CN116471523A - 无源辅助扬声器音箱 - Google Patents

Abstract

公开了扬声器音箱，其支持低可听频率上的提高的声学辐射效率，而不损害中高可听频率上的声学辐射效率。实施例包括具有主室和经由无源辐射器声学耦合至主室的辅室的音箱。对辅室和对应的空气填充室的几何特征进行定制，以实现低频上的增强效率。

Description

无源辅助扬声器音箱

相关申请的交叉引用

根据37CFR 1.57，通过引用将在随本申请提交的申请数据表中标识出外国或国内优先权权利要求的任何及所有申请并入本文。

技术领域

本申请的各种实施例涉及扬声器设计领域。更具体地，涉及在不损害中频和高频范围上的声学辐射效率的情况下提供低频上的高声学辐射效率的扬声器音箱设计。

背景技术

扬声器是一种将电音频信号转换成被辐射到扬声器之外的声波的设备。扬声器包括安装在音箱上的一个或多个扬声器驱动器，其被设计为提高声学辐射效率和所辐射的声波的频谱保真度。扬声器驱动器将电音频信号转换成声波，将声波的部分从音箱辐射出去并且将另一部分辐射到音箱内。音箱维持并过滤声波的内部辐射部分，并且经由开口或者使用无源辐射器将其辐射到音箱之外。音箱的设计能够显著影响声学辐射效率，尤其是在低音频频率上。

发明内容

一种扬声器被配置为生成声波。所述扬声器包括具有至少一个扬声器驱动器的主室，所述至少一个扬声器驱动器生成声波，将声波的第一部分从主室辐射出去，并且将声波的第二部分辐射到主室内，其中，声波的第一部分包括基本输出声波。所述扬声器包括：具有有效面积的至少一个无源辐射器，所述无源辐射器被配置为辐射与所述声波的第二部分相关联的中间声波；以及经由所述至少一个无源辐射器声学耦合至主室的至少一个辅室。所述辅室包括具有输出面积的至少一个输出端口，其中，所述输出端口被配置为允许将接收自无源辐射器的中间声波辐射到所述辅室外并且从所述扬声器辐射出去。与没有所述至少一个辅室而在其他方面与所述扬声器等同的另一扬声器相比，所述至少一个辅室被配置为在低频范围内使所述扬声器的声学输出功率提高至少5dB，其中，所述低频范围包括低于所述基本输出声波的中心频率的频率。

附图说明

本公开的系统、方法和设备均具有几个创新性方面，没有单一方面独自负责本文所公开的全部期望属性。在下文附图和描述中阐述了本说明书描述的主题的一种或多种实施方式的细节。

图1A是示出了具有单个室的扬声器音箱的示意图。

图1B是示出了根据本文描述的某些实施例的具有经由无源辐射器声学连接的主室和辅室的扬声器音箱的示意图。

图2A-2B示出了根据本文描述的某些实施例的包括主室和短辅室的示例性扬声器音箱的侧视截面图(A)和前视图(B)。

图3A-3B示出了根据本文描述的某些实施例的包括主室和长辅室的示例性扬声器音箱的侧视截面图(A)和前视图(B)。

图4A-4B示出了根据本文描述的某些实施例的包括主室和折叠辅室的示例性扬声器音箱的侧视截面图(A)和前视图(B)。

图5A-5D示出了根据本文描述的某些实施例的包括主室和围绕主室的辅室并且具有两个输出端口的示例性扬声器音箱的侧视截面图(A)、顶视截面图(B)、前视图(C)和三维视图(D)。

图6示出了三个常规扬声器和两个根据本文描述的某些实施例的具有辅室的扬声器的输出声学功率谱。

图7示出了在10Hz和100Hz之间绘制的图6所示的输出声学功率谱。

图8示出了一个常规扬声器和两个根据本文描述的某些实施例的具有辅室的扬声器的输出声学功率谱。

图9示出了图8中所示的两个具有辅室的扬声器相对于常规扬声器的相对输出功率的谱。

图10示出了三个常规扬声器和两个根据本文描述的某些实施例的具有辅室的扬声器的输出声学功率谱。这些功率谱是在地平面处测量的。

图11示出了在近场处测得的图10的扬声器的输出声学功率谱。

图12A-12B示出了根据本文描述的某些实施例的包括主室以及锥形辅室(A)或锥形折叠辅室(B)的两个示例性扬声器音箱的侧视截面图。

图12C示出了根据本文描述的某些实施例的包括主室和围绕主室的锥形辅室的示例性扬声器音箱的顶视截面图。

图13A-13C示出了根据本文描述的某些实施例的包括主室和经由两个无源辐射器声学耦合至主室的两个辅室的示例性扬声器音箱的前视图(A)、侧视图(B)和顶视图(C)。

图13D示出了根据本文描述的某些实施例的包括主室和经由两个无源辐射器声学耦合至主室的辅室的示例性扬声器音箱的顶视图。

图14示出了在平行于无源辐射器的旋转轴的平面内无源辐射器的侧视截面图。

具体实施方式

扬声器的基本功能是将接收自电子系统(例如，音频放大器)的电信号转换成具有几乎与原始声音相同的频谱特性的声波。扬声器包括至少一个电声换能器(被称为有源换能器或扬声器驱动器)和安装该扬声器驱动器的音箱。与没有该音箱的情况下由扬声器驱动器产生的声音相比，该音箱能够增强由该扬声器产生的声音的保真度(例如，频谱保真度)。

该音箱防止由扬声器驱动器的膜片的后表面生成的声波与该膜片的前表面生成的声波相互作用(它们可能异相)并由此使所产生的声波失真。照此，音箱至少包括障板(例如，在上面安装扬声器驱动器的前表面)、闭合箱、开口箱等。此外，音箱可以起到维持扬声器驱动器生成的声波的声学共振器的作用。照此，音箱中的气团的体积和刚度可以直接影响扬声器的性能。作为共振器，该音箱可以定制由扬声器驱动器生成的经由该音箱辐射的声波的至少部分的谱声学功率分布。照此，音箱设计和配置是制造具有预期保真度的扬声器的不可或缺的部分。

使扬声器产生全范围的音频响应(例如，覆盖低、中、高频范围)可以是有利的。扬声器设计的主要挑战在于保持一频率范围内的声学功率生成和辐射效率，与此同时提高另一频率范围(例如，不重叠的或者部分重叠的频率范围)内的性能。

扬声器设计的挑战在于设计出一种能够同时在低频范围(例如，低于70Hz)和高频范围(例如，高于800Hz)上提供高输出的系统。

鉴于低频声音的复现往往比高频声音更加困难，因而音箱设计的主要方面是：在对直接由扬声器驱动器输出的基本输出声波(例如，处于中频和高频范围内)的谱内容和输出声学功率具有最低影响的情况下提高低频声音的生成和/或辐射。一些扬声器系统采用带端口或开口音箱或者无源辐射器(又称为无源换能器)来增强对应扬声器的性能。

