CN1144498C - 谐振板型扬声器 - Google Patents

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Abstract

一种扬声器驱动单元，包括：一个可视显示屏；一个谐振板型元件，位于该显示屏附近，该元件的至少一部分是透明的，通过这一部分可看见显示屏。该扬声器驱动单元还包括一个振动激励装置，使该板型元件谐振，而用作声辐射器。

Description

谐振板型扬声器
本发明涉及扬声器，更具体地说，涉及单独的或于其他组件结合的谐振板型扬声器和板型扬声器驱动器单元，这些物例如为具有半透明或透明玻璃状板的画框、显示器机箱、可视显示屏、镜子等，或者，膝上型计算机等个人计算机，包括带显示屏的个人管理器(organiser)、手持式计算机等个人计算机，或者，手持式电话接收机等，包括具有显示屏的移动电话机，本发明还尤其涉及一种包括显示屏的组件，其中，显示屏幕能够象扬声器一样驱动，并装进上述的组件中。
这种谐振板型扬声器在国际专利申请WO97/09842中进行了描述，并且称为分布式模式(或DM)扬声器(或DML)。
大家知道，已经建议驱动手表的透明表面而使其用作蜂鸣器或发声器，即发出一些简单的声调，例如起对手表佩带者告警作用。
本发明的一个目的是提供一种透明的谐振板型元件，该元件可以按扬声器驱动，例如能够再现讲话或音乐。
本发明的另一个目的是增强谐振板扬声器的功能，能够直接进行用户输入。
按照本发明的扬声器驱动单元包括：一个显示屏；一个谐振板型元件，该元件的至少一部分是透明的，通过该部分可看见所述显示屏；和振动激励装置，使板型元件谐振，而用作声辐射器。
根据一个方面，本发明是一个显示屏组件，例如用于可视显示器单元(VDU)，包括：一个显示屏；一个谐振板型元件，该元件的至少一部分是透明的，通过这部分可看见显示屏；和振动激励装置，使板型元件谐振，而用作声辐射器或扬声器。
根据另一个方面，本发明是一种物品，如画框或架、显示器机箱、可视显示设备、镜子等，有预定的区域或表面是可见的，所述物品包括：一个谐振板型元件，该元件的至少一部分是透明的，通过这部分可看见显示区域或表面或物品，或至少通过这部分可以透射显示区域的光线；和振动激励装置，使板型元件谐振，而用作声辐射器或扬声器。
根据另一个方面，本发明是一个电话接收机等，例如一个移动电话机或蜂窝电话机，包括：一个显示屏；一个谐振板型元件，该元件的至少一部分是透明的，通过这部分可看见显示屏；和振动激励装置，使板型元件谐振，而用作声辐射器或扬声器。
谐振板型元件可以是刚性塑料，例如聚苯乙烯，或可以是玻璃或其它刚性透明材料。
可以安装几个振动激励装置以将弯曲波能量施加到板型元件上使其谐振而产生音响输出。这样的多个振动激励器可以使用相同信号驱动以给出单声输出，或可以单独驱动以提供多声道输出，例如立体声。驱动装置可以安装在板型元件边缘(edge)或边界部分(marginal portion)或板型元件透明部分之外的部分上。边界安装可以如同国际专利申请PCT/GB99/00143所描述，见附录A。振动激励器可以成对安装在板型元件相对边缘或边界部分或该元件透明部分之外的其它部分上。振动激励器可以直接连接到板型元件。振动激励器可以是电动或压电型。振动激励器可以包括一个惯性装置或可以部分或全部接地(grounded)。该激励器可以弹性支承在例如有关框架元件上，例如便携计算机的盖子上。板型元件可以沿一个或几个边缘弹性支承在框架上。因此，在该板为矩形的场合，可以沿三个相邻边缘弹性悬承，而在第四边缘上安装激励器。另一个方式，可以弹性支承所有四个板边缘。
作为另外一种方案或者额外地，振动激励器可以包括一个压电(例如PVDF或PLZT材料)或驻极体膜，例如透明压电或驻极体膜。压电或驻极体材料可以是层压或熔合在或者粘在或镶嵌在板型元件一部分或整体上或内，板型元件可以是玻璃、塑料或玻璃和塑料的组合。透明导线可以安装在板上或内以激励振动激励器。
扬声器或扬声器驱动器单元可以是国际专利申请号WO97/09842中描述的普通型。因此扬声器可以包括一个元件，它能够在沿厚度横向延伸的至少一个工作区域上维持并传播由弯曲波产生的输入振动能量，使谐振模式振动分量在所述至少一个区域上分布，并且使一个振动激励器安装在所述元件上，使该元件谐振而形成当谐振时提供音响输出的声辐射器。
可以夹紧或约束板型元件的一个或几个边界部分。板型元件的整个周边可以机械地夹紧。
板型元件可以安装在包围板型元件一个面的装置内，由此按照无限阻尼扬声器的形式，将来自所述一面的音响辐射约束在壳或空腔内。这种壳或空腔可以如同国际专利中请PCT/GB99/01048所描述的改善该板的模态性能(modal behaviour)，见附录B。
板型元件可以形成可视显示器单元等的表面，例如可视显示屏例如便携计算机的液晶显示器或等离子显示器的外或上透明保护表面。聚合物液晶显示器可以粘和或安装在板型元件上或与其一体形成，由此将扬声器和可视显示器功能一体形成。
谐振板型元件可以具有一个用户可触摸表面和在该表面上或与其相连并且响应用户接触的装置。该用户响应装置可以起触摸控制装置的作用，例如由此用户可以输入指令或提供信息给与扬声器相连的设备。
因此扬声器例如可以形成一个控制板，例如国际专利申请WO97/09842所描述的售货机，或可以控制计算机操作。
该用户响应装置可以包括可视或不可视区域，需要时通过印刷或标签勾画出，或如果可视，通过连接或镀膜可以使用电容性或导电或其它感应人手指等接触的替代方法。按压开关也可以安装在该表面上或镶嵌在其中。对于透明或半透明两种扬声器，这些或其它公知方法也可以使用。
谐振扬声器板也可以结合其它感测方法，包括发光装置阵列和接收器，例如围绕板周围并感测位置例如手指指向的板上一点的光电二极管和/或光电管。
在使用镀膜触头的场合，这些可是金属氧化物膜或薄金属膜类型并且由此如果需要可以使其为透明的，包括有关线路。因此，接触区域和到板边缘的导电线路可以设计成不影响板的光学性能。
应用包括触摸屏控制，用于透明计算机和视频显示谐振板型扬声器，用于半透明显示器和发光谐振板扬声器，和用于自动售票机(ATM)和售货机应用。表示了许多其它类型的应用，例如民用电子产品诸如遥控单元的语音或声音通知谐振接触板，不论是否发光，或应用于移动电话机显示器的适当区域，或将显示器、扬声器、控制板和照明组合起来。随着移动可视电话的开发，这种概念通过透明接触型扬声器板还形成视频显示器组件或有关设计的一部分，提供了进一步的工程价值。
通过包含有开关键的谐振扬声器板进行的控制设置的用户反馈将应用于高保真和音频设备的控制部分中，特别是在例如家庭影院系统等需要复杂设置的场合。
家用电器例如洗碗机、洗衣机也可由于增加了该技术而获益，工业仅器、显示器形式的指令控制例如频谱仅和示波器等也会获益于这种技术。
本发明可以应用于便携或其它计算机的控制、销售点数据系统、个人股票控制和标签设备，以及汽车导航设备、具有包括谐振板型扬声器设计“窗口”的汽车仪表盘显示器，具有声音输出的销售点产品，和用户/顾客数据输入设施、操作信息控制，和类似地用于博物馆、动物园等的教育显示设备、交互式音像设备。
在附图中以举例方式图示了本发明，图中：
图1是盖子打开的便携计算机立体图，表示一个计算机键盘和一个显示屏；
图2是图1中便携计算机盖子的部分截面图；
图3是移动无线电话机或蜂窝电话机的立体图，具有一个小键盘和一个显示屏；
图4是图1中移动电话机纵向截面图；
图5是要安装在墙壁上并且组合了扬声器的画框组件的分解立体图；
图6是显示器机箱的立体图，例如用于商店或博物馆结合了扬声器并且部分剖开以显示隐藏细节；
图7a和7b分别是图5的画框组件和图6的显示器机箱的部分截面图；
图8是显示屏组件的立体图，集成了显示屏和扬声器功能；
图9是图8组件的截面图；
图10是结合了本发明的组合扬声器/显示屏的售货机的立体图；
图11是可视显示设备的立体图，例如结合了本发明的组合扬声器/显示屏的电视机；
图12是大致为图1所示便携计算机的立体图，其中显示屏包括触摸垫；
图13是大致为图3所示移动电话机的立体图，其中显示屏包括触摸垫；
图14是组合谐振板型扬声器和触摸垫的部分截面图；
图15和16分别是图8和图9中所示组件的立体图和截面侧视图，并且包括触摸垫；和
图17是应用于电视机的显示屏/扬声器驱动单元的部分图示性立体图。
在图1和图2中，便携计算机包括一个机身21，具有一个小键盘27和一个盖子22与机身28铰接，当关闭时覆盖键盘而当打开时露出可视显示屏23。图1中，表示盖子被部分剖开以暴露隐藏的细节。
便携机盖子22形成围绕的周边29，以限定一个浅容器或罩30，其中安装有通过谐振板型元件形式的矩形透明保护盖24可见的液晶显示器(LCD)屏幕23。这种谐振板型元件形式的矩形透明保护盖24例如大致是在WO97/09842中描述的那种，沿四个边缘即两个侧边31、顶边33和底边32通过内置弹性悬承25例如泡末橡胶条在盖子内悬承。两对动圈惯性振动激励器26安装在板型盖子24顶边33上，接近侧边31以驱动板谐振起扬声器作用，而激励器支承在固定在盖子内的例如泡末橡胶的弹性支承34上。激励器隐藏在周边29的折反边35后面并且因此在使用中不可见。
尽管表示了成对激励器安装在板顶边，它也可以在需要多声道场合例如立体声、音响工作中通过将它们安装在板的相反侧边而将成对激励器分开得更远，以提供更好的立体声隔离。
透明板型元件24可以是聚苯乙烯、聚碳酸酯或类似物，或玻璃和塑料的组合，例如具有玻璃外表的塑料或气凝胶芯。在板型元件具有塑料表面的场合，可以安装防划涂层。
图3和4中，移动无线电电话机或蜂窝电话机40包括一个机壳41以常规方式容纳有一个无线电发射机和接收机(未示出)，一个天线42从机壳伸出以发送和接收无线电信号，一个显示屏43安装在机壳内，一个小键盘44装在壳体内位于显示屏附近，通过该键盘来操作该设备，还包括一个麦克风49。
如图4所示，机壳41形成有由环绕的唇边45限定的孔径，在该唇边下安装了由总体上由标号43表示的显示屏。该显示屏包括例如液晶显示器(LCD)51，通过谐振板型元件形式的矩形透明保护盖46可看见显示器。而谐振板型元件形式的矩形透明保护盖46覆盖了该孔径并且沿周围由弹性悬承例如置于盖子45内表面与板型元件46周边之间的泡沫橡胶条47悬承和封闭在机壳上。大致按照WO97/09842中所教导的方式，将一个惯性动圈振动激励器48安装在透明板型盖子元件顶边上以驱动该板谐振，而起扬声器作用。该激励器48支承在弹性悬承50上，例如固定在机壳上的泡末橡胶。该激励器隐藏在机壳上孔径的环绕唇边之后，因此在使用中不可见。透明板型元件可以是聚苯乙烯、聚碳酸酯等，或者是玻璃和塑料的组合，例如具有玻璃表面的塑料或气凝胶芯。在板型元件46是塑料表面的场合，可以使用防划涂层。
希望扬声器可以正常使用，即为保密扬声器要安置得临近用户耳朵，或作为“免提”电话机而提高音量。机械蜂鸣器即非语音告警可以结合到扬声器内。这种蜂鸣器可以利用振动激励器48或可以是单独的装置。
图5表示壁挂的画框或像框组件60，包括一个矩形正面框架61，该框架具有适合于连接壁钩将画支承到位的悬挂绳68，和一个矩形透明板型元件62形成画63之上的保护罩。如从图7a所示，正面框架61形成有限定一个孔径的环绕唇边64，通过该孔径透过透明保护罩62可看见画/照片63等，该保护罩62是谐振板型元件形式，沿其周边通过内置的弹性悬承65例如泡沫橡胶条弹性悬承在框架61内。背面框架67与正面框架61配合并且承载第二弹性悬承65，由此板62的周边由两个边支承。背面框架67承载画支承69，其上以任何方便方式安装画63。
两个动圈惯性振动激励器66安装在板型罩子元件的顶边67上，驱动该板谐振，而起扬声器作用。该激励器隐藏在环绕唇边64后面，因此在使用中不可见。板型元件可以是透明聚苯乙烯、聚碳酸酯等，或玻璃与塑料的组合，例如塑料或气凝胶芯带玻璃表面。在板型元件具有塑料表面的场合，可以使用防划涂层。利用这种设计，当需要时可以容易更换画。
尽管图5的设计往往用于壁挂，应当理解如果需要画/像框组件60可以制造得利用普通常规后支承而自由站立。
图6表示立式显示器机箱70，其通常是长方体并且包括一个方型底座71，一个顶72，和四个透明显示窗73，在机箱每个侧面上一个，在底座和顶之间延伸。在该机箱中，一个或几个例如四个窗73可以设计成利用振动激励器74辅助而起谐振板型扬声器作用，基本上是WO97/09842中所描述的方式。
图6和图7b的该显示器机箱70以与图5和图7a所示针对画框组件60相同的方式制造并起作用。因此，矩形透明谐振板型元件73弹性悬承在机箱顶72和底座71上的泡沫橡胶条75之间，惯性振动激励器74安装在顶72上的突缘79后面的板73上以便由此隐藏。透明板可以因此被驱动谐振，而起扬声器作用，例如将音响元件加到机箱内显示的产品或工艺品上。
透明板73可以如上所述制造。
图8和9表示一个组件80，包括一个可视显示屏和一个谐振板型扬声器，大致如同上面图1和2实施例所描述的。在此情况下，组件80往往形成自支承设备，能够进行制造，以后组装形成最终物品，例如电视机、VDU等。该组件包括轻型模压金属制成的大致矩形框架82，其上或其中刚性安装了可视显示屏81，例如液晶显示器，和在该显示屏上弹性地悬承一个矩形透明谐振板型元件83。该板型元件83悬承在框架82上支承的泡沫橡胶等周围弹性条87上。例如泡沫橡胶条的弹性密封/悬承85置于在屏幕81的边缘和板83之间形成它们之间的空腔86。振动激励器87安装在板83周边上屏幕81区域之外的位置上，激励该板谐振，而起扬声器作用。
图10表示一个售货机90，包括一个具有控制板92和发货槽93的机柜。控制板92包括组合的可视显示器和音响组件80，如图8和9中的有关描述，有助于售货机工作，也可以包括下面描述的额外功能。
图11表示一个可视显示设备100，包括一个机箱101，其中装有组合的可视显示器/扬声器组件80，如同图8和9中所描述的。该机箱101一般具有常规控制键或按钮102。形成显示屏前罩的透明板83的相对侧边分别形成有区域a到f，这些区域是接触垫片，由此用户可以简单地通过触摸适合的垫片控制设备100的功能。
图12到16表示触摸垫片如何应用于前面描述的本发明实施例中。因此，图12表示触摸垫片o、p应用于便携计算机20的屏幕，而图13表示触摸垫片h到m应用于移动电话机40的屏幕。
图14是表示谐振板上触摸垫片的截面图草图。
图15和16表示触摸垫片88应用于图8和9所示的组件80的谐振板。
图17表示本发明如何应用于阴极射线管或等离子屏幕电视机110。应当注意图中只表示本发明的显著特征。为清楚原因省略了电视机的外壳和机箱，尽管外壳和机箱用于支承组合可视显示器111和扬声器，就象图1和2的便携计算机盖子用于支承显示器/扬声器一样。
如图所示，矩形谐振板112安置在可视显示器111之前并且板112形成有透明窗114，该窗具有圆角114。振动激励器115安置在板112边缘部分上窗113之外，并且在相对的边上。触摸垫片116沿窗口底边放置。如果需要，板型元件在窗口之外的部分可以起掩罩的作用而隐藏有关元器件，或可以安置在板型元件上的单独的掩罩。
本发明因此提供了一种组合了可视显示器和扬声器功能的组件，其能够制造薄、空间利用率高的VDU或电视机等。
附录APCT/GB99/00143
说明书摘要
一种主动式声音装置，包括一板元件(11)，该板元件的弯曲波作用的共振模式分配与换能器装置(31-34)共同决定声音性能。该换能器装置(31-34)耦合到板元件(11)的边缘位置。这种布局产生了取决于主动式共振模式分配的音响上可接受的作用。选择换能器位置或通过设置局部边缘夹紧来进行改进的方法，取决于根据作为声音辐射器的装置的声音输出参数，评估所述换能器装置(31-34)和板元件(11)的最好或较好操作相互作用。
Figure C9980795100151
权利要求书
1.一种主动式声音装置，包括一板元件，该板元件的弯曲波作用的共振模式分配与同该板元件耦合的换能器装置共同决定声音性能，其特征在于，该换能器位于该板元件的边缘位置，这种布局产生了取决于主动式共振模式分配的音响上可接受的作用。
2.如权利要求1所述的主动式声音装置，其特征在于，所述边缘位置选定位置是，在所述换能器装置和所述板元件工作时产生的所述共振模式的数量和频率方面，位于该处的换能器装置与板元件产生最佳或较佳的操作相互作用。
3.如权利要求1或2所述的主动式声音装置，其特征在于，所述边缘位置选定位置，在作为声音辐射器或扬声器的声音输出的功率方面，位于该处的换能器装置和板元件产生最佳或较佳的操作相互作用。
4.如权利要求1、2或3所述的主动式声音装置，其特征在于，所述边缘位置选定位置是，在作为声音辐射器或扬声器的声音输出功率的平滑度方面，位于该处的换能器装置和板元件产生最佳或较佳的操作相互作用。
5.如前述任一权利要求所述的主动式声音装置，其特征在于，该板元件具有边缘夹紧装置。
6.如权利要求5所述的主动式声音装置，其特征在于，该边缘夹紧装置系位于局部范围。
