述多个壁和所述多个孔口限定了在水平和竖直面两者中的空间响应以便获得所述低频换能器所产生声音的期望辐射图。

2.如权利要求1所述的MAD，其中，所述多个孔口成矩形形状并且在尺寸上大体相等。

3.如权利要求2所述的MAD，其中，所述低频换能器是十二英寸低音扬声器。

4.如权利要求3所述的MAD，其中，所述多个壁从所述球状体延伸到所述边沿并且围绕所述球状体相等地隔开。

5.如权利要求4所述的MAD，其中，所述多个孔口由六个孔口组成并且所述多个壁以大约六十度的角度围绕所述球状体隔开。

6.如权利要求6所述的MAD，其中，所述空腔中的每个为大约相同的体积。

7.如权利要求1所述的MAD，其中，所述多个壁从所述球状体延伸到所述边沿并且围绕所述球状体相等地隔开。

8.如权利要求1所述的MAD，其中，所述多个孔口由六个孔口组成并且所述多个壁以大约六十度的角度围绕所述球状体隔开。

9.如权利要求1所述的MAD，其中，所述空腔中的每个为大约相同的体积。

10.如权利要求1所述的MAD，其中，所述多个壁中的一些是弯曲的。

11.一种线性阵列，包括：

多个扬声器，所述多个扬声器布置成阵列，所述多个扬声器的每个具有

低频换能器，以及

多孔口装置（MAD），其包括

前表面，所述前表面具有多个孔口，

边沿，所述边沿具有与所述低频换能器的周边的周界相匹配的周界，

球状体，所述球状体覆盖所述低频换能器的隔膜的中心，和

多个壁，所述多个壁限定了在所述低频换能器的所述隔膜和所述多个孔口之间的空腔；

其中，所述多个壁和所述多个孔口限定了在水平和竖直面两者中的空间响应以便获得所述低频换能器所产生声音的期望辐射图。

12.如权利要求11所述的线性阵列，其中，所述低频换能器是十二英寸低音扬声器。

13.如权利要求12所述的线性阵列，其中，所述低频换能器相干地叠加到1800Hz。

14.如权利要求11所述的线性阵列，其中，所述多个壁从所述球状体延伸到所述边沿并且围绕所述球状体相等地隔开。

15.如权利要求11所述的线性阵列，其中，所述多个孔口中的每个由六个孔口组成并且所述多个壁以大约六十度的角度围绕所述球状体隔开。

16.如权利要求11所述的线性阵列，其中，所述空腔中的每个为大约相同的体积。