CN112385244A

CN112385244A - 波导组件

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Publication number: CN112385244A
Application number: CN201980045145.4A
Authority: CN
Inventors: K·范迪克; T·范登凯布斯
Original assignee: PSS Belgium NV
Current assignee: PSS Belgium NV
Priority date: 2018-07-04
Filing date: 2019-06-24
Publication date: 2021-02-19
Anticipated expiration: 2039-06-24
Also published as: WO2020007636A1; GB201810946D0; US20210256955A1; EP3818726A1; US11699427B2; CN112385244B; GB2575277A

Abstract

一种用于引导声音的波导组件，所述波导组件包括：提供腔体的底架，所述腔体被配置为接收沿着所述波导组件的主轴线在向前方向上传播的声音；固定波导,所述固定波导相对于所述底架固定并且定位在所述波导组件的所述主轴线上，其中，所述固定波导与所述底架间隔开，并且被配置为引导由所述腔体接收的声音通过在固定波导元件和所述底架之间形成的至少一个开口；可运动波导，所述可运动波导相对于所述底架在以下位置之间是可运动的：待机位置，在所述待机位置中，可运动波导被配置为阻塞至少一个开口，并且与所述固定波导一起形成所述波导组件的面向向前表面；工作位置，在所述工作位置中，可运动波导被配置为允许声音通过所述至少一个开口离开所述腔体；其中，所述可运动波导被配置为通过沿着所述波导组件的主轴线在向后方向上缩回所述可运动波导的至少一部分而从所述待机位置运动到所述工作位置，其中，所述向后方向与所述向前方向相反。

Description

波导组件

发明领域

本发明涉及一种波导组件，还涉及一种包括波导组件的扬声器组件。

背景技术

在汽车工业中，通常在汽车的各个位置集成扬声器组件，例如在汽车的仪表板、门和立柱中。汽车的立柱可能例如包括侧柱和/或位于前挡风玻璃和车顶之间的“A柱”。扬声器组件被结合到汽车中的位置和方式将反过来影响那些将在汽车中的分配的扬声器组件产生的声音方式。

汽车行业的许多扬声器组件都暴露在外部环境中，即使在不工作时，也可能需要承受潜在的有害外部影响，例如直接的紫外线、灰尘以及驾驶员或汽车乘客的直接接触。

在汽车工业中，声音性能通常是许多消费者的关键问题，例如许多消费者选择花更多的钱来升级他们汽车中的音响系统。因此，随着时间的推移，扬声器组件的设计和集成变得越来越重要，许多汽车制造商正在寻求提高安装在他们汽车中的扬声器组件的性能和可靠性，并为其音响系统提供出色的外观。这些方面的最新发展包括：

·具有可见运动部件的扬声器组件

·具有照明部件的扬声器组件

·具有特定扬声器方向的扬声器组件(例如，声音直接指向特定乘客)

·具有特定位置的扬声器组件(例如，在特定乘客头部附近，从而为该乘客创建“3D”和/或“个性化”声音)

·结合有波导的扬声器组件(有时称为“声透镜”)，用于更改/优化由扬声器指向一个或多个乘客产生的声音的方式。这样的波导可以被配置为引导声音，使得声音以不同于扬声器最初产生声音的方向(通常对应于扬声器的主轴线)的方向释放到汽车中。

与汽车中的扬声器一起使用现有的波导组件通常集成到汽车的仪表板和/或A柱中，并且相对于配置为引导其声音的扬声器具有固定的位置。

可以安装扬声器组件的汽车表面上和下方的可用空间(这种表面在本文中称为“安装表面”)在尺寸上可能受到限制，例如汽车仪表板的容纳扬声器组件的空间可能有限。

WO2017/211365公开了一种扬声器组件，该扬声器组件结合有用于控制从扬声器发出的声音的方向性的可调声透镜。本发明人已经观察到，这种声透镜的设计要求在不工作时将整个扬声器组件降低到汽车内部(参见该文件的图1-3)，这必然要求扬声器组件在汽车内部占据大量空间。

WO03/065761公开了一种旨在用作演播室监视器的模块化扬声器，其中，扬声器单元包括高频辐射单元5、6(见图1)，其方向特性可以通过高频辐射单元的旋转来控制。

鉴于以上考虑而设计了本发明。

发明内容

在第一方面，本发明可以提供：

一种用于引导声音的波导组件，所述波导组件包括：

提供腔体的底架，所述腔体被配置为接收沿着所述波导组件的主轴线在向前方向上传播的声音；

固定波导，所述固定波导相对于所述底架固定并且定位在所述波导组件的所述主轴线上，其中，所述固定波导与所述底架间隔开，并且被配置为引导由所述腔体接收的声音通过在固定波导元件和所述底架之间形成的至少一个开口；

可运动波导，所述可运动波导相对于所述底架在以下位置之间是可运动的：

待机位置，在所述待机位置中，可运动波导被配置为阻塞至少一个开口，并且与所述固定波导一起形成所述波导组件的面向向前表面；

工作位置，在所述工作位置中，可运动波导被配置为允许声音通过所述至少一个开口离开所述腔体；

其中，所述可运动波导被配置为通过沿着所述波导组件的主轴线在向后方向上缩回所述可运动波导的至少一部分而从所述待机位置运动到所述工作位置，其中，所述向后方向与所述向前方向相反。