7.如权利要求6所述的主动式声音装置，其特征在于，所述布局包括所述的局部边缘夹紧装置所处的位置，能够同位于所述边缘位置的换能器装置一起，而不是通过本身的选定，改进该装置的声音操作，用于与该板元件的最佳操作相互作用。
8.如权利要求6所述的主动式声音装置，其特征在于，具有多个所述的局部边缘夹紧装置。
9.如权利要求7所述的主动式声音装置，其特征在于，所述多个局部边缘夹紧装置的相互距离，与低频共振模式的波长相关，以更有助于该装置的声音作用。
10.如权利要求7、8或9所述的主动式声音装置，其特征在于，所述板元件为多边形，所述局部边缘夹紧装置与一个以上的边有关联。
11.如基于权利要求8的权利要求10所述的主动式声音装置，其特征在于，所述板元件大致为矩形，所述多个局部边缘夹紧装置与没有换能器装置的三个边关联。
12.如权利要求11所述的主动式声音装置，其特征在于，所述多个局部边缘夹紧装置位于所述三边的中点和各角落处。
13.如权利要求5所述的主动式声音装置，其特征在于，所述边缘夹紧装置沿着所述板元件延伸。
14.如权利要求13所述的主动式声音装置，其特征在于，所述板元件是多边形，所述边缘夹紧装置沿着至少一个与所述换能器装置无关的边延伸。
15.如权利要求14所述的主动式声音装置，其特征在于，所述板元件大致为矩形，所述边缘夹紧装置沿着两平行边延伸。
16.如权利要求14所述的主动式声音装置，其特征在于，所述边缘夹紧装置沿着三边延伸。
17.如前述任一权利要求的主动式声音装置，其特征在于，所述板元件在与换能器装置相关的边上至少具有两个所述换能器装置。
18.如权利要求17所述的主动式声音装置，其特征在于，所述板元件为多边形，所述换能器装置至少与两边相关。
19.如权利要求17或18所述的主动式声音装置，其特征在于，所述板元件大致为矩形，所述换能器装置与较长及较短边相关。
20.如前述任一权利要求所述的主动式声音装置，其特征在于，至少一个所述的界边位置与已知可行的板内换能器位置相关。
21.如前述任一权利要求所述的主动式声音装置，其特征在于，另包括隔音装置，该装置在所述板元件四周延伸并伸出所述板元件。
22.如前述任一权利要求所述的主动式声音装置，其特征在于，所述板元件至少部分透明或半透明。
23.如前述任一权利要求所述的主动式声音装置，其特征在于，所述换能器装置为机电类型。
24.如前述任一权利要求所述的主动式声音装置，其特征在于，所述换能器装置在工作时向所述板元件内发射弯曲波，和/或使所述板元件的边缘侧向变形而沿着所述板元件发射横弯曲波，和/或在所述板元件的角落处施加扭矩，和/或使所述板元件局部边缘区域产生线形变形。
25.一种制造主动式声音装置的方法，该声音装置包括一板元件，该板元件的弯曲波作用的共振模式分配同适当耦合至板元件上的换能器装置一起有助于产生音响上可接受的性能，所述方法包括：评估使换能器装置位于板元件上多个不同的边缘位置上而产生的声音性能，并选择出能够产生可接受的声音性能的所述边缘位置。
26.一种制造主动式声音装置的方法，该声音装置包括一板元件，该板元件的弯曲波作用的共振模式分配同适当耦合至板元件上的换能器装置一起有助于产生音响上可接受的性能，所述方法包括：增加局部夹紧装置，以改进某些特定边缘位置的换能器装置所产生的声音性能，所述方法还包括：评估使所述局部夹紧装置位于板元件上多个不同的边缘位置上而产生的声音性能，并选择出能够产生可接受的声音性能的所述边缘位置。
27.如权利要求25或26所述的方法，其特征在于，所述声音输出的评估局限于与所述主动式声音装置的可接受的性能和所要进行的使用，有密切关系的频率范围。
28.如权利要求1、25、26或27所述的方法，其特征在于，所述评估是针对主动式声音装置作为声音发射器或扬声器的操作，并与使用其不同边缘位置的声音输出有关。
29.如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述声音输出的评估是或包含相关于与共振模式中共振模式的数目及/或其频率或分配及/或这些共振模式对所述声音输出的贡献的一致性，相对应的内容。
30.如权利要求28或29所述的方法，其特征在于，所述声音输出的评估是或包含相关于所述声音输出的功率及输入的机械振动(一般电驱动的原因)转化为所述声音输出的效率。
31.如权利要求28、29或30所述的方法，其特征在于，所述声音输出的评估是或包含相关于所述声音输出的功率平滑度，以及各所述共振模式的贡献的一致性。
32.如权利要求30或31所述的方法，其特征在于，所述评估包括建立所述声音输出与一些参考值的关联，并根据对所述参考值的偏离，产生评估测量值。
33.如基于权利要求31的权利要求32所述的方法，其特征在于，所述参考值是所述声音输出的特定频率范围上单个的实质中值。
34.如基于权利要求31的权利要求32所述的方法，其特征在于，所述参考值包含连续的或接续的所述声音输出的特定频率范围上整个所述声音输出的实质中值。
35.如权利要求34所述的方法，其特征在于，所述评估包括将测量到的所述声音输出选择性地调整为与具有有意义的单个值的所述参考值相协调的大小。
36.如权利要求35所述的方法，其特征在于，所述单一中值对应于在所述共振模式较密集的高频段所施加的值。
37.如权利要求35或36所述的方法，其特征在于，所述调整涉及到提高所述共振模式较不密集的低频段大小。
38.如权利要求32到37任一项所述的方法，其特征在于，所述评估测量涉及基于所述参考值的均方差。
39.如权利要求38所述的方法，其特征在于，所述评估测量包括基于所述参考值的均方差的倒数。
40.如前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，根据权利要求5、6或7的所述方法的应用，跟随有或伴随有根据权利要求5到7的至少一项其他权利要求所述方法的应用，使相同的所述多个不同位置产生相同的声音输出。
41.如前述任一权利要求所述的方法，适用于具有三个或更多边或边缘的板元件，其中评估的每一个阶段用于沿着所述板元件的一个相同边缘间隔开的所述多个不同位置。
42.如基于权利要求25的权利要求41所述的方法，其特征在于，一个所述的评估阶段在实施时，一第一换能器装置已位于所述板元件的一个边缘位置，该评估阶段用来找出能够与第一换能器装置一起满意配合的第二换能器装置的任何其他边缘位置。
43.如权利要求42所述的方法，其特征在于，所述第一换能器装置的一个边缘位置是由所述评估的早期阶段标示为最佳或可行的位置。
44.如权利要求43所述的方法，其特征在于，所述第一及第二换能器装置位于板元件不同边缘上的边缘位置。
45.如权利要求44所述的方法，其特征在于，所述不同边缘指大致矩形的较长或较短边缘。
46.如权利要求45所述的方法，其特征在于，所述第一换能器装置位于所述较长边上的边缘位置。
47.如权利要求46所述的方法，其特征在于，大致矩形的板元件之较长及较短边缘在独立的所述评估阶段进行单独的所述。
48.如前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，沿着所述一个边缘之所述不同位置间的间隔，相关于所述一边的中点和与已知成功换能器板内位置直角相关的点之间的差。
说明书
具有板元件的
主动式声音装置
本发明涉及一种主动式声音装置，尤其涉及板元件，其声音作用或性能取决于此类板元件及相关表面振动内较佳的弯曲波作用的共振模式的分配方式；本发明并与这类主动式声音装置的产生及改进方法有关。
此处很适合使用“分配模式”这个词来用于这类声音装置，包括声音发射器或扬声器；而“板形式”是用来表示板元件上的分配模式作用，除非该词不适用于上下文。在板形式扬声器中或该类扬声器本身，这种板元件做为分配模式声音发射器，并取决于通过输入装置将机械作用施加列板元件时所产生的弯曲波作用；而弯曲波作用的共振模式所产生的合成激励导致了表面振动，并通过与四周流体耦合而产生声音输出，一般四周的流体为空气。与这类声音发射器(其中更广泛的主动式和被动式声音装置)有关、揭露性的教导，请参见我们的国际专利申请文件WO 97/09842；我们最近各种专利申请涉及新增的有用的补充和发展。
至今，可行且最有效率的换能器位置，是板元件板子上向中心延伸且与中心偏移的位置，至少对于抗弯刚度大致各向同性的板来说是这样的，并且有效地表现出抗弯刚度基本不变的轴向非各向同性。前述的WO 97/09842对于这类换能器板内最佳的均衡坐标给出了专门的指导，包括替代方案；以及使用两个或更多换能器时，各种不同特殊坐标的最佳组合。
对于板形式的声音装置，已经预测到了其特有的各种有益的应用，包括具有隔音的表面板或层。例如，实际中将其并入或装如装饰板或镶面都是可行的，而视觉上可能都无法区别。另外，与其他用途作功能上配合也是可行的，譬如显示功能，包括图片、海报、写入/消除板、投射屏幕等。有效地将板内换能器隐藏起来的功能，可应用到各方面。但还存在潜在的实际应用，特别是靠近中心的地方，留出更大的板区域不受阻碍，甚至不受到可隐藏换能器的阻碍，会是有用的。例如用于影像或其他可看穿的显示时，即使板形式的声音装置具有可看透的大块中央区而能够相当吸引人，但是利用板内嵌入换能器追求板元件的半透明或甚至全透明也是不值得的。
根据本发明一种装置的情况，提供了一种板形式的声音装置，该装置包括一带有换能器装置的分配模式声音板元件，且该换能器装置位于边缘位置，这种配置能够产生在音响方面可接收的、有效分配及产生共振模式振动的激励。此处提出了这类适用于换能器装置的位置，以及关于适当地选择或改进一或多处这类位置的重要教导。这类适当选择，对于来自或可能来自声音发射器装置或扬声器相对于令人满意地将振动能引入板元件的研究结果是有利的，例如可以很方便地在边缘位置或地方进行激励时，评估有关板元件输出声音的各种参数。最佳的结果至少也适用于麦克风。
从截至本发明的相关背景技术看来，这类成功的边缘位置的可用性至少可以说是意想不列。实际上，主要最接近WO 97/09842的先前技艺，是该发明的起点和展示性的教导，也就是WO 92/03024，从此教导出现之后，特别是与脱离角内激励有关的技术大有进展。从这类相关进展了解到，对于可行的声音性能所需分配共振模式弯曲波的作用，导致了在板角落产生密集的振动活动；一般而言，这也会影响到板边缘。至少直觉上，并由于略为远离中心但十分接近板内换能器位置这种实际成功案例的强调，这类密集振动活动紧密地与板边缘结合，这不证自明地提供了有限的方法，因此，有类似的可能效果，作为一整体的板元件材料；这种结合是以往所观察到的边缘无法产生振动的原因。
本发明在应用时，适合的声音组件，或至少是某块区域，可能是透明或半透明的。典型的板元件一般而言是呈多边形，而通常是矩形。若干换能器装置可能位于或接近各个不同的边缘，至少对于大体上呈矩形的板元件而言是上述的状况。该换能器或各个换能器可能是压电类、静电类或机电类型的装置。该换能器或各个换能器配置为能够发出压缩波到板边缘，及/或使板边缘侧向变形，以便沿着板边缘发出横弯曲波，及/或在板角落产生扭力，及/或在板局部区域生成线性变形。
评估板元件的声音输出与声音输出的适当的准则有关，包括功率输出大小，也就是将输入机械振动(自动也是原本就存在的电力驱动)转变为声音输出的效率，还包括功率输出的平滑度，作为弯曲波作用的共振式激励的一致性测量，还包括观察功率输出中被激共振模式的频率，包括这些频率的个数、分布或者扩展，所有这些都可看作有用的指标。这种对于换能器装置位置可行性的评估，单独地或相结合形成了本发明的方法方面。
作为对评估功率输出的平滑度的辅助方法，我们在此还建议使用根据某些参考值的均方差为基础的技术。使用均方差的倒数有助于直接根据正的值及/或表达式来决定平滑度。适合的参考值对于所讨论的各种情况都是独立的，例如基于中值，譬如通过感兴趣的频率范围内的实测功率输出点的平滑后的直线来进行图像表示。该参考值若采用归一化的标准格式，对于使用均方差来评估的情况，是相当有帮助的；而且可将测量到的声音功率输出调整列适合该标准格式。该标准格式在图形上可能是直线，较好是平直的直线，因此能对应某些特定的常数参考值；更好的情况是自然找出的相同线或值能适用于频率较高的分配模式板元件，该频率较高的位置，模式及模型作用会较为密集或最密集。
在这样的关系中，值得注意的是：对于这样归一化为实质常数参考值所要求的任何一种函数，也能有效地作为输入信号的均衡函数的基础，以改进低频声音的输出。像这样的可行分配模式板元件，具有如我们以上专利申请中较佳的长宽比例及弯曲刚度，其本身具有与频率相关的声音功率输出特性，朝向并穿过共振模式及模型作用不太密集的低频区，但是，由于这种频率分布通常有益于在这类低频区的声音作用，这种输入信号的均衡化是有用的。这种在低频区的低声音功率输出与这类板元件的边缘自由振动有关，因此，低频功率的耗损大，低频输出的大部分被低质量地辐射及/或散掉，也包括自由的邻近板边缘的有效短路。如所预期的那样，与采用板内换能器位置的板元件相较，对于换能器位于板元件边缘或靠近边缘及/或刚度更小的板元件的地方，这些低频功率耗损相当大。但是除了输入信号均衡，通过在板元件的四周装上隔音件及/或通过夹紧板元件的边缘，也能显著减轻这些影响。实际上，间隔的局部边缘夹紧，具有与波长大于局部边缘夹紧间隔的频率相关的有用的、可选择的有益影响。
有趣的是，对于刚度相当高的特定板元件，可行的边缘换能器位置包括的位置，对于尤其是我们上述专利申请中的教导和实践应用中作为优选方案提出的一般换能器装置板内位置，有边缘相关性。当成对使用换能器装置时，利用所述的相关性找到界边换能器位置的第一个优选位置，作为对应于概念上围绕的最大区域。对于基本上是方形的板元件，所述的相关性可以利用直角或笛卡儿坐标的一致性，其中所述相关性由相关联的换能器装置利用沿对角相对的象限来表示。但是，这只是针对于特别高刚度/高品质的板元件，而并不是总是如此，甚至对于相当硬(但没有那么硬)的板。以下说明表明了，与在某些或邻近象限相关的有价值的操作。对于椭圆形板元件，该相关性/一致性可根据双曲线共振模式相关直线，这些直线经过板内位置趋向边缘。其他各式各样的方式都不够好，但仍是可行的，基于围绕板内较佳换能器位置的正交向量所作的研究，发现了成对的换能器边缘位置，而上述的板内较佳换能器位置包括接近或位于板元件的角落位置。另一与角落或接近角落的激励有关的发明方面，涉及列在已知的板内最佳或较佳的驱动位置处适当的质量负载或夹紧，这时，看起来这类质量负载的最佳驱动位置，在某种有用的程度上，可以有效地当作组件中弯曲波振动的“虚拟”源，后者可能无法避免质量负载的中心侵入，但是它与在角落位置产生成功的边缘激励有很大的关联。
还进行的进一步的研究，包括具有不同刚度的板元件，具体地说，大刚度板、低刚度板和中刚度板，在通常大致矩形的结构情况下，具有WO97/09842文件中所述的长宽比的轴向弯曲刚度。
对于刚度较大的板元件而言，针对沿着较长或较短边缘的单一换能器位置，基于功率输出的平滑度进行的评估，是以往用来确认以上优先坐标位置的方法，也就是，所期望的峰值为单一换能器装置的最佳位置。但是，此外，在各边缘的一半并从各角落算起超过坐标位置约1/3长度的位置之间，边缘具有峰值15％的平滑度测量值扩展(spread)；而沿着至少1/4长度的位置，为峰值的约30％。对于较短边缘而言，在坐标位置之间，平滑度测量的扩展约在10％之内，而在1/4长度位置处约25％内。较短边缘实际上表现出比较长边缘更好的功率平滑度，在1/4长度位置直到角落约1/10长度内。
还进一步研究了在同一象限和相邻象限换能器的组合，其中一个位于各个较长边缘或较短边缘上，一个换能器可以沿着一条边位于单一换能器的一个最佳位置，而另一换能器沿着另一条边变化。对于沿短边的变化，根据板内优先换能器位置的坐标的一个位置的优选情况，由约6/10长度上的最佳平滑度测量所确认。在3/4长度处也有差不多一样位置的位置，而在1/4及1/3长度位置为稍差一点。此外，除了从角落算起1/10以下大部分位置，与相同象限内较佳板内位置的坐标相比，要更好、类似或不太差。对于沿长边的变化，短边换能器位于约接近6/10的较佳位置，实际上，则表示在邻近象限中换能器位置结合的较佳应用，此时最佳位置位于1/5以下，比1/3长度位置上0.42的位置稍好，而在1/10长度位置稍差。1/4长度位置事实上和较佳板内位置坐标的中间长度位置及邻近象限位置大致相同。不言而喻，根据迭代可以继续这些过程，因此可以发现更佳的组合。
以功率输出平滑度为基础。对较低刚度板元件的研究表明，对应界边换能器位置的峰值，也是约位于板内坐标位置，但差不多与板边缘1/4长度位置一样好，而就实际达成的模型分配沿着边缘的位置而言，一般来说显著减少了临界状态。这可很容易地通过较低板刚度及使用中换能器本身内的柔度之间的相互作用看出。看起来板的共振模型分配是受到换能器位置的影响，而发生改变，至少就某种程度来说，是在这类位置上。刚度较大的板基本上可避免这种影响。但是，这类换能器内的柔度及与板刚度/弹性的可能的相互作用，很明显是另一个要考虑的因素，包括有效地加以利用。