开口音箱可以具有开口或者开孔管或连接至开孔的管式结构，以提高低频输出，提高效率或者降低音箱的尺寸。

使用用于将低频声波辐射到音箱之外的无源辐射器可以提高扬声器的低频效率，与此同时允许该音箱比具有类似性能的开口扬声器更小。

无源辐射器实际上是没有电声换能器的扬声器。在一些情况下，无源辐射器可以包括音盆(或膜片)、一个或多个悬架(例如，定位圈)和框架。与扬声器驱动器形成对照的是，无源辐射器不包括用于将电信号转换成音盆的振动的线圈。无源辐射器可以接收来自音盆的一侧的初级声波(例如由扬声器驱动器生成的声波)并且再次辐射来自音盆的相反侧的次级声波。无源辐射器系统受到音箱中的声压的激励，并且可以被配置为建立低频声波(例如，低音声线)。无源辐射器可以具有有效面积，声音通过该有效面积被辐射到音箱外，或者在一些情况下被辐射至该音箱的声学耦合至该音箱的(扬声器驱动器所连接至的)主室的室。无源辐射器的有效面积可以具有圆形、卵圆形、椭圆形或类似于方形的形状。在一些情况下，无源辐射器的有效面积可以包括其他形状。在一些情况下，无源辐射器的有效面积包括该无源辐射器的标准S_d额定值。在一些范例中，无源辐射器的有效面积可以包括该无源辐射器的音盆的面积(例如，投影面积)。例如，当音盆在PR的输出平面处的截面的半径为R(包括滚边或周缘的一半)时，有效面积为πR²。

无源辐射器(PR)的频率响应可以包括与PR的共振频率相关联的共振行为。PR的共振频率可以是至少部分地基于音盆/膜片的质量和/或形状以及/或者悬架的特性确定的。此外，PR的共振频率可能受到PR附近的空气的刚度的影响。例如，PR由其接收到初级声波的音箱中的空气的刚度、该音箱外的空气(其与无源辐射器的外部分接触)的刚度或者PR向其辐射次级声波的音箱的室内的空气的刚度。

可以通过改变PR的质量(例如，通过向音盆增加质量)调谐PR的共振频率。替代性地，可以通过改变与PR接触的空气的刚度而调谐PR(被称为“加载效应”)。例如，可以通过向PR的音盆增加质量或者增大PR将次级声波辐射至的和/或PR接收到的初级声波所来自的室中的空气的刚度而向下调谐(即，降低)PR的共振频率。

如上文所提及的，通常在有效带宽(例如，其中的声波以最高效率生成的带宽)和带宽内的保真度之间存在折中。在很多情况下，被设计为基于对应电信号的低频内容有效率地产生低频声波(例如，低于70Hz)的扬声器音箱可能因扬声器驱动器的尺寸和质量所带来的设计约束而无法有效率地产生高频(例如，800Hz及以上)或中频声波。例如，这样的扬声器音箱可能无法在高频上生成具有大约95dB或更高的SPL的声波。

所公开的系统和方法中的一些可以采用被配置为对无源辐射器施加负载并且限制在另外的常规类型的音箱中的空气移动的空气填充室(例如，围在室中的一定体积的空气)，以克服这种折中，提高所生成的低频声波的声压水平(SPL)(例如，从3dB到6dB，从6dB到9dB，从9dB到12dB或者由这些值形成的任何范围)，并且由此提高对应扬声器的低频性能。照此，所提出的扬声器音箱设计与没有空气填充室的相似尺寸的扬声器相比在低频和高频上都能提供增强的声学辐射效率。使用这些设计，扬声器可以在不需要更多的输入功率且同时保持输出声音的保真度的情况下生成具有更高SPL的声音。无源辅助的加载声学室可以将低频调谐到极低频输出而不对总体声学功率效率带来惩罚，从而允许有源低频换能器被设计为实现更高效率。

在一些实施例中，通过允许在具有空气填充室和无源辐射器的音箱中使用高效率换能器，所公开的扬声器音箱设计可以允许在高频上保持高输出水平，与此同时使低频(LF)输出提高至少3dB到6dB、6dB到9dB、9dB到12dB或者由这些值形成的任何范围。照此，下文描述的扬声器可以生成具有高效率和高保真度的声音。

此外，所提出的设计可以保护扬声器组件免受特定环境条件(例如，潮湿)的影响，否则这些环境条件可能对换能器造成损害，例如，通过在露出脆弱部件(例如，音圈/金属件)的换能器背面引起腐蚀。

在一些实施例中，公开了具有包括空气填充室的两个隔间或室的扬声器音箱，所述空气填充室被配置为增强扬声器驱动器的低频响应并且提高低频上的输出功率声学功率和效率。

在一些实施例中，该扬声器音箱可以包括具有主端口或开口(至少一个扬声器驱动器设置在其上)的主室以及经由一个或多个无源辐射器声学耦合至该主室的辅室。所述辅室以及一个或多个无源辐射器被配置为允许在低频(例如，低于70Hz的频率)上实现从扬声器驱动器到辅室的高效率声学功率传递以及从所述辅室的一个或多个输出端口的有效率的声学功率辐射。该辅室和无源辐射器可以被配置为提高低频性能(例如，声学功率生成和辐射效率)，与此同时几乎不对由所述一个或多个扬声器驱动器从该扬声器直接辐射出去的有源输出(又称为基本声波)的声学功率和谱特性造成影响。在一些情况下，基本声波可以包括具有位于高频和/或中频范围内的频率的声波。

扬声器驱动器可以被安装至主室的壁(例如，前壁)，使得扬声器驱动器的正面位于主室之外并且扬声器驱动器的背面位于主室内。

图1A是示出了具有包括由多个壁形成的单个室101的音箱的示例性常规扬声器103的示意图。在一些情况下，室101可以包括由前壁、后壁、两个侧壁、顶部面板和底部面板形成的长方体。在一些其他情况下，室101可以包括其他形状和形式。室101可以具有位于前壁上的第一开口以及位于侧壁或者其他壁或面板上的第二开口。在一些实施方式中，无源辐射器(PR)107可以设置在室101的第二开口上或内。扬声器103可以包括安装到室101的前壁上的第一开口内的扬声器驱动器105。扬声器驱动器105可以安装在前壁上，使得扬声器驱动器105的正面位于室101之外并且扬声器驱动器105的背面位于室101内。扬声器驱动器105可以包括有源声学换能器(例如，电声换能器)，其将电信号转换成声波。

在一些情况下，扬声器驱动器105可以具有生成声波的膜片(或音盆)。膜片的朝前的表面可以生成有源声音输出113并且将其从室101辐射出去。有源声音输出113可以包括具有位于有源扬声器驱动器105的操作频带内的频率的基本输出声波。在各种实施方式中，有源扬声器驱动器(例如，有源扬声器驱动器105)可以包括高频扩音器、中频驱动器、低频扩音器或超低音扩音器。相应地，扬声器驱动器的操作频带可以是500Hz到5KHz，100Hz到1KHz，20Hz到200Hz或者由这些值形成的任何范围，或者更大或者更小值。