这样，当可运动波导处于其待机位置时，波导组件的内部可以由波导组件的面向向前表面(由所述固定波导和所述可运动波导形成)保护，当可运动波导处于工作位置时，但仍可以允许声音以被引导方式离开所述波导组件。

此外，与根据本发明人已知的其他波导组件(例如由WO2017/211365公开的波导组件)相比，波导组件可以以较小的“内置”高度来实现该效果，这是因为根据本发明的第一方面的波导组件，不需要将整个波导组件缩回到安装表面中以将可运动波导移动到待机位置。

此外，如果将波导组件安装在安装表面(例如，诸如仪表板之类的汽车的表面)中，则可以使波导组件的面向向前表面(当可运动波导处于待机位置时，由固定波导和可运动波导形成)与该表面相匹配，从而在可运动波导处于待机位置时遮挡所述波导组件的内部。

在一些示例中，所述波导组件可包括安装表面，所述安装表面包括将所述波导组件安装在其中的腔体。所述波导组件的面向向前表面(当可运动波导处于待机位置时由所述固定波导和所述可运动波导形成)可以被配置为与所述安装表面的外观匹配。

例如，所述波导组件的面向向前表面可以被配置为相对于所述安装表面齐平。在本文中，“齐平”可被认为是指基本上不延伸超过安装表面。

例如，所述波导组件的面向向前表面可以被配置为提供所述安装表面的延续，例如，通过基本匹配所述安装表面的轮廓。

为了避免任何疑问，沿着波导组件的主轴线在向后方向上的可运动波导的至少一部分运动不必包括与波导组件的主轴线完全平行的运动，尽管平行移动通常将使本发明的实现方式更直接。

在一些示例中(为简洁起见，其被称为“分段可运动波导”示例)，可运动波导可包括多个可运动波导元件，每个可运动波导元件相对于底架在各自的待机位置和各自的工作位置之间是可运动的。每个可运动波导元件可被配置为通过使所述可运动波导元件在向后方向上缩回而从其待机位置运动到其工作位置。

当所有可运动波导元件都处于其各自的待机位置时，可运动波导可被视为处于其待机位置，并且当所有可运动波导元件均处于其各自的工作位置时，可运动波导可被视为处于其工作位置。

在分段可运动波导示例中，每个可运动波导元件提供各自的波导表面，所述各自的波导表面被配置为当可运动波导元件处于其工作位置时，引导声音通过形成在所述固定波导元件和所述底架之间的至少一个开口。当所述可运动波导元件处于其工作位置时，所述可运动波导元件的波导表面可一起提供碟状表面(例如，截头圆锥形表面)。如果波导组件被配置为在整个径向范围内引导声音(参见下文)，则每个可运动波导元件的波导表面可以完全围绕所述波导组件的主轴线延伸。如果波导组件被配置为在有限的径向范围内引导声音(参见下文)，则每个可运动波导元件的波导表面可以部分地围绕所述波导组件的主轴线延伸。

在分段可运动波导的例子中，每个可运动波导元件可以沿着平行于波导组件的主轴线的轴线在各自的待机位置和各自的工作位置之间运动。

在一些示例中(为简洁起见，其可称为“柔性可运动波导”示例)，所述可运动波导可包括柔性波导元件，所述柔性波导元件被配置成可弯曲，以便相对于底架在待机位置和工作位置之间运动。所述柔性波导元件可以被配置为通过使所述柔性波导元件的至少一部分在向后方向上缩回而从待机位置运动到工作位置。

在柔性可运动波导的示例中，所述柔性波导元件的锚定部分可以附接至所述底架，优选地，所述柔性波导元件的可运动部分附接至所述波导组件的运动机构(参见下文)。优选地所述柔性波导元件被配置为可弯曲以允许所述柔性波导元件的可运动部分的运动。优选地所述柔性波导元件的锚定部分比所述柔性波导元件的可运动部分更远离所述波导组件的主轴线。

在柔性可运动波导示例中，所述柔性波导元件的波导表面可以被配置为在所述柔性波导元件处于其工作位置时提供碟状表面(例如，截头圆锥形表面)。如果波导组件被配置为在整个径向范围内引导声音(参见下文)，则所述柔性波导元件的波导表面可以完全围绕所述波导组件的主轴线延伸。如果波导组件被配置为在有限的径向范围内引导声音(参见下文)，则所述柔性波导元件的波导表面可以部分地围绕所述波导组件的主轴线延伸。

可运动波导可运动到一个或多个附加的工作位置，在这些位置，所述可运动波导元件被配置为允许声音通过至少一个开口离开腔体。所述附加的工作位置可以部分在所述待机位置和所述工作位置之间。所述波导组件的方向性在每个工作位置可以不同。