对相当高及相当低刚度的板元件所做的研究，显示出应用边缘激励相当不同的结果，包括针对换能器位置而言或多或少的临界状态，不论是单一或成对换能器的情况下，以及与换能器柔度间或多或少的相互作用。因此最好考虑采用中刚度的板元件。
对于这类中等刚度的板元件而言，就像预期的一样，与相当低刚度的板元件相比，其差异点为：通过边缘夹紧，增加了可用声音功率输出，对于中间范围的频率模式显著增加了功率，对于低频模式的模型或峰形更强。趋向于较高刚度板元件的特征包括：更有力的优先作为最佳板内换能器位置坐标上边缘位置的最佳单一换能器位置，以及穿过中间点的有价值的可行性，但仍位于距离角落约1/10的位置。对于两个位于界边的换能器装置，导出了明显的较佳实例，用于最佳板内换能器的坐标相关位置，没有那么好但可能适用于中间及2/3长度位置，并与相同象限相关坐标和2/3长度位置相同。
很显然的是，超过承受弯曲波作用的基本能力的板元件之材料参数，在决定边缘换能器位置上具有重要地位；而使用两个或两个以上的换能器位置产生别具特色的解决方式，是需要实验性的评估，例如按下面的教导就能实现。
另外，至少特别针对接受测试的基本上呈矩形的板元件，发现如果在相关板元件的一个或多个选定的其他边缘位置上，结合局部质量负载或夹紧，可明显地加以改进(对于弯曲波相关的共振模式分配及激励成元件的声音响应)。本身没有价值的换能器边缘或近边缘位置中，如果不是大多数，也是很多位置，可能是全部。因此本发明的观点包括该驱动装置位置与板元件边缘有益的其它质量负载的夹紧位置相结合。
对于使用两个或多个换能器装置的情况，毫无遗漏地研究边缘位置的组合是不实际的，但这里给出了在第一换能器边缘位置为已知的情况下，如何为第二个换能器找到最佳的和其它可行的边缘位置。实际上，根据这里的教导，还能进一步研究并评估出其他边缘换能器位置。但同样地，利用局部边缘衰减来增进任何已知换能器边缘位置的性能都可以利用本教导加以研究及评估到您希望的任何程度及数量，或者是增强或减弱某些共振模式的作用，否则故意干扰其他共振模式，或主要是增加输出功率。
大体上，我们相信以下事实值得深思：最低共振模式是与任何板元件最长自然轴长度有关，因此大致呈矩形的板元件的较长边总是用作换能器装置的位置，包括只要在最佳位置用于单一换能器装置的操作是可行的位置。敏感地将此应到甚至鼓励或企图使用其他换能器装置的地方，因此不论是否要增强某些共振模式，故意干扰其他共振模式或主要增加输出功率。
同时视为一般看法的相关事实为：所感兴趣的工作频率范围，用于换能器装置位置的评估部分，可能相当影响到最佳及可行的这类位置，也就是，对于全在如500赫兹以上和以下的范围可能有所不同。其他影响因素可能在邻近表面出现，例如位于影响声音性能的空间处的板之后。
这就意味着或要求较佳的边缘或边缘邻近位置的特性，倾向我们以上PCT及其他专利申请所预测的对象，典型地被视为提供耦合至更接近大部分的频率模式，且更平均地而不是不太平均地执行这项工作，也许基本上能够避免仅由若干频率模式主控的局面。这种适合性在板元件上局部针对于较低而不是较高的总实际振动能，但应高以便增加频率模式的总数，不是在几乎或根本没有耦合任何或很少模式的意义上的“失效”。
为了更了解本发明，请参考以下详细说明及本说明书所附的附图：
图1显示带有适合换能器的分配模式声音板，其中换能器已在上述PCT应用中加以说明；
图2概略显示有四种不同途径的边界或边缘激励声音板；
图3显示换能器在声音板边缘的可能配置，以达到如图2所示的作用，而图3A立体显示这类板；
图4大概也显示了换能器的四个较佳的边缘位置，相对于假想示出的图1板内位置；
图5显示相同的四个较佳位置，相对于其他优先板内驱动位置，及优先的成对互补或假想的板内的驱动位置的较佳组合；
图6指示在较佳位置上所有这些对及四个驱动换能器如何相互连接用以测试；
图7显示边缘驱动换能器位置如果不是那么好的情况下也是可行的；
图8显示角落驱动位置及在板内优先驱动位置上的有用质量负载；
图9及9A显示四个一般较不佳的边缘驱动换能器位置与许多边缘质量负载或夹紧位置，及测试质量及驱动换能器是如何与板有关；及
图10显示板内用于驱动换能器的边缘位置内板内无阻碍区域，夹紧端及弹性悬承/安装；
图11A、B是大致矩形的、具有相当高的刚度和沿着较长及较短边缘的单一换能器位置的板元件的输出功率/频率曲线；
图12A、B是与输出功率平滑度测量结果相关的条形图；
图13A、B是两个换能器位置的输出功率/频率曲线，其中一个换能器沿着较短或较长边缘变化；
图14A、B是与输出功率平滑度测量结果相关的条形图；
图15A、B是具有更低刚度和沿着较长边缘的换能器位置的板元件输出功率/频率图及相关功率平滑度条形图；
图16A、B是沿着较短边缘第二换能器位置的输出功率/频率图及功率平滑度条形图；
图17是对于低刚度板元件，换能器位于优先板内位置和边缘位置的功率输出比较结果；
图18A、B、C显示导流、三边夹紧及以上两者结合的效果；
图19A、B是低刚度板元件沿着三边夹紧以及在第四边上的换能器位置的输出功率/频率图，及相关功率平滑度条形图；
图20A、B是低刚度板元件在两个平行边缘夹紧以及在另外一个边上换能器位置的输出功率/频率图，及相关功率平滑度条形图；
图21A、B是低刚度板元件在角落/边缘中央局部夹紧以及在其他较长边缘的换能器位置的输出功率/频率图，及相关功率平滑度条形图；
图22是低刚度板元件在其它角落/边缘中央进一步局部夹紧的功率平滑度条形图；
图23A、B是具有三边七点夹紧和全边属性的低刚度板元件和沿着其它边缘上换能器装置的非优先位置的其它局部夹紧的未归一化的功率评估的条形图，并未针对低刚度板元件标准化；
图24A、B是三边夹紧并进行归一化评估的情况下功率输出/频率图，及相关功率平滑度条形图；
图25A、B是利用归一化，具有中等刚度和沿着较长边缘的单一换能器位置的板元件的功率输出/频率图，及相关功率平滑度条形图；
图26A、B是没有采用归一化，具有7点局部夹紧的中等刚度板元件的功率输出/频率图，及功率评估条形图；
图27A、B与上图类似，但是采用了归一化进行功率平滑度评估；
图28A、B是中等刚度板元件和沿着较短边的第二换能器位置的功率输出图，及功率平滑度条形图；
图29指出如上所述的7个及13个局部夹紧的点；
图30是用来解释板内柔度影响的示意图；及
图31A-E是较低刚度板元件在不同边缘状况的功率效率条形图。
图1中，分配模式声音板扬声器10如WO 97/09842所述，板元件11具有典型最佳接近(但偏离)中央位置，用于驱动装置换能器12。如图所示具有芯体14及表面15，16的夹层结构仅仅是实例性的，还有许多单件式及/或加强及其他结构的可能性。在任何情况下，一般板内换能器配置潜在地限制空地的存在，例如在透明或半透明板的情况下用于光线传输。
主要透明或半透明共振模式声音板元件可以使用已知的透明压电换能器，例如将镧掺杂锆酸钛。但这样做成本相当高，因此利用此处的替代方法，通过从图2中所显示的对着板周围或边缘的四种激励类型选择其一和最佳化的扬声器设计，可以保留共振模式声音板元件10大部分畅通无阻，这四种激励类型标示为类型T1-T4，如下所述：
T1-发出压缩波至板元件11的边缘(如图沿着18A)-如利用相关驱动换能器惯性作用或参考平面
T2-沿着板元件11的边缘(如图沿着18A)，发出横弯曲波-如利用弯曲作用驱动换能器，使板边缘侧向变形
T3-向边缘18A、B间的角落，如图所示施加扭转-可以利用弯曲或惯性的驱动换能器
T4-如图示直接在板元件11的边缘18B产生线性变形-可在与惯性驱动换能器接触的局部区域。
图3为综合板11组件的局部视图，显示高张力的表面15、16及结构芯体14，具有驱动换能器/激励器31-34，用于前述边缘/界边驱动的四类型T1-T4。实际上，板内可同时使用少于四种的驱动类型，该板可用于声音及机械最佳化，以得列所希望的操作频宽，及所使用特定类型的驱动。因此，最佳化板可由任何一种或多种不同的驱动类型来驱动。
透明或半透明边缘驱动声音板可以是单件式，如玻璃。或者使用合适的透明/半透明芯体及表面材料的表层夹芯结构，请参见图11。以视觉显示单元(VDU)来解释时可能让屏幕也用作扬声器，能够具有适合的高弯曲刚度及低质量，如果包括一对表面15A、16A用透明粘结剂15B、16B夹住气凝胶材料14A的轻芯体。气凝胶材料系质地轻的多孔固体材料，例如二氧化硅一样。透明或半透明的一个或多个表层可以是分层结构及/或由透明塑料譬如聚脂，或玻璃制成。传统透明VDU屏幕可由透明的声音辐射器板所取代，包括在没有阻挡的主屏幕区之外带有声音激励。特别合适的氧化矽气凝胶芯体材料为来自BASF的(RTM)BASOGEL。其他可适用的芯体材料可包括较不熟悉的气凝胶形式材料，包括金属氧化物，像铁及锡氧化物、有机聚合体、天然胶及碳气凝胶。特别合适的塑料表面薄片可以是聚乙烯对苯二酸盐(RTM)MYLAR，或其他透明材料，带有正确的厚度、模量及密度。非常高的气凝胶剪切模量允许产生特别薄的组件，以适合微型及其他实际中重要的因素，并在分配模式声音原理下工作。
若有需要，这类透明板可被装入现有的VDU板内，组合成完整的前板。对于等离子体类型的显示，其内部保持在低气压状态，接近真空，并有非常低的声音阻抗。因此在声音辐射器之后将产生可以忽略的声音交互作用，改进了性能，并节省了通常的前板。对于薄膜类型的显示技术，前方透明窗也可使用分配模式辐射器建立，同时对后面的显示结构的尺寸和规格进行确定，使其包括能够有助于声音从前板声音辐射出的声音特性。例如，部分用于后显示结构的声音透通性将减少向后的波的反射，改进了分配模式扬声器元件的性能。在光发射类型显示装置的情况下，这些装置可以设置在透明的分配模式板的背面，而不会明显地妨碍其声音性质和从前方可看到的影像。
透明分配模式扬声器也可以用在背投系统上，这时，该扬声器可以附于是半透明屏幕，或此功能本身与适当制备的用于背投的表面结合。此例中，投射表面及屏幕可以是同一组件，既方便又经济，而且使声音性能最佳化。可选择后表面来接收投射影像，或者，选择芯体的光学特性，作为投射使用。例如，在具有相当薄芯体的扬声器板中，完全的光学上透明可能是不需要或不理想的，允许选择替换光传输芯体，也就是，其他等级的气凝胶，或更经济的替代物。特殊的光学特性可与芯体及/或表面结合，以产生用于传输光学影像的方向及亮度加强特质。
当透明分配模式扬声器具有外露的前表面时，其可通过设置例如导电垫或区域来加强，该导电垫或区域可以是可见或透明的，用于使用者向屏幕输入资料或指令。透明板也可由光学薄膜来加强，以减少反光及/或改善抗擦伤能力，或仅加上抗擦伤薄膜。透明板的芯体或表层也可选择以具有光学色调，例如颜色明暗或中性色度，以改进与分配模式透明板扬声器结合的显示器之视觉对比比例。在生产透明分配模式板时，不可见的线，例如微线(micro-wires)形，或透明的导电薄膜，可与指示器结合在一起，例如发光二极管(LED)或液晶显示器(LCD)或类似产品，允许他们一体地装进透明板及后续保护，该技术对于声音性能的损害也最小。在不需要整体透明的情况下也可使用此项设计，例如板仅有一个表层是透明的，以便观看在该表面之下的一体的显示。
根据包括价格及性能条件的设计准则，换能器可以是压电式或电动式，并表示于图3中作为通过合适的粘结剂粘在板上的简单的概要元件。对于上述的T1类型驱动激励所示的惯性换能器31将垂直方向的压缩波传至该板30中；对于上述的T2类型的驱动激励，所示的弯曲形式换能器32的弯曲波工作时直接局部弯曲，以发出弯曲波穿过扬声器板30。对于上述的T3类型的驱动激励，所示惯性换能器33使板角落变形并传至对角，而进入整个扬声器板30中。对于上述类型T4驱动激励，所示的其他惯性换能器34为方块或半圆形，用于使扬声器板30的边缘变形。
各类型的激励将使板30产生其自己的特性驱动，这在包括板30本身参数的整个扬声器设计中，进行了说明。沿着板边缘的换能器31-34之配置，实际上是根据板设计参数进行迭代，以得到最佳值，或至少在工作中可接受的弯曲波模型分配。可以预见的是，根据板特性，包括例如控制损失，及边缘或接近边缘驱动的位置及类型，一个以上的声道可施于相关的板30，例如通过多个驱动换能器。这种多声道潜力可由信号处理而增大，以得到最佳的声音品质，及/或以控制声音辐射特性及/或甚至改善可感觉列的接收信号间分离及空间效应。
沿着基本呈矩形的板元件的边缘的驱动换能器位置，根据我们上述的PCT申请，位于垂直的侧边平行线或坐标穿过板内最佳或优先驱动换能器位置的所达到的边缘位置，参见图4中42处虚线45-48。至少在这类关于边缘位置45-48的两个坐标处使用驱动换能器，事实上是相当实用的。图6显示同相串联及串/并联连接，用于在A及B位置的二及四个驱动换能器，其他驱动器连接也是可行，通常也是较佳的应用，包括直接一对一地连至各换能器装置；而且可以进行任何希望的信号调制，例如差分延迟、过滤等，例如配合换能器间及/或与电子信号和图5中相对板内最佳位置PL的较佳的驱动换能器位置CP1-CP4减少不需要的干扰。成对组合可分别来自不同坐标，例如CP1及CP2、CP2及CP3、CP3及CP4、CP4及CP1，而第一较佳成对组合只是概念上的定义最大的区域，实际上，包含几何中心点X这类概念区域当然通过包含其他一般的最佳或优先板内驱动换能器位置，参见互补位置CL及在CP5和CP6的标出，用于驱动换能器位置的第一较佳成对组合。
对于非常高品质的板，注意到：相关驱动位置好的及更好的成对的直角坐标，可产生低频输出，该输出甚至可能比先前更接近中心位置的最佳板内位置的输出更扩大且更一致，虽然在较高频率范围中具有某种适度的变化。较高频率处的离轴响应是类似的，但实际上在较低频率处要更对称。
图7显示选取成对换能器的实验结果，而对于该成对换能器，将直角相对关系维持于上述一般板内优先换能器位置的中央，特别是更有助于坐标相关的边缘的驱动位置SP1及SP4，但是换能器是相对地被转换到板边缘的位置来加以测试。大部分可行的/有前途的成对位置被标于成对位置1a、1b至6a、6d。图7实际上也显示了另一实验的结果，其中成对的换能器位于直线穿过最佳的板内驱动位置SP1、2的直线的相对两端。少数的可行/有前途位置位于位置2a、2d及3a、3d。相对于其他成对或更多的边缘驱动位置，值得进行更多的实验工作，并正尝试进行理论/系统化的工作。从所引用的尺寸和提供可行/有前途的测量/评估结果的成对位置处测量看，图7中并未严格地按比例。
图8显示芯体74及表层75、76结构的板70，具有装在接近角落位置的转换器72，质量负载78基本上位于其他的一般板内最佳换能器上，实际上是距离换能器72的激励角落最远的一个或一群中，这样发现当成弯曲波振动的“虚拟”源来使用看起来特别有效。对换能器有利的是：避免与位于坐标位置实际上居中、距离角落为边尺寸的5％的位置，或至少与前述位置之外的位置耦合，在该位置处已建立许多共振模式具有节点的状况，也就是低振动活动。
参见图9，该简图表示选取用于一个边缘或边缘附近装有换能器的单一位置有关的研究结果概图，参见ST1-ST4，分别为角内、半边长、1/4边长及3/8边长；并选择板附近边缘位置用来边缘夹紧/质量负载的位置。使用一激励换能器，参见图9A中关于板90的92，而通过板侧接/卡住磁铁93A/B的方式加载/夹紧。
使用角落激励换能器位置ST1的性能受到如图9A所示在位置13、14、18、19的质量负载协助，包括与其他位置的组合。对于激励换能器位置ST2，好的单一质量负载位置为位置6、7、8，可以是9、11，特别是12、15-也包括与其他位置的组合。组合5+11及6+11特别有价值，也包括与其他位置的组合。对于激励换能器位置ST3，好的单一质量负载位置为位置5、6、7、13，特别是组合5+13及10+13，组合6+18及组合/其他组合。对于激励换能器位置ST4，最佳位置为6、18，但两者都没有其他激励器位置ST1-ST3好。
图10显示板形式的扬声器80，该扬声器具有板内没有阻挡的区域81，延伸并穿过一般板内优先驱动换能器位置，及位于边缘的换能器82。区域81是为了要能够直接显示，或呈现某些由板80所携带的东西，而不影响声音性能，或某些扬声器板80会从后面经过的东西，例如很小的空间及/或透明或半透明。音量及品质都易于加强，前者是由适当设置的另外驱动换能器(未显示)来增加强，品质则是由局部边缘夹紧83有益地来加强，以作为板终端有效地控制特定模型振动点。板80另标示有局部弹性悬承84，该悬承位于不致造成任何影响的位置，或甚至有助于增强声音性能的位置。高通滤波器85优选地用于驱动换能器82的输入信号，很容易局限于最佳复制范围，例如对于A4尺寸或类似大小板而言，不低于100赫兹。因此，不应出现任何有问题的低频板/激励器振动。
对于提高声音性能而言，控制加载在板80的声音阻抗是有益的，例如在边缘或周边区域较低，特别是在表面速度会很高的驱动换能器82的附近。有益的这类控制措施包括与局部平面组件之间留有空间(例如约1-3公分)，及/或与邻接周边框架中插槽或其他孔洞间留有空间，或支承结构或格栅元件。