有源扬声器驱动器的操作频带可以包括位于该操作频带的中间的中心频率。在一些情况下，关于扬声器驱动器的低频范围可以包括小于扬声器驱动器的操作频带的中心频率的频率。在一些情况下，基本输出声波的中心频率可以从20Hz到40Hz，从40Hz到100Hz，从100Hz到1000Hz，从1000Hz到5000Hz。

扬声器驱动器可以具有包括基本输出声波的谱的频率响应。该频率响应可以包括峰值响应频率(也称为共振频率)和频率带宽。在一些情况下，由扬声器输出的位于峰值响应频率上的声波的幅值/功率可以比在该频率带宽内的其他频率上输出的声波大。在一些情况下，扬声器的操作频带可以包括扬声器驱动器的频率带宽。

所述膜片的朝后的表面可以在室101内生成次级声波111a。无源辐射器(PR)107可以被配置为接收次级声波111a并且将对应声学功率的至少部分作为无源声音输出111b从室101辐射出去。与有源驱动器105类似，PR 107可以包括操作频带、中心频率(位于操作频带的中间)、频率带宽和峰值响应频率。在一些情况下，操作频带可以包括频率带宽。在一些示例中，扬声器103的无源声音输出可以包括由扬声器驱动器105输出的次级声波111a激励并且由室101维持的次级输出声波111b。在一些情况下，有源声音输出113和无源声音输出111b的频率内容可以是不同的。例如，无源声音输出111b的最低频率分量(例如，低于有源声音输出113的中心频率的频率)的幅值可以比有源声音输出113的那些大。在一些情况下，初始有源声音输出113可以包括扬声器103的高频(例如，大于有源扬声器驱动器105的中心频率的频率)输出，并且次级输出声波可以包括扬声器103的低频(例如，小于有源扬声器驱动器105的中心频率的频率)输出。室101可以起到声学共振器的作用，其与PR 107一起起到低通滤波器(或者具有低中心频率的带通滤波器)的作用。照此，无源声音输出111b的声学功率谱可以由PR 107的特征(例如，声学和几何特征)和室101的特征(例如，尺寸、形状、材料等)决定。在一些情况下，PR 107的声学响应(例如，频率响应、声学阻抗等)可以取决于PR107的几何和结构特征，或对应音盆/膜片或者PR 107的悬架的特征。在一些示例中，可以通过改变PR 107的膜片的质量(或有效质量)来调谐或调整PR 107的频率响应并由此调谐或调整次级声音输出111b的谱特征。例如，可以通过向该膜片增加质量而提高该膜片的有效质量，从而向下调谐或降低PR 107的峰值响应频率和/或中心频率。在一些情况下，使PR107的峰值响应频率和/或中心频率下降可以提高PR 107的带宽或操作频率范围的下端上的声学输出功率。

在各种实施例中，下调PR 107的峰值响应频率和/或中心频率可以提高扬声器103在PR 107的带宽或操作频率范围的下端处或者在扬声器103的总操作频率范围的下端处的声学输出功率，但是也提高了在PR 107的带宽或操作频率范围的中间和/或上端处或者在扬声器103的总操作频率范围的中间和/或上端处的声学损耗。

本文公开的扬声器音箱设计和扬声器配置中的一些可以提高扬声器在扬声器的总操作频率范围的下端处的输出声学功率(又称为输出功率)，与此同时几乎不影响在该扬声器的总操作频率范围的中间或上端的频率上辐射的声学功率。在一些实施例中，可以对扬声器103增添空气填充室，以向下调谐PR 107的频率并且改善扬声器103的低频响应。在一些示例中，空气填充室可以包括声学耦合至扬声器103的室101(例如，经由无源辐射器)的次级室。

图1B是示出了根据本文描述的某些实施例的扬声器100的示意图。扬声器100可以具有包括两个室的音箱，即主室102和声学耦合至主室102的辅室104。主室102可以包括上文相对于室101描述的一个或多个特征。辅室104可以包括具有通过多个壁、表面和/或面板形成的体积的空气填充室。连接至主室102的扬声器驱动器106可以被配置为生成声波，将声波的第一部分作为基本输出声波110从扬声器100辐射出去，并且将声波的第二部分作为次级声波112a辐射到室102内。在一些情况下，扬声器驱动器106可以安装在主室102的第一开口上或内。

在一些示例中，辅室104可以经由安装在第二开口上或内的无源辐射器(PR)108声学耦合至主室102，该第二开口位于在主室102和辅室104之间共享的壁或表面(本文称为“相接壁”)的部分上。PR 108可以被配置为接收声波112a的被扬声器驱动器106辐射到主室102内的第二部分或者由声波112a的第二部分激励的声波，并且将中间声波112b辐射到辅室104内。辅室104可以包括被配置为将PR 108辐射的中间声波112b作为扬声器100的无源声音输出114辐射到辅室104外的输出端口116。

在一些实施方式中，有源声音输出110(又称为基本输出声波)可以包括扬声器100的高频和中频输出之一或两者，并且无源声音输出114可以包括扬声器103的低频输出。

主室102可以起到声学共振器的作用，其与PR 108一起起到低通滤波器(或者具有低中心频率的带通滤波器)的作用。照此，中间声波112b的频率内容可以至少由主室102的特征(例如，尺寸、形状、材料等)和PR 108决定。此外，中间声波112b的频率内容还可以由辅室104的特征(例如，尺寸、形状、材料等)决定。与PR 107类似，PR 108的声学响应(例如，峰值响应频率、操作频率范围、频率响应、声学阻抗等)可以取决于PR 108或者PR 108的膜的几何和结构特征。

辅室104(或“空气填充室”)可以起到PR 108的声学负载的作用，并由此影响PR108在不同频率上的频率响应以及从主室102到辅室104的声学功率传递效率。此外，与经由PR 107将声波辐射到扬声器103外的对应效率相比(没有辅室104)，辅室104可以在一个或多个频率范围(例如，低频范围)内提高将声波经由PR 108辐射到扬声器100外的辐射效率。

与PR 108接触并且相互作用的填充室气团(辅室104中的一定体积的空气)可以降低PR 108的声学调谐。与向无源辐射器增加质量类似，空气填充室可以改变PR 108的音盆或膜的弹簧常数和/或刚度；然而，与增加质量相比，空气填充室可以提供更大的声学功率辐射系数(低频效率、总效率或两者)。与向PR 108增加质量相反，填充室气团可以降低扬声器100的调谐而不降低声学功率辐射效率。在一些情况下，填充室气团可以在低音频频率上使PR 108的相位或频率与扬声器驱动器106的相位或频率一致，并由此增强扬声器的低频性能。