所述波导组件可以包括运动机构，所述运动机构被配置为使所述可运动波导在待机位置和工作位置之间运动。

在分段可运动波导示例中，所述运动机构可以被配置为使所有可运动波导元件在它们各自的待机位置和它们各自的工作位置之间运动，依次一个接一个地运动或同时运动。

在柔性可运动波导示例中，运动机构可以被配置为移动所述柔性波导元件的可运动部分。

鉴于本文的公开内容，技术人员可以设想各种运动机构。

举例来说，运动机构可以包括连接至可运动波导的运动元件，其中，运动机构被配置为相对于波导组件的主轴线在向前方向和向后方向上移动所述运动元件。

举例来说，运动机构可以包括一个或多个可运动销，所述一个或多个可运动销被配置为与形成在运动元件中或每个可运动波导元件(对于分段可运动波导示例)中的一个或多个相应通道接合。所述运动机构可以包括被配置为移动所述一个或多个销的电动机。

所述运动元件可以围绕所述波导组件的主轴线延伸。例如，它可以是环形元件。

所述运动机构可以包括被配置为例如沿向前方向和向后方向移动所述运动元件的机电、电动或电磁机构。

所述波导组件可以被配置为引导由所述腔体接收的声音在相对于所述波导组件的主轴线的整个径向范围内(即，在相对于主轴线径向向外延伸并覆盖相对于参考径向方向在0至360°范围内的方位角的方向范围内)或在相对于所述波导组件主轴线的有限径向范围内(即，在相对于主轴线径向向外延伸并覆盖相对于参考径向方向在0至X°范围内的方位角的方向范围内，其中X小于360°)通过在所述固定波导元件和所述底架之间形成的至少一个开口。

有限的径向范围可能是有用的，例如如果将波导组件安装在不需要声音在相对于波导组件的主轴线的所有径向上的安装表面中，例如在汽车仪表板上。

如果波导组件被配置为在整个径向范围内引导声音(参见上文)，则固定波导可以被成形为使其最后点位于所述波导组件的主轴线上，因为这可能有助于促进在整个径向范围内引导声音。

如果波导组件被配置为在有限的径向范围内引导声音(参见上文)，则固定波导的可以被成形为具有位于所述波导组件主轴线上的曲面(例如抛物线形)，因为这可能有助于促进在有限的径向范围内引导声音。

如果波导组件被配置为在整个径向范围内引导声音(参见上文)，则所述固定波导可以通过连接到所述底架的一个或多个立柱固定在适当的位置。立柱优选地是小的，以便最小化对声音分布的影响。如果波导组件被配置为在有限的径向范围内引导声音(参见上文)，则可能不需要此类立柱。

所述可运动波导可以包括以下任何一个或多个：

弹性/粘弹性材料，例如织物、橡胶、泡沫或聚合物；

固体材料，例如金属或塑料；

混合材料，例如即弹性/粘弹性材料和固体材料的组合。

其他材料也是可能的。

所述波导组件可包括被配置为提供所述波导组件的照明的一个或多个光源。

优选地，所述一个或多个光源可以被配置为当所述可运动波导处于所述工作位置时，可选地还当所述可运动波导处于所述待机位置时，提供所述波导组件的照明。

因此，当可运动波导处于工作位置时，可选地还当所述可运动波导处于待机位置时，光源可以被配置为产生光(例如，在控制单元的控制下)。

举例来说，一个或多个光源可以包括以下任何一种或多种：

位于所述固定波导上的一个或多个光源；

如果所述波导组件包括在扬声器组件中(参见下文)，则一个或多个光源位于扬声器的振膜下方；

位于底架上的一个或多个光源。

在第二方面，本发明可以提供：

一种扬声器组件，包括：

扬声器；和

根据本发明的第一方面的波导组件；

其中扬声器被配置为产生由所述波导组件的所述腔体接收的声音，由所述波导组件的所述腔体接收的声音沿着所述波导组件的主轴线在所述向前方向上传播。

扬声器优选地包括：

振膜；和

驱动单元，所述驱动单元被配置为基于输入信号移动振膜，使得振膜基于输入信号产生声音。

这样的扬声器当然是众所周知的。

所述扬声器可以安装在所述波导组件的底架中，其中所述扬声器的振膜被配置为沿着与所述波导组件的主轴线平行的(并且优选地对准的)扬声器轴线运动，使得由振膜产生的声音被所述波导组件的所述腔体直接接收，由所述波导组件的所述腔体接收的声音，所述腔体接收的声音沿着所述波导组件的主轴线在所述向前方向上传播。

但是，扬声器也可能安装在与所述波导管组件的底架分开的扬声器底架中，例如，扬声器产生的声音由另一个波导引导到所述波导组件，所述另一个波导被配置为引导由扬声器产生的声音以被波导组件的腔体接收，由所述波导组件的所述腔体接收的声音沿着所述波导组件的主轴线在所述向前方向上传播。在这种情况下，扬声器轴线不必平行于所述波导组件的主轴线。

如果扬声器安装在所述波导组件的底架中(参见上文)，振膜可能具有内边缘、悬挂于所述底架的外边缘、以及在内边缘和外边缘之间并且围绕所述波导组件的主轴线延伸的振膜主体。