另外可行的且有益的是安排机械阻尼，导致声音修正，包括在区域81的损失，或甚至在边缘地带，使其不受阻碍，至少对于较高频率而言。这可以通过选择材质来实现，例如单一的聚碳酸酯或丙烯酸及/或适合的表面涂层或分层结构。在多个驱动换能器的附近，声音辐射的最后有效集中至边缘区特别有助于复制一个以上的声音信道，至少对于近距离聆听，像是玩电脑游戏等局部虚拟声音方面的应用。更进一步，能够合并多种声音来源，并且在融合时不会发生问题，至少可用于声音影像的展示。
下表为用于与图11-28有关的研究的实际板元件参数。
  低刚度板   高刚度板   中等刚度板
  芯体材料   Rohacell   Al蜂窝   Rohacell
  芯体厚度   1.5毫米   4毫米   1.8毫米
  表层材料   Melinex   Black玻璃   Black玻璃
  表层厚度   50μm   102μm   102μm
    板区   0.06m2   0.06m2   0.06m2
  长宽比   1∶1.13   1∶1.13   1∶1.13
  弯曲刚度   0.32Nm   12.26Nm   2.47Nm
  质量密度   0.35kgm-2   0.76kgm-2   0.6kgm-2
    Zm   2.7Nsm-1   24.4Nsm-1   9.73Nsm-1
图11-14与第一列的高刚度板元件有关，图15-24与第二列的低刚度板元件有关，图25-28与第三列的中等刚度板元件有关。
所有曲线都含有声音输出功率(dB/W)当作纵坐标，以频率当横坐标，因此将测量得到的声音输出功率显示为频率形式，一般是以由点连接成的线条表示。大部分曲线都显示出上方调整的真正功率线。如本专利文件刚开始提列的，该调整是采用了归一化为平直直线的函数，并允许评估共振模态，避免在低频时经常遇到的功率下跌效应。我们发现功率的平滑能显著地提升声音品质。这种实际功率输出的归一化数值，有助于利用均方差倒数来评估平滑度，而大部分的条形图都是这类型。
图11-14中的较高刚度板元件，实际上没有先前图7及图9的板元件那么硬，但是很明显地表示出，优选地将单一换能器设在前面按最优确定的板内换能器坐标相应的位置处，也就是在距离任一角落约3/7、4/9长度的位置，或约0.42-0.44的地方。但是，对于各边缘，在这类位置之间及这类位置之外，存在着有前途的潜力位置的明显扩展，事实上分别位于较短及较长边中间区域的约10％及15％之内，以及在1/4长度位置的28％及30％。
至少大体上看来，虽然另外的空间增至0.09，但是换能器边缘或接近边缘的测试位置，仍是依据与板内换能器位置的0.42优先坐标值和该边中点(0.5)位置两者的差相应的空间来决定。因此通常测试位置为0.08、0.17、0.28、0.33、0.42、0.50。
总的说来，我们认为曲线及条形图在表现最佳的和认为有价值的换能器的位置须显示出换能器的最佳及可能的突出位置，而对于可行的局部夹紧，以改进没有什么价值的换能器位置，请参见图23。
对于单一换能器边缘或接近边缘位置而言，其他两个更低及中等刚度的测试用板元件，以功率平滑度的观点来看，也显示出相同的板内坐标较佳位置，请参见图15及25。但是较低刚度板元件显示出另一种区域，类似范围从约1/4位置至距离角落1/10长度以下位置的有价值位置。有趣的是，如果是依据效率来评估，也就是功率输出量-通常用于均方差时，是以中线贯穿实际输出功率图作为基础-上述区域弯曲以强调1/4长的位置，且主要倾向板内坐标的相关位置，参见图31A的均方差倒数条形图。中等刚度板元件向高刚度板特性变化，表现出板内优先坐标位置之间的有价值延伸，但也示出了约1/10长度位置处价值。
本领域技术人员在看到实际输出功率图时将会察觉到，对预期声音复制品质的影响而言，所指示的最佳及可行换能器边缘位置之间是有差距的-对此，模态在其中是很重要的因素，亦是指共振模式激励的数及平滑度。像模态这种特性，如果是从评估输出功率平滑度的角度来看，模态等特征对于代表优先位置被视为更有价值，当然可以处理输入信号以用于经过以上标准化后之信号，具体地讲，信号调制或均衡形式有选择地放大低频，这样将可达到甚至超过使用基于效率为最优的位置的功率；但显而易见并不是效率本身，因为要用更多的输入功率。
相应地，如上面预言的那样，研究了其他增加较低频功率的方法，主要是隔音件及/或选择性局部间隔夹紧或全边夹紧。图18A、B、C显示一般用于隔音件附近较低频率输出升高的状况，有60％以上区域超过低刚度板，刚性夹紧所有三个边没有提供换能器位置，以及这种隔音和夹紧地固定。这类隔音件会保持模态，但在某些特殊场合中不一定总是可行的。因此，全面地研究较低刚度板元件的其他边缘位置看起来是很值得的。结果显示，以效率为基础的评估。对于实际平行边或三边缘的全边夹紧，和图29“X”处的角落和中点的七点局部边夹紧，都强调了1/4长度点，而有换能器的边沿长度方向没有被夹紧，分别参照图31B、C及D的条形图。但是如图29中的‘X’+‘O’的13点夹紧将重点明显移转至板内优先坐标位置。以功率平滑度为基础，对于具有夹紧的板元件的评估，可产生与最佳换能器位置相同的结果，参见图19A、20B、21B及22中的条形图，但与下面较佳位置有明显差异，通过观察实际输出功率图可以大致地加以确认。
实际上，根据功率输出平滑度，在以专业观察及评估为基础的优选情况间发现特别强烈的一般相关性。于是，这会证明至少是略微偏重评估，除非有实际原因导致偏重效率而不是品质，虽然这并没有什么很大的差异。
局部边缘夹紧的另一应用，是有关于改进没有价值的换能器边缘位置，参见图23A、B之条形图，显示了相关边缘的右边而非左边，图中这两边是不同的。相关情况与较低刚度板元件有关，并为三边完全夹紧及七点夹紧，而沿着与换能器相同的边是变化的局部夹紧。在两者中，在距离与激励器更远的角落约1/4长度位置的有用改进结果-参见图23B右手边的参考条形图，用于无夹紧的情况。对于完全边缘夹紧的情况，扩展更大，参见图23A。
在以功率效率及功率平滑度为基础来评估有不一致时，最好记得任何具有角落夹紧的板组件至该边缘，换能器与该边缘有效连接，强迫角落数值变为零。因此在振动活达到反节点峰之前，必须为相关共振模式保持半波长距离。如果由功率平度评估出较偏重接近角落换能器的位置，则应该小心处理，因为该位置可能是低功率/效率，即使由于耦合至所有相关共振模式波形很平滑，其波形可能上升很小。因此建议检查对应的功率/效率评估。实际上，最好是实际上两评估的基础能够一致，或者特别适合特定应用的某种妥协；最好是另外考虑功率/频率曲线的专业观察，也许有益的是有评估标准化，也可以没有。
对于具有较高及中等刚度研究板元件而言，最佳换能器边缘位置测量有明显的一致性，但对其他有价值位置则有相当明显的差异。对有价值换能器边缘位置，更低刚度板元件很明显地较不重要。
但在考虑使用一个以上与相同板元件边缘相关的换能器装置时，此位置仍然是明显的。该位置用于增加与板元件共振模式的耦合，伴随着无可避免的与面板件的自然分布共振振动模式的组合相互作用的复杂性，并结合有仅存在板边缘的这类分配振动型式。与简单规则相较有很明显的变形，所谓的简单规则譬如以所建立的优先板内换能器位置的坐标为基础。但是评估程序提供寻找好的结合边缘相关换能器位置的有用工具。
对于上表中的较高刚度面板，图13A、14A，一换能器装置位于沿着长边，对单一换能器装置的0.42较佳位置约0.38-0.45的允差度范围内的位置。第二换能器装置沿着最接近的短边变化，而图14A显示了与其他距离共同角落约1/4、1/3及2/3长度的位置相比，界边偏重最远的0.42较佳位置。也就是0.58的中央，有趣的是，沿着短板边固定第二换能器装置于这种约0.58的较佳位置，而沿着长板边改变其他换能器(参见图13B、14B)，在大约1/5(0.17)和1/4长度位置沿着长板边产生最好的和次最好的最佳位置，对于功率平滑度，两者皆显示优于开始位置(约0.42)。这个过程很显然地能够反复地进一步应用，虽然建议执行功率/效率评估及专业观察任一或两者都进行，特别是如果在这个过程中没有收敛的好位置，或者指出的任何好位置实际上都没有预期的好(或者没有该过程之前的好)。
图16A、B显示了研究利用较长边缘具有较佳约0.42换能器位置和沿着最接近的短边缘变化的第二换能器研究更低刚度面板件的研究结果。在功率平滑度增加方面没有很大的差异，最佳的三个接近角落及最接近0.42优先位置，不偏重某些象限中的组合。
对中等刚度板元件的相同研究表明，强烈偏重于邻接象限优先0.42换能器位置(实际上0.58)，参见图28A、B。
现在看看刚度更小的板元件，有两个效果可以看成是对没有很好确定的最佳/接近最佳的激励器位置时有贡献。一是最佳化频率范围的板模式高于刚度较大的板元件。因此该板元件更接近连续系统，而输出功率平滑度更不依赖换能器位置，特别是第二换能器位置。
另一效应与板元件的更低机械阻抗有关，其导致不太强地依赖能源转换的换能器位置。现在解释相关的机制。
板元件的机械阻抗(Zm)，决定了能产生点作用力运动，参见图30中的100、101。一个物体与板相结合，该物体的机械阻抗比板阻抗小得多，甚至接近可比，该物体将强烈地使安装了该物体的板处运动失调。将动圈型的激励换能器与板相结合，等效于通过弹簧(换能器的音圈悬承，参见108)，将该板与接地质量(换能器的磁杯，参见102)连接在一起。当这类弹簧的阻抗太接近板阻抗时，它将在某部分内决定换能器处的板作用。在此弹簧的限制整体上决定换能器处的点作用时，将不依据激励器位置上的输入功率。事实上，弹簧阻抗对板阻抗的比例大大地影响最佳换能器的位置，且结果对于最佳/接近最佳的换能器位置，结果不再那么明朗的了。
这种低机械阻抗，对于边缘换能器位置的影响，要比板内的换能器位置的影响要大，因为机械阻抗在板边缘还要低，这表示换能器、音圈悬承具有更大的影响。特别是，对于上表中较低刚度面板而言：
板主体中的机械阻抗为Zm主体＝2.7Nsm-1
板边缘的机械阻抗约为Zm主体的一半，也就是Zm边缘＝1.3Nsm-1
换能器用的音圈悬承的柔度为Cms＝0.52×10-3mN-1
在各模型频率的机械阻抗可以比平均阻抗Zm边缘低1个数量级。因此可估计一般频率，低于该频率，激励器就会大大影响到板元件，例如音圈悬承的阻抗约为板边缘平均阻抗的1/5时。使
Figure C9980795100371
并得到1200赫兹的估计值，低于该频率的话，换能器及板将趋于耦合在一起，且位于最佳化的频率范围内。
将换能器及这类低机械阻抗、板元件视为一耦合系统，则换能器部分决定板元件的阻抗，而输出功率的平滑度不太依赖换能器的位置。
重复这类高刚度板的分析，得到对应的频率130赫兹，该频率则位于最佳化频率范围之外。
说明书附图
Figure C9980795100381
图1
Figure C9980795100382
Figure C9980795100401
图5
Figure C9980795100402
图6
Figure C9980795100411
Figure C9980795100421
图9
Figure C9980795100422
图9A
Figure C9980795100431
图11A
Figure C9980795100442
图12A
Figure C9980795100451
图11B
Figure C9980795100452
图12B
Figure C9980795100471
Figure C9980795100481
图14A
图14B
图15A
Figure C9980795100492
图15B
Figure C9980795100511
图16B
Figure C9980795100512
图17
Figure C9980795100521
图18A
Figure C9980795100522
图18B
Figure C9980795100523
图18C
图19A
Figure C9980795100532
图20A
Figure C9980795100542
Figure C9980795100551
图21A
Figure C9980795100561
图22
图23A
图23B
Figure C9980795100581
图25A
Figure C9980795100592
Figure C9980795100602
Figure C9980795100611
图28A
图28B
Figure C9980795100631
图29
图30
图31A
300Hz-3kHz
图31B
300Hz-3kHz
图31C
300Hz-3kHz
Figure C9980795100644
图31D
图31E
300Hz-3kHz
附录B
PCT/GB99/01048
说明书摘要
本发明的一个方面是一种声学设备，例如扬声器，包括：具有相对面的共振多模式声板；一个振动激励器，设置用来向共振板施加弯曲波振动而产生声音输出；空腔限定装置，其封闭一个板面的至少一部分，并安排用来抑制来自该板面的所述部分的声辐射，其中该空腔用来改变板的模态行为。本方面的另一方面是一种改变共振板声学设备的模态行为的方法，包括使共振板紧靠边界表面以在二者之间限定一个共振腔。
摘要附图
权利要求书
1.一种声学设备，包括：具有相对面的共振多模式声板；空腔限定装置，其封闭一个板面的至少一部分，并安排用来抑制来自该板面的所述部分的声辐射，其中该空腔用来改变板的模态行为。
2.根据权利要求1所述的声学设备，其中空腔尺寸能够改变板的模态行
3.根据权利要求2所述的声学设备，其中空腔较浅。
4.根据权利要求3所述的声学设备，其中该空腔足够浅，使面对所述一个板面的空腔的后面流体耦合到板。
5.根据权利要求4所述的声学设备，其中X和Y交叉模式通常是主要的。
6.根据前面任何一个权利要求所述的声学设备，其中空腔是密封的。
7.根据前面任何一个权利要求所述的声学设备，其中空腔体积与板面积的比值(ml∶cm2)在约10∶1至0.2∶1的范围。
8.根据前面任何一个权利要求所述的声学设备，其中板通过外缘环绕圈安装并密封到空腔限定装置。
9.根据权利要求8所述的声学设备，其中该环绕圈是弹性的。
10.一种扬声器，包括前面任何一个权利要求所述的声学设备，并具有安排用来向共振板施加弯曲波振动以产生声输出的振动激励器。
11.一种增加共振板声学设备的模态行为的方法，包括：使共振板紧靠边界表面，以便在二者之间限定一个共振腔。
说明书
声学设备
本发明涉及声学设备，特别是，但不排除，装有共振多模式板声辐射器的扬声器，例如我们的国际申请WO97/09842中描述的那种扬声器。如WO97/09842所描述的扬声器已被称为分布模式(DM)扬声器。
分布模式扬声器(DML)通常与从两侧均等地并以复合扩散方式辐射声能的既薄又轻的板有关。虽然这是DML的有用贡献，但是，存在各种现实世界的情况，根据实际的应用和边界要求，单极形式的DML可能是较好的。
在这些应用场合中，这种产品可能具有又轻又薄且不引人注目的优点。
从国际专利申请WO97/09842已知，在较浅的密封箱中安装多模式共振声辐射器，从而抑制来自辐射器一个面的声辐射。在这方面，应指出，本文中的术语“浅”是相对于在容积足够的壳体中活塞式纸盆扬声器驱动单元的典型比例而言。容积与活塞式振动膜面积的典型比例是80∶1，以ml比cm2表示。与集中空气容积的活塞式驱动关系很小的共振板扬声器的浅壳体可具有20∶1的比例。
根据本发明，声学设备包括共振多模式声共振器或具有相对面的辐射器板和限定包围一个板面的至少一部分并设置成抑制来自该板面的所述部分的声辐射的空腔的装置，其中该空腔用来改变板的模态行为。该空腔可以是密封的。可安排一个振动激励器向共振板施加弯曲波以产生声输出，以使该设备作为扬声器。
该空腔尺寸可以改变板的模态行为。
空腔可以较浅。空腔可以足够浅，使与所述一个板面相邻的内部空腔面和这一板面之间的距离足够小，以产生于该板的流体耦合。空腔中的共振模式可包括平行于该板，即沿该板调制的交叉模式，和与板成直角的垂直模式。该空腔最好足够浅，以使交叉模式(X，Y)比垂直模式(Z)在改变板的模态行为方面更明显。在实施例中，垂直模式的频率可处在感兴趣的频率范围之外。
空腔体积与板面积之比(ml∶cm2)可小于10∶1，比如说在约10∶1至0.2∶1的范围。
板的边缘终端为一般的传统弹性环绕圈。环绕圈可以类似于传统活塞式驱动单元卷起的环绕圈并可包括一个或多个波纹。弹性环绕圈可包括泡沫橡胶带。
另一方面，板的边缘夹在壳体中，例如，象我们在1999年3月30日提交的待审PCT专利申请PCT/GB99/00848中所描述的。
可将该壳体看作包含流体的浅盘，可认为其表面具有波状特性，并且其具体特性取决于流体(空气)和三维或立体箱的几何形状。板与该有效波表面耦合接触放置，板的表面波激励激励流体。相反，流体的固有波特性与板相互作用以改变其特性。这是本领域中具有新声学特性的复杂耦合系统。
通过在壳体中提供反射，例如简单的挡板，和/或在壳体中提供频率选择吸收可在板的模态行为中实现微小变化。
本发明的另一方面是改变共振板扬声器或共振器的模态行为的方法，包括使共振板紧靠边界表面以便在二者之间限定一个共振空腔。