在一些情况下，辅室102可以包括沿纵向延伸的细长室，该细长室具有沿纵向的长度以及在垂直于纵向的平面内的截面积。在一些情况下，为了提高扬声器的低频声学功率辐射效率和总声学功率辐射效率，可以通过PR 108的有效面积的尺寸约束辅室104的截面积的尺寸。在一些示例中，沿纵向，辅室的截面积可以不超过PR 108的有效面积的30％或38％。此外，在一些示例中，可以在使辅室的截面积保持大于PR 108的有效面积的5％的同时使辅室的体积最小化。在一些示例中，输出端口116的面积可以基本上等于辅室104在输出端口116处的截面积。在一些示例中，输出端口116的面积可以小于辅室104的所述截面积并且大于PR 108的有效面积的5％。在各种实施例中，输出端口116的面积可以大于PR 108的有效面积的5％，但是不大于PR 108的有效面积的38％。在一些实施例中，输出端口116的面积和辅室的截面积之一或两者可以是从5％到20％，从20％到25％，从35％到30％，从30％到38％或者是由这些范围形成的任何范围。输出端口116的面积可以是由声波被辐射到辅室104外所通过的开口的边界限定的面积。

在一些实施例中，无源辐射器(PR 108)的有效面积可以大于扬声器驱动器106的面积(例如，有效面积)的130％或200％。扬声器驱动器106的有效面积可以包括声音被辐射出第一室102所通过的面积。在一些范例中，扬声器驱动器106的有效面积可以包括该扬声器驱动器106的音盆的面积(例如，投影面积)。例如，当音盆在扬声器驱动器106的输出平面处的截面的半径为R(包括滚边或周缘的一半)时，有效面积为πR²。在一些示例中，可以类似于无源辐射器的有效面积并且基于下文相对于图14描述的有效直径确定扬声器驱动器106的有效面积。

可以通过定制辅室104的几何参数(例如，形状、尺寸、体积)和辅室104的输出端口116(次级输出声波114通过其被辐射到室104外)的几何参数来调谐或定制给定PR 108的频率响应和从扬声器驱动器106到次级输出声波114的声学能量传递效率。在一些情况下，辅室104的几何参数可以包括截面积或者截面积沿纵向的变化。在一些情况下，辅室的截面积可以不沿纵向变化或者不沿从PR 108到输出端口116的声学路径变化。在这些情况下，输出端口116的面积可以基本上等于辅室104的截面积。

在一些示例中，具有较长长度的空气填充室(例如，辅室104)与具有较短长度的空气填充室(例如，辅室104)相比可以改善对应扬声器的低频。在各种实施方式中，辅室104在垂直于沿辅室104的声学路径(例如，从PR 108到输出端口116)的平面中的截面积可以是PR108的有效面积(例如，无源辐射器的标准S_d额定值)的5％到10％，10％到20％，20％到30％，30％到38％。

在各种实施方式中，辅室104的几何特性(例如，体积、截面积等)可以是至少部分地基于主室102的体积、扬声器驱动器106的特征(例如，尺寸、频率响应等)和PR 108的特征确定的。

在一些情况下，辅室104的输出端口116的面积可以是至少部分地基于PR 108的面积或有效面积确定的。例如，输出端口116的面积可以小于PR 108的有效面积的38％、30％或20％。在一些此类实施例中，输出端口116的面积可以大于PR 108的有效面积的15％、10％或5％。

在一些实施例中，输出端口116的最小面积可以是基于下述内容确定的：PR 108的总尺寸和扬声器的响度(例如，被量化为SPL)的上限。例如，对于在95dB或更高的高SPL上工作的非常高的冲程的扬声器而言，开口的最小面积可以大到足以避免空气冲击噪声。照此，在一些实施方式中，扬声器的输出端口116的面积的下限可以是至少部分地基于扬声器的响度范围的上限确定的。

在一些情况下，输出端口116的小于PR 108的5％的面积可能导致空气冲击噪声以及其他可能降低扬声器100再现的声音的质量的影响。在一些示例中，输出端口116的小于PR 108的5％的面积可能导致PR 103的膜与空气填充室的表面之间的机械接触(例如，碰撞)。

在各种实施方式中，与没有所述至少一个辅室而在其他方面与所述扬声器等同的扬声器101相比，辅室104可以在低频范围内使扬声器100的声学输出功率提高至少3dB、至少4dB或者至少5dB。扬声器100的声学输出功率可以包括有源声音输出110的声学功率和无源声音输出114的声学功率。在一些示例中，与没有所述至少一个辅室而在其他方面与所述扬声器等同的扬声器103的相比，辅室104可以在低频范围内使扬声器100生成的声学输出功率提高3dB、4dB、5dB、7dB、9dB、3dB或者处于这些值之间的值或更大的值。

在一些实施例中，主室102可以包括由两个侧壁、后壁、前壁、顶部面板和底部面板形成的长方体。在一些情况下，辅室104可以包括具有至少两个侧壁、底部面板和顶部面板的长方体，其中，主室102的底部面板包括辅室104的顶部面板并且起到“相接壁”的作用。主室102可以具有位于其前壁上的第一开口，以及位于其底部面板上的至少第二开口。扬声器驱动器106可以被安装到室102的前壁的第一开口之内。扬声器驱动器106的正面位于室102之外并且扬声器驱动器106的背面位于室102内。扬声器驱动器106可以包括有源声学换能器(例如，电声换能器)，其将电信号转换成声波。在一些情况下，扬声器驱动器106可以具有生成声波的膜片。膜片的朝前的表面可以生成有源声音输出110并且将其从室102辐射出去。该膜片的朝后的表面可以在室102内生成次级声波112a。PR 108可以设置或安装在主室的底部面板的部分上的第二开口内，该底部面板被辅室104共享为其顶部面板。

包含声学耦合至主室102的辅室104(被置于PR 108之上的填充室气团)的一些优点可以包括：

1、填充室气团(辅室104内俘获的空气)降低了无源辐射器108的声学调谐，而不降低扬声器100的总输出。

2、填充室气团帮助在低频上对准扬声器驱动器100和无源辐射器108的频率响应。在一些情况下，该对准可以包括与具有无源辐射器但没有填充室气团的扬声器(例如，扬声器103)相比增强扬声器100的低频性能的相位对准。在一些情况下，该对准可以包括频率响应或共振频率对准，其允许从扬声器驱动器106到无源辐射器108的更有效率的能量传递。

此外，辅室104和无源辐射器108可以保护扬声器组件免受会导致换能器故障的环境条件的影响，例如，水、露出脆弱部件(例如，音圈/金属件)的换能器背面上的腐蚀。辅室104还可以保护无源辐射器108的部件(例如，音盆或悬架)免受极端环境的影响。