如果扬声器安装在波导组件的底架中(参见上文)，则驱动单元可能具有固定在底架上的固定部件和固定在所述膜的内边缘的可平移部件。

扬声器可以是高音扬声器。

振膜可具有穹顶形状，例如，如高音扬声器的常规做法。

驱动单元可以被配置为以2kHz至20kHz频率范围内移动振膜，如高音扬声器的常规做法。

本发明的第三方面可以提供一种车辆，其包括根据本发明的第一方面的波导组件或根据本发明的第二方面的扬声器组件。

车辆例如可以是汽车。

本发明包括所描述的方面和优选特征的组合，除非明显不允许或明确避免这种组合。

附图说明

现在将参考附图讨论说明本发明原理的实施例和实验，其中：

图1(a)-(c)以横截面示出第一示例扬声器组件。

图2(a)-(b)以横截面示出了第一示例扬声器组件，同时更详细地示出了第一示例扬声器组件的运动机构。

图3(a)-(c)示出了一个或多个光源被配置为在可运动波导处于工作位置时提供第一示例扬声器组件的波导组件的照明的不同位置。

图4(a)-(b)以透视图示出了结合到汽车的仪表板中的第一示例扬声器组件。

图5(a)-(c)以横截面示出第二示例扬声器组件。

图6(a)-(b)以横截面示出第二示例扬声器组件，同时更详细地示出了第二示例扬声器组件的运动机构。

图7(a)-(c)示出了在一个或多个光源被配置为在可运动波导处于工作位置时提供第二扬声器组件的波导组件的照明的不同位置。

图8(a)-(b)以透视图示出了结合到汽车的仪表板中的第二示例扬声器组件。

图9(a)-(b)以横截面示出了第三示例扬声器组件。

图9(c)示出了从上方观察的第三示例扬声器组件，其中箭头指示声音方向，该声音方向由包括在第三示例扬声器组件中的波导组件指向。

图10(a)-(c)示出了中一个或多个光源被配置为在可运动波导处于工作位置时提供第三扬声器组件的波导组件的照明的不同位置。

图11(a)-(b)以透视图示出了结合到汽车的仪表板中的第三示例扬声器组件。

图12(a)-(b)示出了与第一示例扬声器组件一起使用的替代运动机构。

图13(a)-(b)示出了与第二示例扬声器组件一起使用的替代运动机构。

具体实施方式

本发明人已经观察到，期望提供一种适用于汽车(以及可能的其他环境)的波导组件，其中包括能够在待机位置和工作位置之间转换的可运动波导，使得：

·当可运动波导处于待机位置时，可运动波导可保护扬声器

·可运动波导的运动是平稳的，不会受到外部条件(例如温度、灰尘、汽车振动或机械零件的摩擦)变化的过度影响

·可运动波导的运动避免了各种驾驶条件下的不需要的声音

·当可运动波导管处于工作位置时，波导管组件能够以积极的方式影响声学效果，但占用的空间很小(特别是“内置”高度很小)–技术人员将理解，在设计可运动机械部件的自由度时总是会受到一些限制，特别是在，除了声音质量以外，还有许多设计要求需要考虑的汽车中。

现在将参考附图讨论本发明的方面和实施例。对于本领域技术人员而言，其他方面和实施例将是显而易见的。本文中提及的所有文件均通过引用并入本文。

图1(a)-(c)以横截面示出了第一示例扬声器组件101。

扬声器组件包括扬声器110和波导组件120。

扬声器110包括振膜和配置为基于输入(电)信号移动振动膜的驱动单元(未示出)，使得振膜基于输入信号产生声音。

在该示例中，扬声器110是高音扬声器，并且振膜具有穹顶形状，该穹顶相对于驱动单元凹入。在此示例中，驱动单元配置为以2kHz至20kHz频率范围内移动振膜。

波导组件120用于引导扬声器产生的声音，并且包括底架130、固定波导140和可运动波导150。

底架130提供腔体132，该腔体132被配置为接收沿着波导组件120的主轴线122在向前方向F上传播的声音。

固定波导140相对于底架130固定并且定位在波导组件120的主轴线122上，其中，固定波导140与底架130间隔开，并且被配置为引导由腔体132接收的声音通过在固定波导140和底架30之间形成的开口134。在该示例中，固定波导140具有专用形状，其最低点在扬声器110的中心上方且在波导组件120的主轴线122上。

可运动波导150相对于底架130在待机位置和工作位置之间是可运动的：

在待机位置中，如图1(a)所示，可运动波导150被配置为阻塞开口134，并且与固定波导140一起形成波导组件120的面向向前表面；

在工作位置中，如图1(b)所示，可运动波导150被配置为允许声音通过开口134离开腔体。

在这种情况下，开口134是环形(圆形)开口，但是在其他示例中，它可以具有不同的形状，例如，椭圆。

在该示例中，扬声器110被安装在波导组件120的底架130中，其中扬声器110的振膜被配置为沿着与波导组件120的主轴线12平行并且与其对准(并因此与之相同)的扬声器轴线移动，使得由振膜产生的声音被波导组件120的腔体132直接接收，波导组件120的腔体132所接收的声音沿着波导组件120的主轴线122在向前方向F上传播。扬声器110可以被视为在固定波导下方。