图1是密封箱共振板扬声器第一实施例的截面图；
图2是图1实施例放大比例的详细截面图；
图3是密封箱共振板扬声器第二实施例的截面图；
图4表示两侧上DML自由辐射的极坐标响应曲线；
图5表示自由空间中的声压级(实线)和与壁相距35mm布置的DML的声压级(虚线)之间的比较结果；
图6表示自由空间中DML的声功率(虚线)和在前、后之间的板周围具有挡板的声功率之间的比较结果；
图7表示根据本发明的扬声器；
图8表示DML板系统；
图9表示部件的耦合；
图10表示单板的本征函数；
图11表示在十分之一真空板模式中频率响应的幅度；
图12表示根据本发明实施例的扬声器中相同模式的频率响应的幅度；
图13表示壳体对板速度谱的影响；
图14表示两种模式形状；
图15表示电抗的频率响应；
图16表示板速度测量；
图17表示为该测量建立的麦克风；
图18表示各种板的机械阻抗；
图19表示各种板的功率响应；
图20表示各种板的极坐标响应；
图21表示为在壳体中测量内部压力建立的麦克风；
图22表示内部压力等值线；
图23表示使用图21的阵列测量的内部压力；
图24表示各种板的速度和位移；
图25表示自由和封闭空间中A5板的速度谱；
图26表示自由和封闭空间中另一个A5板的速度谱；
图27表示两个深度的壳体中A2板的功率响应，和
图28表示使用滤波器的均衡情况。
在附图中，特别是参考图1和2，密封箱扬声器1包括箱状壳体2，其前面由WO97/09842中描述的那种共振板形声辐射器5封闭，而构成了空腔13。辐射器5由振动激励器4激励，并且其周边由弹性悬架6密封到壳体上。悬架6包括相对的弹性带7，例如泡沫橡胶，弹性带7安装在相应的L形截面的框架构件9，10中的，框架构件9，10由紧固件11固定在一起以形成框架8。壳体2的背面3的内面形成加固肋12以使背壁的振动最小。壳体可以是装配加固肋的塑料模件或铸件。
该实施例的板可以是A2尺寸，空腔13的深度可以是90mm。
图3的扬声器实施例总的说来与图1和2的相似，但在此处，辐射器5安装在置于辐射器5的边缘和壳体之间的单个弹性带悬架6，例如泡沫橡胶上，以密封空腔。辐射器板的尺寸可以是A5，空腔深度约3或4mm。
可以理解，虽然图1至3的实施例涉及扬声器，但是也可以使用图1至3所示一般种类的设备等效地生成声共振器，以改变空间，例如会议室或音乐厅的声学特性，不过要省略振动激励器4。
它表明，与活塞式扬声器相比，以这种形式配置的板可用相对于膜片尺寸非常小的壳体体积提供非常有用的带宽。检验造成该边界与分布模式作用的相互作用最小的机理，进一步表明，通常，简单的无源均衡网络可能都需要产生平的功率响应。它还以这种表现形式证明，DML可在其工作频率范围向2Pi空间产生近似理想的半球方向性图形。
通过对板和壳体组合的耦合系统的弯曲波方程式求解，给出一种封闭形式的解。得出系统声阻抗函数并用来计算耦合的壳体对本征频率的影响，并预测相关移位以及该板模式的增加。
最后，对改变集中参数和尺寸的许多实例的实验测量数据进行分析，并将该测量结果与来自分析模型的结果比较。
图4表示自由DML的典型极坐标响应曲线。应指出，板的板中压力的降低是由声辐射在边缘或边缘附近的抵消效应造成的。当自由DML接近边界时，特别是与边界表面平行时，对于接近500cm2表面积的板，随着到表面的距离减小到低于约15cm，开始发生声干扰。该效应的严重性和特性随着到边界的距离以及板尺寸改变。尽管如此，该结果总是低频扩展的减小、较低的中频区段的响应峰值和中频段和较低高音音域中的某些偏差，如图5的实例所示。由于这一原因，虽然事实上可很容易补偿峰值，在边界附近应用“自由”DML变得相当受限制。
当DML放置在密封箱或所谓的足够大体积的“无限反射板”(indifinitebaffle)中时，板的后部造成的辐射受到抑制，其前部辐射通常增加其中频和低频响应，得益于两个方面。首先是因为没有在其可与自由板尺寸相比的空气中的声学波长的频率处由前、后辐射造成的干扰效应；其次，得益于因反射和辐射到2Pi空间造成中至低频边界加强，见图6。在此，我们可看到通过0.25m2表面积的板在100Hz实现了几乎20dB的增加。
虽然这在使带宽最大方面是一个明显的优点，它不能体现在实用中，除非该应用适合于该解。适当的应用包括蒙顶瓦管扬声器(ceiling tileloudspeaker)和定做的内壁安装(custom in-wall installation)。
在其它各种应用中，利用″无限反射板″结构的好处有明显的优点，而不需要在板后面浪费大量的封闭空气容积。该应用也可得益于整个扬声器的薄且轻。本发明的一个目的是理解这种配置形式和提供分析解。
大量的工作体积支持以各种模式工作的常规活塞式扬声器，特别是当在壳体中使用时预测其低频行为。值得注意的是，分布模式扬声器是最新开发的，因此实际上几乎没有帮助得到类似分析解的现有知识出版物。在下文中，采用了对在包括具有小壳体的负荷的各种机械声学界面条件下开发的DML提供一组有效解的方案。
图7示意性地示出处在分析中的系统。在该实例中，板的前侧向自由空间中辐射，而其另一侧装载有壳体。将该耦合系统作为图8的方框图所示的速度和压力网络处理。部件从左到右分别是机电驱动部分，板的模型系统，和声学系统。
沿振动板的弯曲波场的法向适度决定着其声辐射。该辐射又导致改变板振动的反作用力。在DML从两侧均等地辐射的情况下，作为反作用元素的辐射阻抗与板的机械阻抗相比通常不太明显。然而，当板向小壳体中辐射时，由其后部辐射所产生的声学效果就不小了，事实上，它将改变和增加板的模态规模。
如图9所示，该耦合等同于反作用声压是由板本身的速度所造成的机械声学闭环系统。该压力改变弯曲波场的模型分布，该弯曲波场对板的声压响应和方向性又有影响。
为了计算方向和检验力和在系统中的流量，需要对该板速度求解。然后，通过借助如PANZER，J；HARRIS，N在San Francisco 1998#4783的第105届AES大会发表的题为“分布模式扬声器辐射模拟”的文章中描述该速度的傅立叶变换可获得该远场声压响应。然后可借助网络分析找出该力和流量。该问题是通过如CREMER，L；HECKL，M；UNGAR，E在SPRINGER1973年发表的″结构传播声″，和BLEVINS，R.D.在Malabar1984年发表的″自然频率和模式形状公式″(KRIEGER出版)中说明的，利用真空板本征函数(3，4)展开全部系统的速度和压力解决的。例如，可从方程式(1)计算在板上任何点的速度。
v ( x , y ) = Σ i = 0 ∞ Y pi ( jw ) · F oi ( jw ) · φ pi ( x o , y o ) · φ pi ( x , y ) - - - ( 1 )
该级数表示当耦合到机电集中元件网络以及其最接近的声学边界时，描述板弯曲波方程式(2)的微分方程的一个解。
LB{v(x，y}-μ·ω2·v(x，y)＝jω·pm(x，y)-jω·pa(x，y)    (2)
LB是x和y中四阶的弯曲刚度微分运算符，v是弯曲波速度的法向分量，μ是每单位面积的质量，ω是激励频率。由图7所示的机械驱动压力pm，和声学反作用声压场pa扰乱板。
方程式(1)中数列的每一项被称为模型速度，或简称为“模式”。模型分解是一个通用的傅立叶变换，其本征函数φpi共享具有与傅立叶变换相关联的正弦和余弦函数的正交特性。φpi的正交特性是使微分方程(2)产生适当解的必要条件。从方程式(2)的同源形式，即切断驱动力之后找出该组本征函数和其参数。这种情况下，板仅以其自然频率或所谓的固有频率ωi振动，以满足边界条件。
在方程式(2)中，φpi(x·y)是在观察该速度的位置处第i个板的本征函数值。φpi(x0·y0)是向板施加驱动力 的位置处的本征函数。驱动力包括与在(x0，y0)的驱动致动器相关联的机电部件，例如激励器，悬架等的传递函数。由于驱动力取决于在驱动位置的板速度，在驱动位置(s)就存在着与机电耦合相似的反馈情况，虽然该影响实际上非常小。
图10给出沿DML板的单个本征函数的速度幅度分布的实例。黑线是速度为零的波节线。随着模式下标的增加，速度图形变得更加复杂。对于中等尺寸的板，必须将接近200种模式相加以覆盖音频范围。
模态导纳 是这些模式的加权函数，并确定以何幅度和何相位将第i种模式加入到方程式(1)的和中。如方程式(3)所描述的，Ypi取决于激励频率，板本征值，在本文中最重要的是取决于壳体的声阻抗以及由自由场辐射造成的阻抗。
Y pi ( s ) = 1 R pi · s p · d pi s p 2 + s p · d pi + γ piv 2 - - - ( 3 )
sp＝s/ωp是归一化到基本板频率ωp的拉普拉斯频率变量，ωp又取决于板的弯曲刚度Kp和质量Mp，即ωp 2＝Kp/Mp。Rpi是材料损耗造成的模态电阻，并描述在sp＝λpi时共振的 的值。λpi是比例系数，并且是第i个板本征值λpi和如方程式(4)描述的总辐射阻抗Zmai的函数。
γ pi ( s ) = λ pi 4 + s p · Z mai ( jw ) · 1 K p · M p - - - ( 4 )
在真空情况下(Zmai＝0)，方程式(3)中的第二项变成具有阻尼系数dpi的二阶的带通传递函数。图11表示当板的十分之一模式在边缘夹紧时真空中
Figure C9980795100746
的频率响应的幅度。板本征频率与这些曲线的峰值一致。
如果现在将相同的板安装在壳体上，该模式不仅频率偏移，而且改变，如在图12中所看到的。这是板和壳体两种模型的系统之间的相互作用的结果引起的，其中整个系统的模型导纳不再是象真空情况中那样的二阶函数。事实上，可以高阶多项式的形式展开方程式(3)的分母，这将反映出所得到的展开后的特征函数。
图13的频率响应曲线图表示壳体对板速度谱的影响。在相同驱动条件下计算两个频率响应曲线，然而，左手的曲线图表示真空情况，而右手的曲线图表示当板的两侧装配有壳体时的速度。在该实例中使用双壳体以便排除空气的辐射阻抗。观察点在激励器的驱动点。显然，在右图中可看到板本征频率偏移对更高频率的影响，也可在图12中看到。值得注意的是，作为壳体影响的结果，和随后增加的模式数量和密度，获得了描述该速度谱的更均匀分布的曲线。
机械辐射阻抗是辐射引起的反作用力与板速度的比值。对于单一模式，可认为辐射阻抗是板面积上的常数，并且可以利用单一模式的声学辐射功率Ppi表示。因此，可用方程式(5)描述第i种模式的模型辐射阻抗。
Z mai = 2 &CenterDot; p ai < v i > 2 - - - ( 5 )
<vi>是沿与第i种模式相关联的板上的平均速度。由于将该值平方并因此总是正数和实数，辐射阻抗Zmai直接关系到一般是复数值的声功率的性质。Pai的实数部分等于辐射的远场功率，该远场功率影响Zmai的电阻部分，造成板的速度场的阻尼。由耦合系统的储能机制产生的Ppi的虚数部分，生成电抗Zmai的正或负值。
声质量的出现引起正电抗。该声质量通常例如辐射到自由空间。另一方面，负电抗Zmai表示出现了具有等效刚度的密封壳体。在物理用语中，“质量”型辐射阻抗是由无压缩的空气运动造成的，而当空气被压缩而未移动时存在“弹簧”型阻抗。
辐射阻抗的虚部的主要影响是板的真空本征频率的偏移。正电抗Zmai(质量)使板本征频率下偏移，而负电抗(刚度)上偏移该本征频率。在给定频率，板模式本身指出了哪种效果占主导地位。图14的示意图清楚地表明了这一现象，该图示出对称模式形状引起空气压缩，“弹簧”行为，而非对称模式形状左右偏移空气，生成声“质量”特性，通过板与壳体电抗之间的相互作用产生它们分开时在二者中的任何一个系统中不出现的新模式。
图15表示壳体辐射阻抗的虚部的频率响应。左手的曲线图表示“弹性型”电抗，通常由对称板模式产生。直到第一壳体本征频率，该电抗主要为负。处在该频率区内的板的真空本征频率向上偏移。相反，右图表示“质量型”电抗行为，通常由非对称板模式产生。
如果将壳体密封并具有与板表面平行的刚性壁，如我们这里的情况，第i种模式的机械辐射阻抗则是方程式(6)：
Z mai = - j &CenterDot; &omega; &CenterDot; &rho; a &CenterDot; A 0 2 A d &CenterDot; &Sigma; k , l &Psi; ( i , k , l ) 2 k z ( k , l ) &CenterDot; tan ( k z ( k , i ) &CenterDot; L dz ) - - - ( 6 )
ψ(i·k·l)是考虑到截面边界条件并与板和壳体本征函数有关的耦合整数。方程式(6)中的下标i是板模式数；Ldz是壳体的深度；kz是z方向(垂直于板)的模态波数分量。对于刚性矩形壳体，由方程式(7)描述kz
k z ( k , l ) = k a 2 - [ ( k &CenterDot; &pi; L dx ) 2 + ( l &CenterDot; &pi; L dy ) 2 ] - - - ( 7 )
下标k和l是x和y方向的壳体交叉模式数，其中Ldx和Ldy是该平面中的壳体尺寸。A0是板的面积，Ad是壳体在x和y平面中的交叉部分面积。
方程式(6)是一个复杂函数，它详细描述了板模式与壳体模式的相互作用。为理解该公式的特性，让我们通过将该系统仅限制在板的第一模式和壳体的z模式(k＝l＝0)来将其简化。这将导致下面简化的关系。
Z ma 0 = - j &CenterDot; Z a &CenterDot; A 0 2 A d &CenterDot; cot ( k z &CenterDot; L dz ) - - - ( 8 )
方程式(8)是熟知的封闭导管(6)的驱动点阻抗。如果乘积kz·Ldz＜＜1，则可进一步简化如下。
Z ma 0 = A 0 2 1 j &CenterDot; &omega; &CenterDot; C ab - - - ( 9 )
其中Cab＝Vb/(ρa·ca 2)是体积为Vb的壳体的声柔度。方程式(9)是壳体的低频集中元件模式。如果声源是带有具有柔度Cms的悬架的质量为Mms的刚性活塞，基本“模式”则具有本征值λpo＝1，方程式(4)的耦合系统的比例系数变成如方程式(10)所示的熟知的关系，[1]。
&gamma; po = 1 + C ms C mb - - - ( 10 )
而壳体空气体积的等效柔度Cmb＝Cab/A0 2。
进行各种测试以研究浅背壳体对DM扬声器的影响。除了将一般的理解带入壳体中的DML板的行为外，设计该实验以帮助检验该理论模型并建立这些模型在预测DML板和其壳体的耦合模态系统的行为时的准确范围。
选择两种不同尺寸和容积特性的DML板作为我们的测试对象。一方面，决定了这些具有足够不同的尺寸，另一方面，其容积特性具有有有的差别，以按比例覆盖了良好的范围。选择第一组“A”作为具有三种不同容积机械特性的149mm×210mm的A5尺寸的小板。这些是聚碳酸酯蜂窝体上的聚碳酸酯表层A5-1；Rohacell上的A5-2碳纤维；和没有表层的RohacellA5-3。选择组“B”比其大八倍，近似420mm×592mm的A2尺寸。A2-1由聚碳酸酯蜂窝体芯上的玻璃纤维表层构成，而A2-2是铝蜂窝体上的碳纤维表层。表1列出了这些对象的容积特性。由设置在最佳位置的单个电动动圈激励器实现驱动。使用两种类型的激励器，从而适合于测试中的大部分板的尺寸在A2板的情况下，采用B1＝2.3Tm，Re＝3.7Ω和Le＝60μH的25mm的激励器，而在较小的A5板的情况下，采用B1＝1.0Tm，Re＝7.3Ω和Le＝36μH的13mm的模型。
                                        表1
  板     类型   B(Nm)   μ(Kg/m2) Zm(Ns/m)      尺寸(mm)
 A2-1   PC芯上的玻璃   10.4     0.89     24.3     5×592×420
 A2-2   AI芯上的碳   57.6     1.00     60.0     7.2×592×420
 A5-1   PC芯上的PC   1.39     0.64     7.5     2×210×149
 A5-2   Rohacell上的碳   3.33     0.65     11.8     2×210×149
 A5-3   Rohacell芯   0.33     0.32     2.7     3×210×149
板由软聚氨酯泡沫进行悬承并安装在具有可调节深度的背壳体上。可对组“A”在16，28，40和53mm上调节壳体深度，可对组“B”板在20，50，95和130mm调节壳体深度。对每种测试情况和验证结果在不同壳体深度进行各种测量。
使用激光测振仪测量板的速度和位移。用1600个点的线性频率标度覆盖感兴趣的频率范围。用图16所示的设置通过计算在驱动点施加的力与板速度的比值来测量板的机械阻抗。
Z m = F V