在一些情况下，PR 108可以在主室102和辅室104之间形成“可渗透封闭”。在一些情况下，在PR 108形成可渗透封闭时，任何从主室102逸出的空气都可以穿越PR 108的膜或膜片；换言之，在PR 108与主室102和辅室104间共享的相接壁上的开口之间可以不存在缝隙。在一些情况下，PR108的膜片可以包括允许在主室102和辅室104之间发生少量的空气交换并且同时使主室102内的空气“更硬”或者“不太自由移动”的材料。在一些情况下，可渗透封闭可以允许主室102内的压力与外部压力(主室外的大气压)相等。例如，在主室102的温度变化时，经由可渗透封闭的气流使主室102内的压力与辅室104中的压力相等，并由此与大气压相等。在一些实施例中，可渗透封闭可以包括阻挡水和颗粒(例如，灰尘颗粒)并且同时允许空气在主室102和辅室104之间流动的膜。

在一些实施例中，辅室104可以包括多个隔间。换言之，填充室气团可以被划分成两个或更多气团，并且设计不限于单个体积的气团。在一些情况下，辅室104可以包括空气管或者其他形状的管，其被配置为在预期位置上或者相距主室的预期距离处提供用于辐射声波(例如，低频声波)的输出。

在一些实施例中，可以对PR 108的刚度加以选择或调整，从而在低频上提供最佳性能。例如，可以根据扬声器103的预期响应(例如，谱响应)调整PR 108的刚度。在一些情况下，可以至少部分地基于主室102和/或辅室104的特征选择或调整PR 108的刚度。

图2A-2B示出了根据本文描述的某些实施例的示例性扬声器200的侧视截面图(A)和前视图(B)。扬声器200具有包括主室102和与主室102共享相接壁208的辅室204(又称为空气填充室)的音箱。主室102可以包括具有长度L1、高度H1和宽度W1的长方体。扬声器驱动器106可以被安装到主室102的前壁202上的第一开口205内，并且PR 108可以被安装到相接壁208上的第二开口内。PR 108可以将主室102声学耦合至辅室204。辅室204可以包括通过相接壁208、后壁210、两个侧壁214和底部面板212形成的敞口长方体。长方体的开放端起到辅室204的输出端口206的作用。辅室204可以具有高度H2以及基本上分别等于L1和W1的长度和宽度。在一些实施例中，H2可以小于H1。在一些实施例中，辅室204的后壁210和侧壁可以分别与主室102的后壁和侧壁平行并对齐，从而形成扬声器200的后壁和侧壁的连续平坦表面。输出端口206可以具有H2×W1的面积，次级输出声波可以通过该面积被辐射到扬声器200外。

在各种实施例中，可以至少部分地基于L1、W1、H1的值以及扬声器驱动器106和PR108的几何参数和特征(例如，PR 108的有效面积)定制H2。在一些情况下，辅室102和/或输出端口206的截面积(H2×W1)可以小于PR 108的有效面积的38％、30％或20％但是大于5％。

图3A-3B示出了具有包括主室102和与主室102共享相接壁208的长辅室304的音箱的示例性扬声器300的侧视截面图(A)和前视图(B)。扬声器300的音箱可以具有与上文相对于扬声器200描述的特征类似的特征。主室102可以包括具有长度L1、高度H1和宽度W1的长方体。扬声器驱动器106可以被安装到主室102的前壁202上的第一开口内，并且PR 108可以被安装到相接壁208上的第二开口内。PR 108可以将主室102声学耦合至辅室304。辅室304可以包括通过包括相接壁208的顶部面板316、后壁310、两个侧壁314和底部面板312形成的敞口长方体。长方体的开放端起到辅室304的输出端口306的作用。辅室304可以具有长度L2、宽度W2和高度H2。在一些实施例中，L2和W2可以分别大于L1和W1，并且H2可以小于H1。输出端口306可以具有H2×W2的面积，无源输出声波可以通过该面积被辐射到扬声器300外。

在各种实施例中，可以至少部分地基于L1、W1、H1的值以及扬声器驱动器106和PR108的特征定制L2、W2和H2。在一些情况下，输出端口306的面积(H2×W2)可以小于PR 108的面积或有效面积的38％、30％、20％，但是大于5％。

图4A-4B示出了具有包括主室102和与主室102共享相接壁208的折叠辅室404的音箱的另一示例性扬声器400的侧视截面图(A)和前视图(B)。扬声器400的音箱可以具有与上文相对于扬声器300描述的特征类似的一个或多个特征，但是折叠辅室404可以包括内壁418，其将辅室404划分成经由开口或通道连接的第一子室和第二子室。两个子室都可以具有长度L2和宽度W2。第一子室可以与主室102共享相接壁208并且具有高度H2(相接壁208与内壁418之间的垂直距离)。第二子室可以形成于辅室404的内壁418和底部面板412之间，并且可以具有高度H3(相接壁208与底部面板412之间的垂直距离)。在另一些示例中，H2可以基本上等于H3。在一些其他示例中，H2和H3可以具有不同值。输出端口406可以具有H3×W2的面积，次级输出声波可以通过该面积被辐射到扬声器400外。折叠辅室404可以沿从PR108(例如，从PR 108的中间)到辅室404的输出端口406的折叠纵向路径430延伸。在一些示例中，辅室404的包括纵向光学路径430的长度的有效长度可以比L2长(例如，接近2×L2)。照此，折叠辅室404可以在不增大扬声器的长度的情况下提供更长辅室的声学特性。

在各种实施例中，可以至少部分地基于L1、W1、H1的值以及扬声器驱动器106和PR108的特征定制L2、W2、H2和H3。在一些情况下，输出端口306的面积(H3×W2)可以小于PR108的面积或有效面积的38％、30％、20％，但是大于5％。

图5A-5D示出了根据本文描述的某些实施例的包括主室102和围绕主室102并且具有两个输出端口506a/506b的辅室504示例性扬声器音箱的侧视截面图(A)、顶视截面图(B)、前视图(C)和三维视图(D)。

主室包括前壁502、第一对侧壁522和第一后壁520。第一对侧壁522和第一后壁520是在主室102和辅室504之间共享的相接壁。主室102具有沿垂直于前壁的纵向的长度以及沿垂直于纵向和第一对侧壁522的横向的宽度。扬声器驱动器106设置在前壁上，并且无源辐射器108设置在第一后壁520上。辅室504形成于第二对侧壁524、第二后壁521与第一对侧壁522和第一后壁520之间。主室102和辅室504两者可以与顶部面板和底部面板接合，其中，顶部面板底部面板与前壁垂直。主室102和辅室504可以具有沿垂直于顶部面板和底部面板的垂直方向的高度。

第二后壁521可以面对第一后壁520，并且第二对侧壁524的侧壁的每个可以面对第一对侧壁522的相应侧壁。在一些实施例中，第二后壁521基本上平行于第一后壁520，并且第二对侧壁524的侧壁的每个平行于第一对侧壁522的相应侧壁。在一些其他实施例中，第二后壁521可以相对于第一后壁520倾斜，并且第二对侧壁524的侧壁的每个可以相对于第一对侧壁522的相应侧壁倾斜。