在该示例中(为简洁起见，其可称为“柔性可运动波导”示例)，可运动波导150是柔性波导元件，其被配置为可弯曲，以便相对于底架在如图1(a)所示的待机位置和如图1(b)所示的工作位置之间可移动。

如图1(a)-(b)所示，柔性波导元件的锚定部分152附接到底架130，而柔性波导元件的可运动部分154附接到波导组件120的运动机构160(参考下面的图2进行更详细的描述)。柔性波导元件被配置为可弯曲以允许柔性波导元件的可运动部分154移动。柔性波导元件的锚定部分152位于柔性波导元件的外围，并且比柔性波导元件的可运动部分154更远离波导组件120的主轴线122。

可运动波导150被配置为通过沿着波导组件120的主轴线122在向后方向R上缩回可运动波导150的可运动部分154而从待机位置运动到工作位置，其中向后方向R与向前方向F相反。

在该示例中，柔性波导元件是弹性材料，其锚定部分152连接到底架130。

在待机位置中，可运动波导元件150保护扬声器110，使得扬声器110不暴露于外部影响，并且特别地扬声器110被保护以免被用户触摸并且被保护以免受外部条件(例如，紫外线)的损害。

如图1(b)所示，当柔性波导元件处于其工作位置时，柔性波导元件的波导表面被配置为提供碟状表面156。在该示例中，该碟状表面是截头圆锥形的，但是在其他示例中，该碟状表面可以是例如弯曲的或双曲线的。

在该示例中，波导组件120被配置为在整个径向范围内引导声音，并且固定波导140被成形为使其最后点位于波导组件120的主轴线122上，因为这可以有助于在整个径向范围内引导声音。

运动机构160被配置为使可运动波导150在待机位置和工作位置之间运动。

图2(a)-(b)以横截面示出了第一示例扬声器组件101，同时更详细地示出了第一示例扬声器组件101的运动机构160。

在该示例中，运动机构160包括连接到柔性波导元件的运动元件162，其中该运动机构被配置为沿着波导组件120的主轴线122在向前方向F和向后方向R上(即如图2(a)-(b)所示的向上和向下)移动该运动元件162。

运动元件162可以围绕波导组件120的主轴线122延伸。例如，它可以是环形元件。运动元件162可以例如在锚定部分152的径向内侧(例如朝向主轴线122)连接到柔性波导元件。

运动机构160可以使用各种类型的机构，例如，其可以位于扬声器110的旁边和/或下方。此类机构可能包括，例如：

·具有齿轮和/或减速齿轮箱的机械装置(例如诸如伺服电动机的机电驱动器)

·具有蜗轮和/或减速齿轮箱的机械装置(例如机电驱动器)

·带有或不带有减速齿轮箱的电动(例如电磁)驱动器(例如磁系统中的音圈)

运动机构160的控制可以通过控制单元(未示出)来实现，该控制单元可以位于扬声器组件中或与扬声器组件连接的外部单元中。

图12(a)-(b)中示出了替代的运动机构160’，并且在下面进行了讨论。

图3(a)-(c)示出了一个或多个光源170被配置为当可运动波导150处于工作位置时提供第一示例扬声器组件101的波导组件120的照明的不同位置。光的方向在图3(a)-(c)中用箭头表示。

在图3(a)中，光源170位于扬声器的振膜下方。在这种情况下，振膜可以包括透明或半透明的材料。

在图3(b)中，光源170位于固定波导140上，在这种情况下，光源170位于固定波导表面的面向扬声器110的振膜的一侧。

在图3(c)中，多个光源170位于底架130上、扬声器110旁边、以及可运动波导150下方。在这种情况下，柔性波导元件可以包括透明或半透明的材料。

一个或多个光源170可以被配置为当可运动波导150处于如图3(a)-(c)所示的工作位置时，可选地还当可运动波导150处于待机位置时，提供波导组件的照明。

所述/每个光源可以是一种或多种颜色的光源，并且可以是例如由电子控制单元可调光，。

图4(a)-(b)以透视图示出了结合到汽车的仪表板180中的第一示例扬声器组件101。

在图4(a)中，可运动波导150处于待机位置，由固定波导140和可运动波导150形成的波导组件的面向向前表面相对于仪表板180(在此示例中，仪表板180可被视为安装表面)是齐平的(并提供仪表板180的延续)。

由于仪表板180下方的可用空间是有限的，因此扬声器组件101被设计为有利于小尺寸，从而扬声器组件101可以装配到该有限的空间中。

在图4(b)中，可运动波导150处于工作位置。

图4(b)显示在此示例中固定波导140由连接到底架130的三个立柱142(只有两个立柱可见)保持在适当位置。立柱142优选地较小，以便最小化对声音分布的影响。如果波导组件120被配置为在有限的径向方向上引导声音(参见下文)，则可能不需要这样的立柱142。

从图4(b)可以看出，在此示例中，波导组件120被配置为在可运动波导150处于工作位置时在整个径向范围内引导声音，换句话说，当柔性波导元件处于工作位置时，它可提供扬声器产生的声音的360°轴向方向性。这部分地是通过柔性波导元件的碟状波导表面156完全围绕波导组件120的主轴线122延伸而实现的。