在该过程中，从激励器的集中参数信息计算施加的力。虽然板速度本身反馈到机电电路中，其耦合非常弱。可以表示出，对于较小值的激励器B1，(1-3Tm)，假设驱动放大器输出阻抗较低(恒定电压)，耦合回到机电系统的模态足够弱，使该假设是合理的。因此，可忽略该近似法中产生的小误差。图18a至f示出从激光测振仅测量的板速度和施加的力的测量结果得到的A5-1和A5-2板的机械阻抗。应指出，每种壳体深度的阻抗最小值出现在系统共振模式。
在350立方米的大空间中测量各种板的声压等级和极坐标响应曲线，并根据测量结果使用MLSSA针对无回声响应选通12至14ms。采用图17b所示的9个麦克风阵列系统和图17a所示的设置进行功率测量。图19a至d描绘了各种壳体深度的功率测量结果。由曲线图上的标记突出了系统共振。
针对28mm深度的壳体测量A5-1和A5-2板的极坐标响应曲线并在图20a和b中示出该结果。在与图1中的自由DML的极坐标图比较时，它们验证了背面封闭的DML的方向性改进的明显效果。
为进一步研究该特性和壳体对板行为的影响，特别是在组合的系统共振时，做出一个专用夹具以允许在如图21所示的9个预定点测量壳体的内部压力。麦克风以预定深度插入A5壳体夹具的背面壁板上设置的孔中，同时用硬橡胶护孔环紧密地阻塞其它八个位置的孔。在测量期间，用适当的橡胶护孔环使麦克风与壳体机械隔离。
从该数据生成等值曲线以表示在系统共振时，该频率任何一侧的压力分布，如图22a至c所示。还对九个位置描绘了压力频率响应，如图23所示。该曲线图在与壳体内的测量点相关联的所有曲线的共振区中呈现了良好的分辨力(definition)。然而，该压力趋于随着频率的增加沿壳体截面区而改变。
用扫描激光测振仪测量沿该板的速度和位移的法向分量。描绘速度和位移沿板的分布，以试验板在耦合的系统共振周围的行为。这些结果得到了证明并在图24a至d中示出多种情况。这些结果建议了随着板整体的移动该板在共振处的定音(timpanic)模态行为，尽管随着向板边缘移动，速度和位移更小。
实际上，虽然模式形状根据一个复杂的参数组，包括板刚度、质量、尺寸和边界条件从一种情况到另一种情况而改变，这种行为对板的所有边界条件是一致的。在该限度中并且对于无限刚性的板，该系统共振被看做是影响到壳体空气体积的刚度的活塞的基本刚性壳体模式。将DML系统共振称为“整体模式”或WBM很方便。
已经用New Transducer有限公司的一套软件中实现了耦合系统的全部理论推导。在本文中用该程序包的一个版本模拟我们的测试对象的机声特性。该程序包考虑了与板、激励器和具有框架或壳体的机械声学界面相关的所有电、机械和声学变量，并预测其它参数中的远场声压、整个系统的功率和方向性。
图25a示出夹在框架中的A5-1板在自由空间中从两侧均等辐射的自由辐射的对数速度谱。实线表示模拟曲线，虚线是测量速度谱。在低频，板与激励器共振。1000Hz以上的频率范围中的差异是因模拟模式中没有自由场辐射阻抗造成的。
图25b示出与图25a相同的板，但此时装配有两个相同的壳体，在板的每侧上有一个壳体，与该板具有相同截面，深度为24mm。设计并使用双壳体以便在板的一例上排除自由场的辐射阻抗，并使该试验与自由场辐射阻抗无关。应指出，该实验装置仅用于理论验证。
为了能对板进行速度测量，用透明材料制成两个壳体的背壁以便允许激光束进入板表面。使用没有表层，具有不同容积特性的板A5-3 Rohacell重复该测试，其结果在图26a和b中示出。在两种情况下，使用200点对数量程进行模拟，而激光测量使用1600点线性量程。
从上面的理论和工作清楚地得出：装配到DML的小壳体带来了许多益处，但有一个缺陷。它表现为在系统共振处由WBM引起的过多的功率，如图27a和b所示。值得注意的是，除了该峰值，在所有其它方面，封闭的DML可提供包括增加功率带宽在内的明显改善的性能。
已发现在大多数情况下，可设计与共振峰值均衡的简单的二阶带阻均衡网络，该网络具有适当的Q，与功率共振峰值的Q匹配。此外，在某些情况下，单极高通滤波器经常通过摆动该LF区来对其进行调节，以提供一个大致平坦的功率共振。由于DML板的特有特性和其电阻性的电阻抗共振，滤波器为有源或无源，其设计非常简单。图28a示出带有带阻无源滤波器进行均衡的情况。在图28b和c中可看到其它实例，示出了具有与扬声器串联使用的电容的单极EQ。
当在壁附近并与之平行使用自由DML时，必须特别注意确保与壁的相互作用最小，这是由于其特有的复杂双极特征。该相互作用是到边界的距离的函数，因此不能一般化地固定。板的全反射在扩展系统的低频共振方面具有明显优点，但这在大量应用的情况下可能不是一个实用的建议。
与DML一起使用的非常小的壳体会使其与周围的环境无关，并使该系统可预测其声学性能。导出的数学模型证明了耦合系统中DML的复杂程度。这在DML的预测和设计以及常规活塞式辐射器的预测和设计之间产生一个鲜明的对照。虽然可以通过相对简单的计算(甚至手器)，就可以找出箱内纸盆(cone-in-box)的机械声学性能，但是，与DML及其壳体相关的机械声学性能却是一种复杂的相互作用关系，使得它表明该系统如果没有适当的工具就不能进行预测。
在与板的尺寸相比深度较小情况下，系统性能随壳体体积的变化而改变是非常明显的。然而，还可看到，超过特定深度，LF响应的增加就几乎到极限了。这当然与壳体中刚性活塞的行为一致。作为实例，可设计具有50mm壳体深度的A2尺寸的板具有向下扩展到约120Hz的带宽，如图24。
看到具有小壳体的DML的另一个特性是明显改善了系统的中、高频响应。这是在本文中的许多测量和模拟曲线图中，当然是由本理论讨论过的。很显然，板系统模态的增加主要是由这种改进造成的，然而，通过增加系统的阻尼，壳体损耗对此可能也有影响。
作为抑制板的后部辐射的固有结果，封闭系统的方向性大致上从双极形状改变成近似的心形线，如图17所示。可以设想，与背面封闭的DML有关的方向性可在希望更强的横向覆盖的特定应用中找到用途。
当利用封闭的DM系统工作时，发现测量功率共振以观察可能需要补偿的过量能量区是非常有用。这与在DM扬声器上进行的其它工作一致，其中，已发现了功率响应是与DML的主观性能有良好关系的最具代表性的声测量。使用该功率响应时，已发现实际上简单的带通或单极高通滤波器是需要在该区中均衡功率响应的全部内容。

Claims (32)

1.一种扬声器，包括：一个可视显示屏；一个谐振板型元件，位于显示屏附近，该元件的至少一部分为透明的，通过这一部分可看见显示屏；和振动激励换能器，安装在板型元件的边缘或周边部分上，向板型元件施加能量使板型元件谐振，而起声辐射器作用，其特征在于，所述板型元件设置成按音频谐振，而所述振动换能器能够向板型元件施加弯曲波能，使其谐振，当其谐振时用作声辐射器，所述板型元件的一个或多个边缘部分被夹紧或约束。
2.按照权利要求1的一种扬声器，其特征在于，整个谐振板型元件是透明的。
3.按照权利要求1或2的一种扬声器，其特征在于，谐振板型元件是塑料的。
4.按照权利要求1或2的一种扬声器，其特征在于，谐振板型元件是聚苯乙烯、聚碳酸酯或玻璃或塑料与玻璃的层压制品。
5.按照权利要求1或2的任一种扬声器，其特征在于，板型元件是一个层压制品，包括塑料或气凝胶芯与玻璃表面。
6.按照权利要求1或2的任何一个权利要求的一种扬声器，其特征在于，包括多个振动激励换能器。
7.按照权利要求1或2的一种扬声器，其特征在于，包括成对安装在板型元件边缘或周边部分上的振动激励换能器。
8.按照权利要求1或2的一种扬声器，其特征在于，振动激励换能器直接耦合到板型元件上。
9.按照权利要求1或2的一种扬声器，其特征在于，振动激励换能器是电动的。
10.按照权利要求1或2的一种扬声器，其特征在于，振动激励换能器是惯性的。
11.按照权利要求1的一种扬声器，其特征在于，包括相关的支承装置，扬声器安装在支承装置中。
12.按照权利要求11的一种扬声器，其特征在于，有关支承装置是一个框架或机壳。
13.按照权利要求11或12的一种扬声器，其特征在于，谐振板型元件被弹性支承在有关支承装置上。
14.按照权利要求11或12的一种扬声器，其特征在于，振动激励换能器弹性安装在有关支承装置上。
15.按照权利要求11或12的一种扬声器，其特征在于，板型元件是矩形，弹性板支承沿板型元件的至少三个相邻边缘延伸。
16.按照权利要求1的一种扬声器，其特征在于，振动激励器包括在板型元件至少一部分上或内的一个透明压电或驻极体。
17.按照前面权利要求1的一种扬声器，其特征在于，板型元件的整个周边被机械地夹紧。
18.按照权利要求1或2的一种扬声器，其特征在于，板型元件安装在一个相关的空腔限定装置或罩内，所述空腔限定装置或罩罩住该板型元件的表面，由此来自所述表面的音响辐射至少部分地约束在罩或空腔内。
19.按照权利要求18的一种扬声器，其特征在于，所述罩或空腔深度较浅，是改善板型元件模型性能的任何一种。
20.按照权利要求1或2的一种扬声器，其特征在于，显示屏集成有所述板型元件。
21.按照权利要求20的一种扬声器，其特征在于，集成显示屏包括发光或透射或反射装置。
22.按照权利要求1或2的一种扬声器，其特征在于，板型元件形成可视显示器单元等的外表面。
23.按照权利要求1或2的一种扬声器，其特征在于，包括粘合或安装在板型元件上的聚合物膜液晶显示器。
24.按照权利要求1的一种扬声器，其特征在于，谐振板型元件具有用户可接触的表面和在该表面上或与其相连、响应用户触摸的装置。
25.按照权利要求24的一种扬声器，其特征在于，包括板型元件上的垫片、区域、开关或按键，提供了输入指令或信息的装置。
26.按照权利要求24或25的一种扬声器，其特征在于，包括板型元件上通过印刷或标签描绘出的可视区域，感测用户出现或触摸。
27.按照权利要求24或25的一种扬声器，其特征在于，包括板型元件上透明金属氧化物膜或薄金属膜的镀膜用户响应触摸区。
28.按照权利要求24的任何一个权利要求的一种扬声器，其特征在于，用户响应装置安置在板型元件周边上。
29.一种显示屏组件，其特征在于，包括如权利要求1的扬声器，和支承显示屏并且弹性地支承透明板型元件的机箱或框架。
30.一种电话接收机，其特征在于，包括如任何权利要求1的扬声器。
31.一种便携个人计算机，包括如权利要求1的扬声器。
32.如权利要求3 1的一种便携个人计算机，包括：一个主体，具有一个小键盘；和一个适合于盖住该小键盘并且承载一个显示屏的盖子，其中显示屏包括一个如权利要求1的扬声器。
CNB998079510A 1998-07-03 1999-07-01 谐振板型扬声器 Expired - Lifetime CN1144498C (zh)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9814324.1 1998-07-03
GBGB9814324.1A GB9814324D0 (en) 1998-07-03 1998-07-03 Loudspeaker
GB9902582.7 1999-02-06
GB9902581.9 1999-02-06
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GB9902578.5 1999-02-06
GB9902579.3 1999-02-06
GB9905038.7 1999-03-05
GBGB9905038.7A GB9905038D0 (en) 1999-03-05 1999-03-05 Loudpeakers

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Publication Number Publication Date
CN1307791A CN1307791A (zh) 2001-08-08
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CNB998079510A Expired - Lifetime CN1144498C (zh) 1998-07-03 1999-07-01 谐振板型扬声器

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US (3) US20010026625A1 (zh)
EP (1) EP1084592B1 (zh)
JP (1) JP4614534B2 (zh)
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BG (1) BG105047A (zh)
BR (1) BR9911818A (zh)
CA (1) CA2336271A1 (zh)
DE (1) DE69911961T2 (zh)
EA (1) EA200100102A1 (zh)
HK (1) HK1031972A1 (zh)
HU (1) HUP0103957A3 (zh)
ID (1) ID27279A (zh)
IL (1) IL140038A0 (zh)
MX (1) MXPA01000335A (zh)
NO (1) NO20010005L (zh)
NZ (1) NZ508511A (zh)
PL (1) PL345317A1 (zh)
SK (1) SK20292000A3 (zh)
TR (1) TR200100136T2 (zh)
WO (1) WO2000002417A1 (zh)
YU (1) YU101A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2743892C1 (ru) * 2020-06-16 2021-03-01 Сотис АГ Плоский громкоговоритель
RU2744774C1 (ru) * 2020-10-26 2021-03-15 Общество С Ограниченной Ответственностью "Синеморе" Встраиваемый плоский громкоговоритель
RU2744773C1 (ru) * 2020-08-10 2021-03-15 Сотис АГ Акустическая установка для излучения поперечной звуковой волны в газовой среде

Families Citing this family (230)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69911961T2 (de) * 1998-07-03 2004-07-29 New Transducers Ltd. Plattenförmiger resonanter lautsprecher
JP2000059889A (ja) * 1998-08-07 2000-02-25 Sony Corp 電気音響変換装置
JP2000092578A (ja) * 1998-09-09 2000-03-31 Fujitsu Ltd スピーカ装置
GB9909157D0 (en) * 1999-04-22 1999-06-16 New Transducers Ltd Small electronic articles for personal use
JP3512087B2 (ja) * 1999-06-15 2004-03-29 日本電気株式会社 パネルスピーカ
WO2001009664A1 (en) * 1999-08-01 2001-02-08 Deep Video Imaging Limited Interactive three dimensional display with layered screens
EP1208557A4 (en) 1999-08-19 2007-03-07 Pure Depth Ltd PRESENTATION OF DATA ON MULTILAYER SCREENS
DE60025926T2 (de) 1999-08-19 2006-10-26 Pure Depth Ltd., Panmure Steuerung der tiefenbewegung in einer anzeigevorrichtung mit mehrschichtigem bildschirm
WO2001015127A1 (en) 1999-08-19 2001-03-01 Deep Video Imaging Limited Display method for multiple layered screens
US7157649B2 (en) * 1999-12-23 2007-01-02 New Transducers Limited Contact sensitive device
GB2360387A (en) * 2000-01-20 2001-09-19 Amina Technologies Ltd Combined loudspeaker and display panel.