辅室504包括形成于第一对侧壁522之一与第二对侧壁524中的相应侧壁之间的第一输出端口506a以及形成于第一对侧壁522中的另一个与第二对侧壁524中的相应侧壁之间的第二输出端口506b。在平行于前壁502的平面内，第一输出端口506a具有第一输出面积S2，并且第二输出端口506b具有第二输出面积S3。第一和第二输出端口506a/506b被配置为将接收自PR 108的声波从辅室504辐射出去并且从扬声器500辐射出去。在一些实施例中，第一输出面积S2和/或第二输出面积S3可以小于PR 108的有效面积的38％、30％或20％但是大于PR 108的有效面积的5％。在一些实施例中，第二输出面积S3基本上等于第一输出面积S2。在一些实施方案中，第二输出面积S3不同于第一输出面积S2。

辅室504可以具有位于垂直于第一后壁520的平面中的第一截面积，以及位于垂直于第一对侧壁522中的侧壁的平面中的第二截面积。第三和第二截面积由第一对侧壁522中的不同侧壁与第二对侧壁524中的对应侧壁划定。

在一些实施例中，沿从第一输出端口506a延伸到第二输出端口506b的纵向路径530，第一、第二和第三截面积中的至少一者可以不超过PR 108的有效面积的38％、30％或20％。在一些实施例中，第一、第二和第三截面积中的至少一者可以沿从第一输出端口506a延伸到第二输出端口506b的纵向路径530保持恒定。在一些实施例中，第一、第二和第三截面积可以基本相等。在一些情况下，第一截面积和第二截面积可以基本上分别等于第一输出面积S2和第二输出面积S3。

在一些情况下，辅室504在垂直于从第一输出端口506a延伸到第二输出端口506b的纵向路径530的平面中的截面积可以保持恒定或者在纵向路径530的至少部分中发生变化。

在一些情况下，扬声器驱动器106可以包括超低音扩音器(例如，6”、8”、10”、12”或15”超低频扩音器)。

在一些情况下，无源辐射器的有效面积可以从10平方英寸到70平方英寸。在一些情况下，无源辐射器的有效面积可以具有圆形或矩形形状。在一些示例中，矩形无源辐射器的长度和宽度可以从2英寸到12英寸。

在各种实施方式中，除了使辅室(空气填充室)的截面积保持在将主室声学耦合至辅室的无源辐射器的有效面积的5％和38％之间之外，还可以基于扬声器系统的预期响应以及由具体应用或用户设置的其他标准确定主室的尺寸。在一些示例中，辅室的输出端口的面积基本上等于辅室在其输出端口处的截面积。在各种实施方式中，截面积可以是PR108的有效面积的5％到10％，10％到20％，20％到30％，30％到38％。此外，可以使辅室的体积最小化，从而允许无源辐射器的全冲程和操作。在一些情况下，辅室的最小体积可以是基于将无源辐射器的共振频率降低至预期值所需的气团确定的。

图6示出了在20Hz和1000Hz之间的频率范围内五个具有不同音箱的扬声器的测得输出声学功率谱。声学输出功率是在距离扬声器驱动器1米的距离处采用地平面测量配置测得的。

第一曲线601是与具有10英寸扬声器驱动器、75cm的长度(L1)以及面积为80cm²(例如，40mm×200mm)的矩形输出端口的扬声器200类似的扬声器的测得输出声学功率谱。

第二曲线602是具有开口音箱(与扬声器103类似但是没有PR 107)和10英寸扬声器驱动器的常规高效率扬声器的测得输出声学功率谱。

第三曲线603是具有低频(LF)扬声器驱动器和带通式音箱(与扬声器103类似)的常规扬声器的测得输出声学功率谱。

第四曲线604是与具有40mm的高度(H2)、长度L2＝L1＝356mm以及面积为8cm²(例如，40mm×280mm)的矩形输出端口的扬声器200类似的扬声器的测得输出声学功率谱。

第五曲线605是具有无源辐射器(与扬声器103类似)的常规扬声器的测得输出声学功率谱。

图6中所示的测得性能表明增加辅室与没有辅室(空气填充室)的常规设计相比能够显著增强低于70Hz的频率上的扬声器的声学输出功率，而不影响高于70Hz并且低于2000Hz的声学输出功率。此外，可以通过增大辅室的长度(扬声器200、300和400中的L2)调谐较低共振点上的增强。

在各种实施例中，L1和L2可以是至少部分地基于主室和无源辐射器的有效区域之一或两者的尺寸确定的。在一些示例中，L1可以基本上等于L2。在一些此类示例中，与L1和L2不相等的情况相比可以提高扬声器的性能。在一些示例中，可以对辅室的外形尺寸(例如，W1、W2和H2)加以选择，从而使辅室的输出端口的面积小于无源辐射器的有效面积的30％，但是大于5％、10％或15％。

图7示出了在10Hz和100Hz之间绘制的图6中所示的测得输出声学功率谱，从而更清楚地示出它们的差异。图7中所示的双侧箭头指示在30Hz(Δ1)、40Hz(Δ2)、50Hz(Δ3)、60HZ(Δ4)上与功率谱601相关联的包括与扬声器300类似的辅室的扬声器提供的超过与功率谱605相关联的常规扬声器设计的增益。图7中所示的测量性能表明，与没有次级室(空气填充室)的常规设计相比，增加空气填充室使声学输出功率在30Hz、40Hz、50Hz和60Hz上分别至少提高了8dB、13dB、9.5dB和4dB。

图8示出了在20Hz和5120Hz之间的频率范围内针对两个与扬声器100类似的具有等同的主室和PR但是具有不同辅室的扬声器测得的输出声学功率谱(曲线801和802)以及针对与扬声器103类似的没有辅室的常规扬声器测得的输出声学功率谱(曲线803)。

第一功率谱801(绿色)是所测得的与扬声器200类似的第一扬声器设计的输出声学功率谱，其中，L1＝L2，H2＝40mm，W1＝W2＝28mm。

第二功率谱802(褐色)是所测得的与扬声器400类似的第二扬声器设计的输出声学功率谱，其中，L2＝75cm>L1，H2＝40mm，并且W2＝200mm。在第二扬声器设计中使用的PR与第一扬声器设计的等同。

第三功率谱803是所测得的常规高效率扬声器的输出声学功率谱，该扬声器所具有的无源辐射器等同于与功率谱801和802相关联的第一扬声器设计和第二扬声器设计的无源辐射器。

图8中所示的测得性能表明增加辅室相对于常规扬声器提高了低频性能的至少部分并且增大空气填充室的长度一般将改善低频输出。例如，第一扬声器设计与常规设计相比使40Hz上的输出声学功率提高了4dB(GA1)，但是与常规设计相比使27Hz上的输出声学功率下降了大约10dB(GA2)。第二扬声器设计(与第一设计相比具有较长辅室)与常规设计相比在40Hz(GB1)上和27Hz(GB2)上使输出声学功率提高了12dB。