当可运动波导150处于工作位置时，扬声器组件101的声音分布由图1(c)中的箭头示出。

可运动波导150可以具有一个或多个附加的工作位置(未示出)，在这些位置中，扬声器组件101的方向性被改变，而与扬声器产生的声音的频率无关。

在该示例中，扬声器101在底架130内的位置是固定的，但是扬声器101在底架130内的位置可以被改变或是可改变成适应由扬声器组件101产生的声音的方向性。

图5(a)-(c)以横截面示出第二示例扬声器组件201。

第二示例扬声器组件201包括许多与第一示例扬声器组件中的特征相对应的特征。因此，相似的特征给予相应的附图标记，并且除非提供进一步的解释，否则不需要进一步解释。

在该示例中(为简洁起见，可以将其称为“分段可运动波导”示例)，可运动波导250包括多个可运动波导元件251，每个可运动波导元件251相对于底架230在各自的待机位置和各自的工作位置之间可运动。当所有可运动波导元件251都在其各自的待机位置时，可运动波导250可以被视为处于待机位置，并且当所有可运动波导元件251都在其各自的工作位置时，可运动波导250可以被视为处于工作位置。

在该示例中，每个可运动波导元件251提供各自的波导表面，该各自的波导表面被配置为当可运动波导元件处于其工作位置时，引导声音通过形成在固定波导元件240和底架230之间的至少一个开口234。当可运动波导元件251处于其工作位置时，可运动波导元件的波导表面可以一起提供碟状表面256(在所示示例中为截头圆锥形表面)。

在该示例中，波导组件220被配置为在整个径向方向上引导声音，并且每个可运动波导元件251的波导表面完全围绕波导组件220的主轴线222延伸。

在该示例中，每个可运动波导元件251可沿着波导组件220的主轴线222在各自的待机位置和各自的工作位置之间运动，即如图5(a)-(c)所示向上和向下运动。

图6(a)-(b)以横截面示出了第二示例扬声器组件201，同时更详细地示出了第二示例扬声器组件201的运动机构260。

在该示例中，运动机构260被配置为使所有可运动波导元件251在它们各自的待机位置和它们各自的工作位置之间运动。

在该示例中，运动机构260包括类似于图2(a)-(b)所示的运动元件261。运动元件261附接到可运动波导元件251之一(相对于波导组件220的主轴线222的最中心元件)。可运动波导元件251连接在一起，使得附接有运动元件261的可运动波导元件的运动引起所有可运动波导元件251的运动。可运动波导元件之间的连接可以使得可运动波导元件251在它们各自的待机位置和它们各自的工作位置之间彼此同时运动，或者在它们各自的待机位置和它们各自的工作位置之间依次一个接一个运动。这种运动可以为观察者创建令人愉悦的视觉效果。

图13(a)-(b)中示出了替代的运动机构260’，并且在下面进行了讨论。

图7(a)-(c)示出了一个或多个光源270被配置为在可运动波导250处于工作位置时提供第二扬声器组件201的波导组件220的照明的不同位置。光的方向在图7(a)-(c)中用箭头表示。

在图7(a)中，光源270位于扬声器210的振膜下方。在这种情况下，振膜可以包括透明或半透明的材料。

在图7(b)中，光源270位于固定波导240上，在这种情况下，光源270位于固定波导表面的面向扬声器110的振膜的一侧。

在图7(c)中，多个光源270位于底架230上、扬声器210旁边、以及可运动波导260下方。在这种情况下，一个或多个可运动波导元件251可以包括透明或半透明的材料。

可以如结合第一示例扬声器组件所描述的那样配置一个或多个光源。

在图8(a)中，可运动波导元件251处于其待机位置，并且由固定波导240和可运动波导元件251形成的波导组件的面向向前表面相对于仪表板280(在此示例中，仪表板280可被视为安装表面)是齐平的(但不提供仪表板280的延续)。

在图8(b)中，可运动波导元件251处于其工作位置。

从图8(b)可以看出，在此示例中，波导组件被配置为在可运动波导250处于工作位置时在整个径向范围内引导声音，换句话说，当可运动波导元件251处于其工作位置时，它可提供扬声器产生的声音的360°轴向方向性。这部分地是通过可运动波导元件251的波导表面完全围绕波导组件220的主轴线222延伸而实现的。

当可运动波导250处于工作位置时，扬声器组件201的声音分布由图5(c)中的箭头示出。

可运动波导元件可具有一个或多个附加的工作位置(未示出)，在这些位置中，扬声器组件的方向性被改变，而与扬声器210产生的声音的频率无关。

图9(a)-(b)以横截面示出了第三示例扬声器组件301。

图9(c)示出了从上方观察的第三示例扬声器组件301，其中箭头指示了声音方向，该声音方向由包括在第三示例扬声器组件301中的波导组件320指向。

第三示例扬声器组件301包括许多与第二示例扬声器组件201中的特征相对应的特征。因此，相似的特征给予相应的附图标记，并且除非提供进一步的解释，否则不需要进一步解释。