TW511391B (en) 2000-01-24 2002-11-21 New Transducers Ltd Transducer
US7151837B2 (en) 2000-01-27 2006-12-19 New Transducers Limited Loudspeaker
AU4430001A (en) * 2000-03-18 2001-10-03 Newlands Technology Limited Dual mode audio device
JP3584010B2 (ja) 2000-06-08 2004-11-04 株式会社ソニー・コンピュータエンタテインメント エンタテインメント装置およびこれに用いるモニタ装置
US6386315B1 (en) * 2000-07-28 2002-05-14 Awi Licensing Company Flat panel sound radiator and assembly system
GB2369232B (en) 2000-11-18 2005-01-12 Talksign Ltd Display signs
JP3632594B2 (ja) * 2000-11-28 2005-03-23 日本電気株式会社 電子装置
GB0029082D0 (en) * 2000-11-28 2001-01-10 New Transducers Ltd Display systems
KR100357033B1 (ko) * 2000-12-14 2002-10-18 삼성전자 주식회사 패널형 스피커의 장착 구조
GB0031246D0 (en) * 2000-12-20 2001-01-31 New Transducers Ltd Vibro-acoustic/human machine interface device
US6911901B2 (en) 2000-12-20 2005-06-28 New Transducers Limited Multi-functional vibro-acoustic device
JP2002232542A (ja) * 2001-02-06 2002-08-16 Taisei Plas Co Ltd 携帯用通信機器
US6791519B2 (en) 2001-04-04 2004-09-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. Sound and vision system
US6708797B2 (en) * 2001-04-23 2004-03-23 Gilbarco Inc. Display enclosure having thin speaker
NZ511444A (en) 2001-05-01 2004-01-30 Deep Video Imaging Ltd Information display
JP2003067972A (ja) * 2001-05-29 2003-03-07 Nec Corp 光ヘッド装置および光学式情報記録再生装置
FR2825882B1 (fr) * 2001-06-12 2003-08-15 Intelligent Vibrations Sa Vitrage interactif avec fonctions microphones et haut-parleur
EP1274272A1 (en) * 2001-06-19 2003-01-08 Chao-Hsien Lin The application of invisible speaker and the method for fabricating the same
FI20011303A (fi) * 2001-06-19 2002-12-20 Nokia Corp Kaiutin
WO2003001841A2 (en) 2001-06-21 2003-01-03 1... Limited Loudspeaker
DE60226098T2 (de) * 2001-06-28 2009-06-18 Panasonic Corp., Kadoma Lautsprechersystem, Mobilendgerät und elektronische Vorrichtung
GB0116310D0 (en) * 2001-07-04 2001-08-29 New Transducers Ltd Contact sensitive device
ATE303695T1 (de) * 2001-10-08 2005-09-15 Siemens Ag Mobiles kommunikationsendgerät mit im gerätegehäuse angeordnetem flachlautsprecher und einem weiteren schallwandler angeordnet zu einem zwei-wege-systems mit dem flachlautsprecher
JP3798287B2 (ja) * 2001-10-10 2006-07-19 Ｓｍｋ株式会社 タッチパネル入力装置
JP4186449B2 (ja) * 2001-10-15 2008-11-26 松下電器産業株式会社 入力装置及びこれを用いた携帯機器
JP2003158794A (ja) * 2001-11-20 2003-05-30 Taiyo Yuden Co Ltd 圧電音響装置
DE10157790A1 (de) * 2001-11-27 2003-06-12 Siemens Ag Displayfenster zur Schallabstrahlung in Kommunikations- und Multimediaendgeräten
US7180489B2 (en) 2002-02-06 2007-02-20 Andersen Corporation Automated multi-task window assembly
US7109959B2 (en) 2002-02-06 2006-09-19 Andersen Corporation Multi-task window
US7426804B2 (en) 2002-02-06 2008-09-23 Andersen Corporation Specialty display window
JP3886391B2 (ja) * 2002-02-15 2007-02-28 シャープ株式会社 カード型装置、及び、それを備えた電子機器
US8125576B2 (en) * 2002-02-18 2012-02-28 Koninklijke Philips Electronics N.V. Display device comprising a housing and a picture display unit
DE50206883D1 (de) * 2002-03-12 2006-06-29 Benq Mobile Gmbh & Co Ohg Kommunikationsendgerät mit über Umlenkeinrichtungen betätigtem Flachlautsprecher
EP1345469A1 (en) 2002-03-15 2003-09-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Loudspeaker system
JP3865244B2 (ja) * 2002-03-15 2007-01-10 松下電器産業株式会社 スピーカシステム
DE10219641A1 (de) * 2002-05-02 2003-12-18 Siemens Ag Anzeige mit integriertem Lautsprecher und Verfahren zum Erkennen von Berührungen einer Anzeige
GB0211508D0 (en) * 2002-05-20 2002-06-26 New Transducers Ltd Transducer
EP1385354A1 (en) * 2002-07-25 2004-01-28 Kam, Tai-Yan Transparent panel-form loudspeaker
US6856691B2 (en) * 2002-08-29 2005-02-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Electronic apparatus including loudspeaker system
EP1542064A4 (en) 2002-09-03 2008-02-20 Sharp Kk LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING SOUND OUTPUT FUNCTION AND ANALOGUE AND ELECTRONIC DEVICE USING THE SAME
NZ521505A (en) 2002-09-20 2005-05-27 Deep Video Imaging Ltd Multi-view display
US6788794B2 (en) * 2002-10-01 2004-09-07 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Thin, lightweight acoustic actuator tile
JP2004140766A (ja) * 2002-10-16 2004-05-13 Figla Co Ltd プラズマディスプレイの前面構造
US6871149B2 (en) * 2002-12-06 2005-03-22 New Transducers Limited Contact sensitive device
FR2848700B1 (fr) * 2002-12-12 2005-04-08 Intelligent Vibrations Sa Panneau interactif avec fonctions microphone et haut parleur integres
JP2004247812A (ja) * 2003-02-12 2004-09-02 Alps Electric Co Ltd 電気音響変換装置およびこれを用いた電子機器
JP4190938B2 (ja) * 2003-02-18 2008-12-03 株式会社オーセンティック パネル型スピーカ
EP1604542A1 (en) * 2003-03-07 2005-12-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. Bending wave loudspeaker
JP4201637B2 (ja) * 2003-04-25 2008-12-24 三洋電機株式会社 平面スピーカ及びそれを用いた電子機器
JP4197992B2 (ja) * 2003-06-17 2008-12-17 三洋電機株式会社 平面スピーカ及びそれを用いた電子機器
US7548766B2 (en) 2003-04-25 2009-06-16 Sanyo Electric Co., Ltd. Flat type speaker unit, and electronic appliance having this unit
JP2005124005A (ja) * 2003-10-20 2005-05-12 Sanyo Electric Co Ltd 平面型スピーカユニット及び該ユニットを具えた電気機器
JP2005080044A (ja) * 2003-09-02 2005-03-24 Sanyo Electric Co Ltd 平面型スピーカユニット及び該ユニットを具えた電気機器
JP4163045B2 (ja) * 2003-05-12 2008-10-08 アルプス電気株式会社 座標入力装置
NZ525956A (en) 2003-05-16 2005-10-28 Deep Video Imaging Ltd Display control system for use with multi-layer displays
ATE357121T1 (de) * 2003-05-28 2007-04-15 Koninkl Philips Electronics Nv Als lautsprecher dienender anzeigeschirm
EP1507438B1 (en) * 2003-07-31 2018-03-28 Panasonic Corporation Sound reproduction device and portable terminal apparatus
US20050047616A1 (en) * 2003-09-03 2005-03-03 Noel Lee Flat panel monitor frame with integral speakers
US7471804B2 (en) * 2003-09-03 2008-12-30 Monster Cable Products, Inc. Flat panel monitor frame with integral speakers
GB0321292D0 (en) * 2003-09-11 2003-10-15 New Transducers Ltd Transducer
US7475598B2 (en) * 2003-09-11 2009-01-13 New Transducers Limited Electromechanical force transducer
JP4298460B2 (ja) * 2003-10-06 2009-07-22 フォスター電機株式会社 パネルスピーカ
JP4215624B2 (ja) * 2003-11-20 2009-01-28 シチズン電子株式会社 音響装置
JP4177249B2 (ja) * 2003-12-26 2008-11-05 アルプス電気株式会社 音響再生装置
US6934149B2 (en) * 2003-12-31 2005-08-23 Gino Chen Modular audio-visual device
JP3984960B2 (ja) * 2004-01-05 2007-10-03 Ｎｅｃアクセステクニカ株式会社 パネル型スピーカ、ディスプレイ装置及び折り畳み式情報処理装置
GB0400323D0 (en) * 2004-01-08 2004-02-11 New Transducers Ltd Loudspeakers
JP2005204102A (ja) * 2004-01-16 2005-07-28 Alps Electric Co Ltd 音響発生装置
JP2005236352A (ja) * 2004-02-17 2005-09-02 Authentic Ltd 表示装置用パネル型スピーカ
GB0405475D0 (en) 2004-03-11 2004-04-21 New Transducers Ltd Loudspeakers
JP4284392B2 (ja) * 2004-04-16 2009-06-24 ソニー株式会社 パネル音響発生装置
JP4676957B2 (ja) * 2004-05-31 2011-04-27 パナソニック株式会社 プラズマディスプレイ装置
US7173678B2 (en) * 2004-06-25 2007-02-06 Northrop Grumman Corporation Non-ruggedized COTS display packaging for severe environment applications
DE102004032223A1 (de) * 2004-07-02 2006-01-19 Siemens Ag Audiovisuelle Anordnung
KR100698256B1 (ko) 2004-07-16 2007-03-22 엘지전자 주식회사 디스플레이 윈도우를 이용한 스피커 장치
US10158337B2 (en) 2004-08-10 2018-12-18 Bongiovi Acoustics Llc System and method for digital signal processing
US11431312B2 (en) 2004-08-10 2022-08-30 Bongiovi Acoustics Llc System and method for digital signal processing
US8284955B2 (en) 2006-02-07 2012-10-09 Bongiovi Acoustics Llc System and method for digital signal processing
US10848118B2 (en) 2004-08-10 2020-11-24 Bongiovi Acoustics Llc System and method for digital signal processing
JP3966318B2 (ja) * 2004-09-09 2007-08-29 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置及び電子機器
US20060073893A1 (en) * 2004-10-01 2006-04-06 Dahl John M Touchscreen audio feedback in a wagering game system
KR20070084055A (ko) * 2004-10-08 2007-08-24 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 패널 음향 트랜듀서, 및 투명 패널 음향 트랜듀서를 포함한디스플레이 장치
JP2006121325A (ja) * 2004-10-20 2006-05-11 Authentic Ltd パネル型スピーカ
TWI272862B (en) * 2004-12-10 2007-02-01 Asustek Comp Inc Portable computer and side direction sound box thereof
JP2006174004A (ja) 2004-12-15 2006-06-29 Citizen Electronics Co Ltd 平面スピーカ
US8149218B2 (en) 2004-12-21 2012-04-03 Universal Electronics, Inc. Controlling device with selectively illuminated user interfaces
JP4355652B2 (ja) * 2004-12-27 2009-11-04 埼玉日本電気株式会社 電子機器及びその防塵構造
JP4266923B2 (ja) * 2004-12-27 2009-05-27 埼玉日本電気株式会社 フラットパネルスピーカ実装方法、電子機器の組立方法、ガスケット部材、振動板及びフラットパネルスピーカ
JP2006197047A (ja) 2005-01-12 2006-07-27 Nec Corp 携帯通信端末及びそれに用いる警告画面表示方法並びにそのプログラム
US8228299B1 (en) 2005-01-27 2012-07-24 Singleton Technology, Llc Transaction automation and archival system using electronic contract and disclosure units
US20070258617A1 (en) * 2005-03-01 2007-11-08 Todd Henry Electromagnetic lever diaphragm audio transducer
US20080247595A1 (en) * 2005-03-01 2008-10-09 Todd Henry Electromagnetic lever diaphragm audio transducer
JP2008532422A (ja) * 2005-03-01 2008-08-14 トッド・ヘンリー 電磁レバーダイヤフラムオーディオトランスジューサー
JP4072542B2 (ja) * 2005-03-14 2008-04-09 Ｎｅｃアクセステクニカ株式会社 スピーカ一体型ディスプレイ
JP4611381B2 (ja) 2005-04-22 2011-01-12 シャープ株式会社 カード型装置
US20070063982A1 (en) * 2005-09-19 2007-03-22 Tran Bao Q Integrated rendering of sound and image on a display
US7565949B2 (en) * 2005-09-27 2009-07-28 Casio Computer Co., Ltd. Flat panel display module having speaker function
US20070081195A1 (en) * 2005-10-07 2007-04-12 Sbc Knowledge Ventures, L.P. Digital photographic display device
CN101253804B (zh) * 2005-11-02 2012-11-28 日本电气株式会社 扬声器、图像元件保护屏、终端设备的壳体、以及终端设备
CN101322065B (zh) * 2005-11-30 2012-10-10 夏普株式会社 移动通信装置、移动信息处理装置和液晶模块
DE102005058825A1 (de) * 2005-12-09 2007-06-14 Robert Bosch Gmbh Anzeigegerät, insbesondere Bildschirm
US11202161B2 (en) 2006-02-07 2021-12-14 Bongiovi Acoustics Llc System, method, and apparatus for generating and digitally processing a head related audio transfer function
US10069471B2 (en) 2006-02-07 2018-09-04 Bongiovi Acoustics Llc System and method for digital signal processing
US10848867B2 (en) 2006-02-07 2020-11-24 Bongiovi Acoustics Llc System and method for digital signal processing
US10701505B2 (en) 2006-02-07 2020-06-30 Bongiovi Acoustics Llc. System, method, and apparatus for generating and digitally processing a head related audio transfer function
US20070202917A1 (en) * 2006-02-27 2007-08-30 Andrew Phelps Display and speaker module
JP2007322606A (ja) * 2006-05-31 2007-12-13 Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd 楽音装置及び楽音装置の生産方法
EP1876419B1 (en) * 2006-07-03 2008-10-15 Continental Automotive GmbH Watertight navigation device
KR100766520B1 (ko) * 2006-09-22 2007-10-15 박승민 영상 스크린기능을 갖춘 스피커 장치
US8139795B2 (en) * 2006-10-13 2012-03-20 Airbus Deutschland Gmbh Loudspeaker system for aircraft cabin
US20100119101A1 (en) * 2007-05-03 2010-05-13 Fratti Roger A Integrated Audiovisual Output Device
JPWO2008146678A1 (ja) * 2007-05-23 2010-08-19 日本電気株式会社 圧電アクチュエータ及び電子機器
US8625824B2 (en) * 2007-09-04 2014-01-07 Industrial Technology Research Institute Flat speaker unit and speaker device therewith
US20090060229A1 (en) * 2007-09-05 2009-03-05 Harris Richard H Wireless system for sharing audio signal
TWI350116B (en) * 2007-12-18 2011-10-01 Princeton Technology Corp Audio playing module and method of the same
US8068635B2 (en) * 2008-05-19 2011-11-29 Emo Labs, Inc. Diaphragm with integrated acoustical and optical properties
TWI391810B (zh) * 2008-09-04 2013-04-01 Compal Electronics Inc 電子裝置
WO2010063320A1 (en) * 2008-12-03 2010-06-10 Agc Flat Glass Europe Sa Panel of glass comprising at least a sheet of glass, an exciter and a touch sensing device
GB2468275A (en) * 2009-02-16 2010-09-08 New Transducers Ltd A method of making a touch-sensitive data entry screen with haptic feedback
US8483422B2 (en) * 2009-02-27 2013-07-09 Research In Motion Limited Enclosure for a speaker of a wireless device
US8189851B2 (en) 2009-03-06 2012-05-29 Emo Labs, Inc. Optically clear diaphragm for an acoustic transducer and method for making same
US8340327B2 (en) * 2009-06-11 2012-12-25 Magna International Inc. Home theater
WO2011020100A1 (en) * 2009-08-14 2011-02-17 Emo Labs, Inc System to generate electrical signals for a loudspeaker
KR101080361B1 (ko) * 2009-11-27 2011-11-04 삼성전기주식회사 진동 엑츄에이터 모듈
TW201136331A (en) * 2010-04-06 2011-10-16 Zhao-Lang Wang Moving-magnet type loudspeaker device
WO2011154930A1 (en) * 2010-06-07 2011-12-15 Baran Advanced Technologies (86) Ltd. Touch pad controller
JP5131939B2 (ja) * 2010-08-26 2013-01-30 株式会社村田製作所 圧電デバイス
FR2964761B1 (fr) * 2010-09-14 2012-08-31 Thales Sa Dispositif d'interaction haptique et procede de generation d'effets haptiques et sonores