图9示出了从20Hz到2500Hz绘制的图8中的与功率谱801和802相关联的第一和第二扬声器设计的输出声学功率相对于与功率谱803相关联的常规设计的相对改善的谱。第一曲线901是图8中的曲线(功率谱)801和803之间的差(以dB为单位)。第二曲线902是图8中的曲线(功率谱)802和803之间的差(以dB为单位)。这些比较进一步表明，较长的空气填充室(辅室)在更宽的频率范围内推升扬声器的低频性能。

图10示出了五个具有不同音箱的扬声器(其中一些包括在无源辐射器上增加的质量)的输出声学功率谱，它们全都是在沿垂直于安装扬声器驱动器的音箱前壁的线距离对应扬声器1米的地平面上测得的。

第一曲线(功率谱)1001是与图5中所示的扬声器500类似的扬声器的测得输出声学功率谱，该扬声器具有L1＝25.4cm、W1＝33.0cm、H1＝17.8cm、S1＝12mm、S2＝12mm、S3＝12mm。该扬声器驱动器是6英寸超低音扩音器，并且PR 108具有219cm²的有效面积。空气填充室(辅室)的沿从第一输出端口506a延伸到第二输出端口506b的纵向的长度为大约80cm(从PR 108的中心到输出端口的每者为40cm)。

第二曲线1002是与第一曲线100相关联的扬声器的测得输出声学功率谱，其中，输出端口之一是闭合的。

第三曲线1003是类似于与曲线1001相关联的扬声器但没有后壁521的扬声器的测得输出声学功率谱，因而其实际上表示与扬声器103类似的常规扬声器的性能。

第四曲线1004是与扬声器103类似的扬声器(例如，具有无源辐射器的常规扬声器)的测得输出声学功率谱，其中，主室101、扬声器驱动器105和无源驱动器107等同于与曲线1001相关联的扬声器(没有辅室)的那些，并且向无源辐射器添加了27g的质量。

第五曲线1005是类似于与曲线1004相关联的扬声器的扬声器的测得输出声学功率谱，其中，向无源辐射器添加的质量为54g。

图10表明，在常规扬声器中，在没有辅室(和对应的填充室气团)的情况下向无源辐射器增加质量的效果与增加辅室(其中，辅室中的空气质量对无源辐射器施加负载)类似。填充室气团将无源辐射器的共振频率有效地调整至较低值。向无源辐射器增加质量也降低了无源辐射器的共振频率，然而其与空气填充室相比还造成了更多的声学损耗。例如，在40Hz上，曲线1001(具有辅室的扬声器)的输出功率比曲线1004和1005(没有辅室并且向其无源辐射器增加了2克和54克的扬声器)的输出功率大5dB以上。

在一些情况下，在从扬声器100去除了辅室104而不改变扬声器100的任何其他设备或参数时，扬声器的声学输出功率在20Hz和60Hz之间的低频上可能下降5dB，其取决于所选择的总音箱尺寸和换能器。

图11示出了在近场区域中测得的用于生成图10中的曲线的五个扬声器的输出声学功率谱。这一近场测量清楚地表明了在存在空气填充室和增加的质量的情况下无源辐射器的共振频率(调谐)的行为。在不向PR增加质量并且没有空气填充室时，即曲线1103，PR的共振频率约为78Hz。在向PR增加27克的质量时，即曲线1104，其共振频率下降至大约55Hz，并且在增加的质量提高到54克时，即曲线1105，其共振频率下降至44Hz。曲线1105和1101(具有辅室并且使两个输出端口都打开的扬声器)之间的比较表明，通过增加54克的质量对PR的共振频率所做的调谐与通过增加空气填充室(辅室)对PR(例如，扬声器500的PR 108)的共振频率的调谐类似。曲线1102(具有辅室并且仅使一个输出端口打开的扬声器)表明，使输出端口之一闭合使PR的共振频率进一步下降到了40Hz以下，从而表明辅室中的增加的空气刚度提高了空气填充室对PR的加载效应。

这些结果表明增加空气填充室的一个优点是其允许降低PR的调谐，而不影响高频(例如，高于50Hz)上的声学功率辐射效率。

在一些实施方式中，扬声器音箱可以包括一个主室以及经由一个或多个PR声学耦合至主室的一个或多个辅室。在一些情况下，每一辅室经由不同PR耦合至主室。例如，主室可以与两辅室共享一个相接壁，或者可以共享两个单独相接壁，其中，每一相接壁与一个辅室共享。所述一个或多个相接壁可以包括两个或更多将主室耦合至辅室的每者的PR。

每一辅室的输出端口的输出面积可以小于将该辅室声学耦合至主室的PR的有效面积的38％或30％。

在一些实施例中，经由多个PR声学耦合至主室的辅室可以包括多个输出端口。在这些情况下，输出端口的每者的输出面积可以小于将该辅室声学耦合至主室的所有PR的有效面积之和的38％、30％或20％。例如，在两个无源辐射器将主室耦合至辅室时，该辅室的位于每一无源辐射器之上的截面积应当保持在每一PR的30％以下。此外，该辅室的输出接收自两个PR的声波的输出端口可以具有小于PR的有效面积之和的30％的面积。在一些情况下，经由多个PR耦合至主室的辅室的每一输出端口可以更接近PR中的一个。

在一些实施例中，主室可以经由两个或更多PR声学耦合至两个或更多单独辅室(例如，通过至少一个壁隔开的)。在一些此类示例中，每一辅室可以经由一个或多个PR耦合至辅室，所述一个或多个PR不同于将其他辅室耦合至该主室的PR。在一些此类实施例中，每一辅室可以包括具有输出面积的输出端口，该输出面积小于将该辅室声学耦合至主室的所有PR的有效面积之和的30％。

在一些情况下，经由多个PR耦合至主室的辅室的每一输出端口可以更接近PR中的一个。

在各种实施方式中，扬声器的主室可以包括两个或更多扬声器驱动器。在一些情况下，所述一个或多个扬声器驱动器中的至少两个扬声器驱动器可以是基本上等同的扬声器驱动器。

在各种实施方式中，将主室声学耦合至一个或多个辅室的多个PR中的两个或更多PR可以是基本等同的。

在一些实施例中，扬声器音箱的辅室可以包括锥形或外扩室，其沿着沿该室沿着纵向路径(或方向)具有变化的截面积。该纵向路径可以包括从辅室的壁到该辅室的输出端口的路径或者从PR(其将该辅室声学耦合至主室)到该辅室的输出端口的路径。所述截面积可以是垂直于该纵向路径的平面内的面积。在一些情况下，该截面积可以至少沿该纵向路径的部分单调增大。该截面积的相对于沿该纵向路径的距离的变化可以是线性或非线性的。在一些示例中，在沿该纵向路径的任何点上，该锥形或外扩辅室的截面积可以大于将该辅室声学耦合至主室的PR的有效面积的5％，但是小于38％、30％或20％。在一些示例中，在沿该纵向路径的任何点上，该锥形或外扩辅室的截面积可以大于将该辅室声学耦合至主室的PR的有效面积之和的5％，但是小于38％、30％或20％。