第三示例扬声器组件301与第二扬声器组件201之间的主要区别在于第三扬声器组件301中，波导组件320被配置为在相对于波导组件320的主轴线322的有限的径向范围内(即在相对于主轴线径向向外延伸并相对于参考径向方向覆盖在0至X°范围内的方位角的方向范围内，其中X小于360°)引到由腔体接收的声音通过在固定波导元件340和底架330之间形成的开口334。在这种情况下，在覆盖范围为180°-270°的方位角的方向范围内。

由于波导组件320被配置为在有限的径向范围内引导声音，因此每个可运动波导元件351的波导表面仅部分地围绕波导组件320的主轴线延伸。

由于波导组件320被配置为在有限的径向范围内引导声音，因此固定波导340被成形为具有位于波导组件320的主轴线322上的弯曲(例如，抛物线形)表面，因为这可以帮助促进在有限的径向范围内引导声音。

第三示例扬声器组件3010的运动机构360类似于参考第二示例扬声器组件201描述的运动机构。

图10(a)-(c)示出了一个或多个光源370被配置为当可运动波导350处于工作位置时提供对第三扬声器组件301的波导组件320的照明的不同位置。光的方向在图10(a)-(c)中用箭头表示。

在图10(a)中，光源370位于扬声器310的振膜下方。在这种情况下，振膜可以包括透明或半透明的材料。

在图10(b)中，光源370位于固定波导340上，在这种情况下，光源170位于固定波导表面的面向扬声器310的振膜的一侧。

在图10(c)中，多个光源370位于底架330上、扬声器310旁边、以及可运动波导350下方。在这种情况下，一个或多个可运动波导元件351可以包括透明或半透明的材料。

可以如结合第一示例扬声器组件101所描述的那样配置一个或多个光源。

图11(a)-(b)以透视图示出了结合到汽车的仪表板380中的第三示例扬声器组件301。

在图11(a)中，可运动波导元件351处于其待机位置，并且由固定波导340和可运动波导元件351形成的波导组件的面向向前表面相对于仪表板380(在此示例中，仪表板380可被视为安装表面)是齐平的(但不提供仪表板380的延续)。

在图11(b)中，可运动波导元件351处于其工作位置。

从图11(b)可以看出，在该示例中，当可运动波导350处于工作位置时，波导组件320被配置为在有限的径向范围内引导声音，换句话说，当可运动波导元件351处于其工作位置时，其提供了非对称声音分布(相对于主轴线)。这部分地是通过可运动波导元件351的波导表面仅部分地围绕波导组件320的主轴线322延伸而实现的。

在该示例中，不需要立柱来支撑固定波导340。

图12(a)-(b)示出了与第一示例扬声器组件101一起使用的替代运动机构160'。

在这种情况下，运动机构160'包括旋转伺服电动机164'，该旋转伺服电动机164'被配置为移动运动元件162'，该运动元件162'附接到前述第一示例扬声器组件101的可运动波导150的可运动部分154。

如图12(a)-(b)所示，旋转伺服电动机164'的转子的旋转引起在形成在运动元件162'中的相应通道166'中的销165'(在这种情况下，存在三个销，尽管在附图中只能清楚地看到两个)运动。销165'的这种运动导致(通过与通道166'接合)运动元件162'，并且因此运动元件162'附接到其上的可运动波导150的可运动部分154在向后方向R上缩回，如图12(a)中的粗箭头所示。

图13(a)-(b)示出了与第二个示例扬声器组件201一起使用的替代运动机构260'。

在这种情况下，运动机构260'包括旋转伺服电机264'，该旋转伺服电机264'被配置为运动前述第二示例扬声器组件201的每个可运动波导元件251。

如图13(a)-(b)所示，旋转伺服电动机264'的转子的旋转引起在每个可运动波导元件251中形成的相应通道266'中的销265'(在这种情况下，存在三个销，尽管在图中只能清楚地看到两个)运动。销265'的这种运动导致(通过与通道266'接合)每个可运动波导元件251在向后方向R上缩回。通过适当地成形分别形成在每个可运动波导元件251中的通道，可以控制可运动波导元件251的移动以及在向后方向R上的移动程度，例如从而使可运动波导元件251在它们各自的待机位置和它们各自的工作位置之间依次一个接一个地移动、或者使可运动波导元件251在它们各自的待机位置和它们各自的工作位置之间彼此同时移动。在所示的示例中，通道266'被配置为使可运动波导元件251彼此同时运动，如图13(a)中的粗箭头所示。当然，在以上讨论的所有示例中，可以根据所需的声音性能和其他设计要求来优化和改变固定和可运动波导的几何形状。

如上所述的扬声器可以在除汽车之外的环境中使用，例如在消费行业、建筑行业(例如集成到天花板或墙壁中)、家庭娱乐行业或PA行业中。

用于执行所公开的功能的装置、或用于获得所公开的结果的方法或过程的特定形式或词语来表达的在前述说明书、或所附权利要求书或附图中公开的特征，可以酌情单独地，或以这些特征的任何组合来使用以用于以各种形式实现本发明。