US8644519B2 (en) * 2010-09-30 2014-02-04 Apple Inc. Electronic devices with improved audio
EP2661868A2 (en) * 2010-10-20 2013-11-13 Yota Devices IPR Ltd Mobile device
TWI426431B (zh) * 2010-11-15 2014-02-11 Delta Electronics Inc 觸控裝置
US8699729B2 (en) 2010-12-10 2014-04-15 Nausser Fathollahi Audio speaker assembly
WO2012114772A1 (ja) 2011-02-24 2012-08-30 京セラ株式会社 電子機器
US8934228B2 (en) * 2011-03-21 2015-01-13 Apple Inc. Display-based speaker structures for electronic devices
US8811648B2 (en) 2011-03-31 2014-08-19 Apple Inc. Moving magnet audio transducer
CN103718567B (zh) * 2011-07-21 2017-09-08 喜恩吉股份有限公司 安装自共振型发声扬声器的方法
TW201312922A (zh) * 2011-09-13 2013-03-16 Chief Land Electronic Co Ltd 能量轉換模組
US8879761B2 (en) 2011-11-22 2014-11-04 Apple Inc. Orientation-based audio
US9328913B2 (en) * 2012-01-04 2016-05-03 Sony Corporation Electric light bulb type light source apparatus
JP2013141148A (ja) * 2012-01-05 2013-07-18 Kyocera Corp 電子機器
WO2013134621A1 (en) * 2012-03-09 2013-09-12 Corning Incorporated Bezel-free display device including an acoustically coupled display cover plate
JP2013207601A (ja) 2012-03-28 2013-10-07 Kyocera Corp 電子機器
JP5855508B2 (ja) 2012-03-29 2016-02-09 京セラ株式会社 電子機器
JP5968018B2 (ja) 2012-04-10 2016-08-10 京セラ株式会社 電子機器
JP5986417B2 (ja) 2012-04-12 2016-09-06 京セラ株式会社 電子機器
JP5812926B2 (ja) 2012-04-12 2015-11-17 京セラ株式会社 電子機器
JP5973218B2 (ja) 2012-04-26 2016-08-23 京セラ株式会社 電子機器
JP5968061B2 (ja) 2012-05-01 2016-08-10 京セラ株式会社 電子機器
JPWO2013183191A1 (ja) * 2012-06-05 2016-01-28 日本電気株式会社 携帯端末装置
US9078059B2 (en) * 2012-08-07 2015-07-07 Jabil Circuit (Beijing), Ltd. Transducer
US8942410B2 (en) 2012-12-31 2015-01-27 Apple Inc. Magnetically biased electromagnet for audio applications
JP2016516358A (ja) 2013-03-15 2016-06-02 イモ ラブス， インコーポレイテッド 屈曲制限部材を有する音響変換器
KR102061748B1 (ko) 2013-05-07 2020-01-03 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
US9143865B2 (en) * 2013-05-21 2015-09-22 Htc Corporation Handheld electronic devices and methods involving distributed mode loudspeakers
US9264004B2 (en) 2013-06-12 2016-02-16 Bongiovi Acoustics Llc System and method for narrow bandwidth digital signal processing
US9883318B2 (en) 2013-06-12 2018-01-30 Bongiovi Acoustics Llc System and method for stereo field enhancement in two-channel audio systems
US9906858B2 (en) 2013-10-22 2018-02-27 Bongiovi Acoustics Llc System and method for digital signal processing
DE102013222231A1 (de) * 2013-10-31 2015-04-30 Sennheiser Electronic Gmbh & Co. Kg Hörer
EP2890228A1 (en) * 2013-12-24 2015-07-01 Samsung Electronics Co., Ltd Radiation apparatus
USD733678S1 (en) 2013-12-27 2015-07-07 Emo Labs, Inc. Audio speaker
USD741835S1 (en) 2013-12-27 2015-10-27 Emo Labs, Inc. Speaker
US20150192119A1 (en) * 2014-01-08 2015-07-09 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Piezoelectric blower
USD748072S1 (en) 2014-03-14 2016-01-26 Emo Labs, Inc. Sound bar audio speaker
US10271136B2 (en) * 2014-04-01 2019-04-23 Intel Corporation Audio enhancement in mobile computing
US10639000B2 (en) 2014-04-16 2020-05-05 Bongiovi Acoustics Llc Device for wide-band auscultation
US10820883B2 (en) 2014-04-16 2020-11-03 Bongiovi Acoustics Llc Noise reduction assembly for auscultation of a body
US9615813B2 (en) 2014-04-16 2017-04-11 Bongiovi Acoustics Llc. Device for wide-band auscultation
KR102229137B1 (ko) 2014-05-20 2021-03-18 삼성디스플레이 주식회사 표시장치
US10149044B2 (en) * 2014-07-21 2018-12-04 Nokia Technologies Oy Vibration damping structure for audio device
KR102207629B1 (ko) * 2014-07-25 2021-01-26 삼성전자주식회사 디스플레이 장치 및 이의 제어 방법
US9564146B2 (en) 2014-08-01 2017-02-07 Bongiovi Acoustics Llc System and method for digital signal processing in deep diving environment
TW201612679A (en) * 2014-09-30 2016-04-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Display device and electronic device having the same
CN105578357A (zh) * 2014-10-07 2016-05-11 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 具有扬声器的电子装置
CN105611454A (zh) * 2014-11-12 2016-05-25 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 音响
US9525943B2 (en) 2014-11-24 2016-12-20 Apple Inc. Mechanically actuated panel acoustic system
WO2016118874A1 (en) * 2015-01-23 2016-07-28 Knowles Electronics, Llc Piezoelectric speaker driver
US9638672B2 (en) 2015-03-06 2017-05-02 Bongiovi Acoustics Llc System and method for acquiring acoustic information from a resonating body
DE102015105330A1 (de) * 2015-04-08 2016-10-13 Ujet Vehicles S.À.R.L. Batteriebaugruppe und Motorroller mit einer Batteriebaugruppe
CN106061151A (zh) * 2015-04-16 2016-10-26 鸿富锦精密工业(武汉)有限公司 电子装置壳体及扬声器
US10845877B2 (en) 2015-04-27 2020-11-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method of forming localized vibration field, and method of disposing exciters
GB2539029B (en) * 2015-06-04 2017-06-07 Amina Tech Ltd Distributed mode loudspeaker damping oscillations within exciter feet
FR3039350B1 (fr) * 2015-07-23 2017-07-21 Peugeot Citroen Automobiles Sa Haut-parleur a panneau escamotable pour planche de bord de vehicule.
DE102015217778B4 (de) * 2015-09-17 2019-05-29 Robert Bosch Gmbh Akustischer Sensor mit einer Membran und einem elektroakustischen Wandler
US9621994B1 (en) 2015-11-16 2017-04-11 Bongiovi Acoustics Llc Surface acoustic transducer
US9906867B2 (en) 2015-11-16 2018-02-27 Bongiovi Acoustics Llc Surface acoustic transducer
KR20170114471A (ko) 2016-04-05 2017-10-16 엘지디스플레이 주식회사 유기발광 표시 장치
KR101704517B1 (ko) 2016-03-28 2017-02-09 엘지디스플레이 주식회사 패널 진동형 음향 발생 표시 장치
US10219079B2 (en) 2016-03-28 2019-02-26 Lg Display Co., Ltd. Display device for generating sound by vibrating panel
KR102663406B1 (ko) 2016-04-04 2024-05-14 엘지디스플레이 주식회사 패널 진동형 음향 발생 액츄에이터 및 그를 포함하는 양면 표시 장치
US9913045B2 (en) * 2016-04-18 2018-03-06 Apple Inc. Piezoelectric speakers for electronic devices
DE102016206599A1 (de) * 2016-04-19 2017-10-19 Continental Automotive Gmbh Kraftfahrzeug mit Audiosystem
US10555081B2 (en) 2016-05-27 2020-02-04 Intel Corporation Adaptive signal customization
FR3062093B1 (fr) * 2017-01-26 2020-11-27 Faurecia Interieur Ind Module d'affichage pour vehicule et habitacle comprenant le module
GB2560878B (en) 2017-02-24 2021-10-27 Google Llc A panel loudspeaker controller and a panel loudspeaker
KR102308042B1 (ko) 2017-07-28 2021-09-30 엘지디스플레이 주식회사 표시장치
WO2019070005A1 (ja) * 2017-10-04 2019-04-11 Ａｇｃ株式会社 ディスプレイ装置およびテレビジョン装置
JP2019080172A (ja) * 2017-10-24 2019-05-23 株式会社デンソーテン スピーカ装置およびスピーカ装置の制御方法
US10848874B2 (en) * 2018-02-20 2020-11-24 Google Llc Panel audio loudspeaker electromagnetic actuator
US10841704B2 (en) * 2018-04-06 2020-11-17 Google Llc Distributed mode loudspeaker electromagnetic actuator with axially and radially magnetized circuit
CA3096877A1 (en) 2018-04-11 2019-10-17 Bongiovi Acoustics Llc Audio enhanced hearing protection system
US10620705B2 (en) 2018-06-01 2020-04-14 Google Llc Vibrating the surface of an electronic device to raise the perceived height at a depression in the surface
WO2020028833A1 (en) 2018-08-02 2020-02-06 Bongiovi Acoustics Llc System, method, and apparatus for generating and digitally processing a head related audio transfer function
CN208638642U (zh) * 2018-08-04 2019-03-22 瑞声科技(新加坡)有限公司 扬声器
KR102080213B1 (ko) * 2018-11-02 2020-04-13 엘지디스플레이 주식회사 표시장치
US10848875B2 (en) * 2018-11-30 2020-11-24 Google Llc Reinforced actuators for distributed mode loudspeakers
US10462574B1 (en) * 2018-11-30 2019-10-29 Google Llc Reinforced actuators for distributed mode loudspeakers
WO2020118065A1 (en) * 2018-12-05 2020-06-11 Oda Inc. Speaker
FR3093205B1 (fr) * 2019-02-27 2021-09-10 Hap2U Dispositif pour alimenter et contrôler un ensemble d’actionneurs électromécaniques répartis sur une interface tactile
US10631091B1 (en) 2019-02-28 2020-04-21 Google Llc Bending actuators and panel audio loudspeakers including the same
US20200310736A1 (en) * 2019-03-29 2020-10-01 Christie Digital Systems Usa, Inc. Systems and methods in tiled display imaging systems
FR3110162B1 (fr) * 2020-05-13 2022-05-27 Saint Gobain Vitrage avec excitateur audio
US11543864B2 (en) * 2020-07-24 2023-01-03 Apple Inc. Speaker assembly for electronic device
CN111862818B (zh) * 2020-07-31 2022-11-25 京东方科技集团股份有限公司 显示模组、显示装置及制备方法
CN114095680A (zh) * 2020-08-24 2022-02-25 四川顺为智联科技有限公司 液晶电视整机前壳及液晶模组的组装结构
US11522994B2 (en) * 2020-11-23 2022-12-06 Bank Of America Corporation Voice analysis platform for voiceprint tracking and anomaly detection
US11750971B2 (en) 2021-03-11 2023-09-05 Nanning Fulian Fugui Precision Industrial Co., Ltd. Three-dimensional sound localization method, electronic device and computer readable storage
CN115529539B (zh) * 2022-02-24 2023-06-27 荣耀终端有限公司 扬声器模组和电子设备
CN115145075B (zh) * 2022-03-21 2024-03-26 海信视像科技股份有限公司 显示设备
TWI838026B (zh) * 2022-12-21 2024-04-01 宏碁股份有限公司 揚聲器模組

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6181799B1 (en) * 1995-09-02 2001-01-30 New Transducers Limited Greetings or the like card
US1500331A (en) 1922-07-20 1924-07-08 Robert H Marriott Telephonic receiver
US1560502A (en) * 1925-01-15 1925-11-03 Forest Lee De Sound-reproducing device
US3247925A (en) * 1962-03-08 1966-04-26 Lord Corp Loudspeaker
DE1132593B (de) * 1965-04-05 1962-07-05 Bolt Beranek & Newman Akustisch wirksame Platte, insbesondere zur Ankopplung an einen elektroakustischen Wandler
GB1172222A (en) * 1965-08-05 1969-11-26 Mini Of Technology Touch Displays
US3509290A (en) 1966-05-03 1970-04-28 Nippon Musical Instruments Mfg Flat-plate type loudspeaker with frame mounted drivers
US3696409A (en) * 1970-12-28 1972-10-03 Linquist & Vennum Finger-touch faceplate
US4352961A (en) * 1979-06-15 1982-10-05 Hitachi, Ltd. Transparent flat panel piezoelectric speaker
JPS6161598A (ja) * 1984-09-03 1986-03-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 音響装置
HU206579B (en) * 1988-09-26 1992-11-30 Electronic Werke Deutschland Picture-sound reproducer
FR2649575A1 (fr) * 1989-07-07 1991-01-11 Thomson Consumer Electronics Ecran de visualisation a fonction electroacoustique integree
WO1992003024A1 (en) 1990-08-04 1992-02-20 The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland Panel-form loudspeaker
US6247551B1 (en) * 1990-08-04 2001-06-19 The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland Panel-form loudspeaker
US6058196A (en) * 1990-08-04 2000-05-02 The Secretary Of State For Defense In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland Panel-form loudspeaker
UA51671C2 (uk) * 1995-09-02 2002-12-16 Нью Транзд'Юсез Лімітед Акустичний пристрій
US6031926A (en) 1996-09-02 2000-02-29 New Transducers Limited Panel-form loudspeakers
US6522760B2 (en) * 1996-09-03 2003-02-18 New Transducers Limited Active acoustic devices
US6324052B1 (en) * 1996-09-03 2001-11-27 New Transducers Limited Personal computing devices comprising a resonant panel loudspeaker
US5796854A (en) * 1997-03-04 1998-08-18 Compaq Computer Corp. Thin film speaker apparatus for use in a thin film video monitor device
TR200002108T2 (tr) * 1998-01-20 2000-11-21 New Transducers Limited Panel elementleri içeren aktif akustik cihazları.
DE69911961T2 (de) * 1998-07-03 2004-07-29 New Transducers Ltd. Plattenförmiger resonanter lautsprecher
JP3512087B2 (ja) * 1999-06-15 2004-03-29 日本電気株式会社 パネルスピーカ

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2743892C1 (ru) * 2020-06-16 2021-03-01 Сотис АГ Плоский громкоговоритель
RU2744773C1 (ru) * 2020-08-10 2021-03-15 Сотис АГ Акустическая установка для излучения поперечной звуковой волны в газовой среде
RU2744774C1 (ru) * 2020-10-26 2021-03-15 Общество С Ограниченной Ответственностью "Синеморе" Встраиваемый плоский громкоговоритель

Also Published As

Publication number Publication date
DE69911961D1 (de) 2003-11-13
EP1084592A1 (en) 2001-03-21
HK1031972A1 (en) 2001-06-29
HUP0103957A2 (hu) 2002-03-28
US7174025B2 (en) 2007-02-06
JP2002533957A (ja) 2002-10-08
HUP0103957A3 (en) 2002-12-28
DE69911961T2 (de) 2004-07-29
ATE251832T1 (de) 2003-10-15
AU754818B2 (en) 2002-11-28
US20010026625A1 (en) 2001-10-04
BG105047A (bg) 2001-12-29
IL140038A0 (en) 2002-02-10
KR100609947B1 (ko) 2006-08-04
AU4520599A (en) 2000-01-24
JP4614534B2 (ja) 2011-01-19
EP1084592B1 (en) 2003-10-08
BR9911818A (pt) 2001-03-27
MXPA01000335A (es) 2005-09-08
SK20292000A3 (sk) 2001-06-11
PL345317A1 (en) 2001-12-03
CA2336271A1 (en) 2000-01-13
YU101A (sh) 2002-11-15
CN1307791A (zh) 2001-08-08
NO20010005D0 (no) 2001-01-02
US20050129267A1 (en) 2005-06-16
KR20010071718A (ko) 2001-07-31
WO2000002417A1 (en) 2000-01-13
NO20010005L (no) 2001-02-28
NZ508511A (en) 2002-03-28
ID27279A (id) 2001-03-22
TR200100136T2 (tr) 2001-06-21
US20050002537A1 (en) 2005-01-06
EA200100102A1 (ru) 2001-06-25

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