尽管已经结合上述示例性实施例描述了本申请，但是当考虑本申请时，许多等效的修改和变型对于本领域技术人员将是显而易见的。因此，以上阐述的本发明的示例性实施例被认为是说明性的而不是限制性的。在不脱离本申请的精神和范围的情况下，可以对所描述的实施例进行各种改变。

为了避免任何疑问，提供本文提供的任何理论解释是为了提高读者的理解。发明人不希望受到任何这些理论解释的束缚。

本文使用的任何章节标题仅用于组织目的，并且不应解释为限制所描述的主题。

在整个说明书中，包括所附的权利要求书，除非上下文另有要求，否则词语“包括”和“包含”以及诸如“包括”、“包括”和“包含”之类的变体将被理解为暗示包括以下内容：规定的整数或步(step)或一组整数或(多个)步，但不排除任何其他整数或步长或一组整数或(多个)步。

必须注意的是，如说明书和所附权利要求书中所使用的，除非上下文另外明确指出，单数形式的“一”、“一个”和“该”包括复数对象。在本文中范围可以表示为从“约”一个特定值和/或到“约”另一特定值。当表达这样的范围时，另一实施例包括从一个特定值和/或至另一特定值。类似地，当通过使用先前的“约”将值表示为近似值时，将理解的是，特定值形成另一实施例。相对于数值的术语“约”是可选的，并且是指例如+/-10％。

Claims

1.一种用于引导声音的波导组件，其特征在于，所述波导组件包括：

底架，所述底架提供腔体，所述腔体被配置为接收沿着所述波导组件的主轴线在向前方向上传播的声音；

2.根据权利要求1所述的波导组件，其特征在于，所述波导组件包括安装表面，所述安装表面包括腔体，所述波导组件安装在所述腔体中。

3.根据权利要求2所述的波导组件，其特征在于，当所述可运动波导处于所述待机位置时，由所述固定波导和所述可运动波导形成的所述波导组件的所述面向向前表面被配置为与所述安装表面的外观匹配。

4.根据前述权利要求中任一项所述的波导组件，其特征在于，所述可运动波导包括多个可运动波导元件，每个所述可运动波导元件相对于所述底架在各自的待机位置和各自的工作位置之间是可运动的。

5.根据权利要求4所述的波导组件，其特征在于，每个可运动波导元件提供各自的波导表面，所述各自的波导表面被配置为当所述可运动波导元件处于其工作位置时，引导声音通过形成在所述固定波导元件和所述底架之间的至少一个开口。

6.根据权利要求5所述的波导组件，其特征在于，当所述可运动波导元件处于其工作位置时，所述可运动波导元件的波导表面一起提供碟状表面。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的波导组件，其特征在于，所述可运动波导包括柔性波导元件，所述柔性波导元件被构造成弯曲，以相对于所述底架在待机位置和工作位置之间是可运动的。

8.根据权利要求7所述的波导组件，其特征在于，所述柔性波导元件的锚定部分附接到所述底架，所述柔性波导元件的可运动部分附接到所述波导组件的运动机构。

9.根据权利要求7或8所述的波导组件，其特征在于，当柔性波导元件处于其工作位置时，所述柔性波导元件的波导表面被配置为提供碟状表面。

10.根据前述权利要求中任一项所述的波导组件，其特征在于，所述波导组件包括运动机构，所述运动机构被配置为使所述可运动波导在所述待机位置和所述工作位置之间运动。

11.根据前述权利要求中任一项所述的波导组件，其特征在于，所述波导组件被配置为引导由所述腔体接收的声音在相对于所述波导组件的主轴线的整个径向范围内通过在所述固定波导元件和所述底架之间形成的所述至少一个开口。

12.根据权利要求11所述的波导组件，其特征在于，所述固定波导通过连接至所述底架的一个或多个立柱而保持在适当位置。

13.根据权利要求1至10中的任一项所述的波导组件，其特征在于，所述波导组件被配置为引导由所述腔体接收的声音在相对于所述波导组件的主轴线的有限径向范围内通过在所述固定波导元件和所述底架之间形成的所述至少一个开口。

14.根据前述权利要求中任一项所述的波导组件，其特征在于，所述波导组件包括被配置为提供所述波导组件的照明的一个或多个光源，所述一个或多个光源可以被配置为当所述可运动波导处于所述工作位置时，可选地还当所述可运动波导处于所述待机位置时，提供所述波导组件的照明。

15.一种扬声器组件，其特征在于，包括：

扬声器；和

根据前述权利要求中任一项所述的波导组件；

其中扬声器被配置为产生由所述波导组件的所述腔体接收的声音，所述波导组件的所述腔体接收的声音沿着所述波导组件的主轴线在所述向前方向上传播。

16.根据权利要求15所述的扬声器组件，所述扬声器被安装在所述波导组件的所述底架中，其中所述扬声器的振膜被配置为沿着与所述波导组件的主轴线平行的扬声器轴线运动，使得由振膜产生的声音被所述波导组件的所述腔体直接接收，所述波导组件的所述腔体接收的声音、所述腔体接收的声音沿着所述波导组件的主轴线在所述向前方向上传播。

17.根据权利要求15或16所述的扬声器组件，其中，所述扬声器是高音扬声器。