图12A-12B示出了包括主室以及锥形辅室(A)或锥形折叠辅室(B)的两个示例性扬声器音箱的截面图。图12A中所示的扬声器1200可以包括上文相对于扬声器100或200论述的一个或多个特征。扬声器1200可以包括主室1202，其具有在上面设置扬声器驱动器106的前面板202以及与辅室1204共享的相接壁608。至少一个PR 108可以设置在相接壁608上，从而使主室1202与辅室1204声学耦合。在一些实施例中，辅室1204可以是外扩室，其具有沿从辅室1204的后壁1201延伸至辅室1204的输出端口1206的纵向路径1203增大的截面积。在一些此类实施例中，相接壁和底部面板中的至少一者可以是相对于该纵向路径呈斜坡或倾斜的。在图12A所示的示例中，相接壁608和底部面板1212两者均相对于纵向路径1203倾斜。在一些情况下，相接壁608和底部面板1212可以是相对于纵向路径1203对称倾斜的。

图12B中所示的扬声器1240可以包括上文相对于扬声器100、400或1200论述的一个或多个特征。扬声器1240可以包括主室1227，其具有在上面设置扬声器驱动器106的前面板202以及与辅室1204共享的相接壁608。至少一个无源辐射器(PR 108)可以设置在相接壁608上，从而使主室1202与辅室1214声学耦合。在一些实施例中，辅室1214可以是外扩折叠室，其具有沿从辅室1214的前壁1211延伸至辅室1214的输出端口1206的纵向路径1233增大的截面积。该辅室可以包括至少一个间隔1213，该间隔将辅室1214部分地划分成两个连通的锥形通道。在一些此类实施例中，相接壁、内部壁或底部面板1215中的至少一者可以是相对于彼此呈斜坡或倾斜的。在图12B所示的示例中，相接壁608、内部壁1213和底部壁1215是倾斜的。

图12C示出了包括主室1205、围绕主室1205的锥形辅室1216以及两个输出端口1206a/1206b的示例性扬声器音箱1220的顶视截面图。扬声器1220可以包括上文相对于扬声器100、500或1200论述的一个或多个特征。

主室1205包括前壁1207、第一对侧壁1224和第一后壁1226。第一对侧壁1224和第一后壁1226是在主室1205和辅室1206之间共享的相接壁。扬声器驱动器106设置在前壁1207上，并且无源辐射器(PR)108设置在第一后壁1226上。在一些情况下，两个PR设置在第一后壁1226上。辅室1216形成于第二对侧壁1228、第二后壁1227、第一对侧壁1224和第一后壁1226之间。主室1202和辅室1216两者均可以由顶部面板和底部面板划定界限。顶部面板和底部面板可以垂直于前壁1207。

第二后壁1227可以面对第一后壁1226，并且第二对侧壁1228的侧壁的每者可以面对第一对侧壁1224的相应侧壁。辅室1216包括形成于第一对侧壁1224之一与第二对侧壁1228中的相应侧壁之间的第一输出端口1206a以及形成于第一对侧壁1224中的另一个与第二对侧壁1228中的相应侧壁之间的第二输出端口1206b。第一输出端口1206a具有第一输出面积，并且第二输出端口506b具有第二输出面积。在一些实施例(例如，图12C所示的实施例)中，辅室1216可以是锥形室，其具有沿从PR 108的中间延伸至第一输出端口1206a和第二输出端口1206b的纵向路径1223增大的截面积。第一或第二后壁1226、1227、第一对侧壁1224或第二对侧壁1228中的至少一者可以相对于彼此倾斜，以形成锥形的或者至少部分呈锥形的辅室。

在各种实施方式中，输出端口1206、1206a和1206b的面积以及辅室1204、1214和1216的截面积可以不超过PR 108的有效面积的38％、30％或20％，但是大于PR 108的有效面积的5％。辅室1204、1214或1216的截面积可以包括在沿纵向路径1212、1233、1223的任何点处位于垂直于这些纵向路径的平面内的截面积。

图13A-13C示出了包括主室1302以及经由两个无源辐射器108a、108b声学耦合至主室1302的两个辅室1304a和1304b的示例性扬声器1330的前视图(A)、顶视截面图(B)和侧视截面图(C)。在一些实施例中，扬声器1330可以包括安装在扬声器1330的前面板202上的两个扬声器驱动器106a、106b以及两个输出端口1306a、1306b，这两个输出端口的每者与两个辅室1304a和1304b之一相关联。在一些示例中，辅室1304a和1304b可以位于主室1302的下面。在一些实施例中，主室1302可以包括与辅室共享的相接壁，无源辐射器108a、108b设置在所述相接壁上。在一些情况下，相接壁可以包括与第一辅室1304a共享的第一相接壁(第一无源辐射器108a设置于其上)和与第二辅室1304b共享的第二相接壁(第二无源辐射器108b设置于其上)。在一些情况下，第一和第二相接壁可以是主室1302的单独壁。在一些情况下，第一和第二相接壁可以是主室1302的单个相接壁的区域。在一些情况下，扬声器1330可以包括上文相对于扬声器1200或扬声器1240描述的一个或多个特征。

图13B示出了扬声器1330的顶视截面图，其示出了位于主室1302下面的两个辅室1304a、1304b以及对应的输出端口1306a、1306b和PR 108a、108b的配置和位置。

在一些情况下，第一和第二辅室1304a和1304b中的至少一者可以包括锥形室。图13C示出了具有至少一个锥形辅室的扬声器1330的侧视截面图。如图所示，第一辅室1304a的截面积沿从辅室1304a的后壁1310延伸至辅室1034a的输出端口1306a的纵向路径1303增大。在所示的示例中，第一相接壁608a和第一底部面板1312a可以相对于纵向路径1303倾斜，以形成锥形辅室1304a。

图13D示出了另一示例性扬声器1340的截面图，该扬声器具有经由两个PR 180a、108b声学耦合至主室1304的单个辅室1304以及更接近第一PR 108a的第一输出端口1306a和更接近第二PR的第二输出端口108b。扬声器1340可以包括上文相对于扬声器1330描述的一个或多个特征。在一些实施例中，辅室1304可以包括经由通道连通的两个隔间。

扬声器1330和1340的输出端口1306a、1306b的每者的面积以及辅室1304、1304a和1304b的截面积可以不超过对应扬声器的PR 108a和PR 108b的有效面积之和的38％、30％或20％，但是可以大于对应扬声器的PR 108a和PR 108b的有效面积之和的5％。

扬声器200、300、400、500、1200、1220、1240、1330和1340可以包括上文相对于扬声器100描述的一个或多个特征。

如上文所述，无源辐射器(PR)的有效面积可以是基于无源辐射器的标准S_d额定值确定的。在一些示例中，标准S_d额定值可以包括采用PR音盆的投影面积的有效直径(D_eff)计算的面积。在一些情况下，S_d可以等于(π/4)×(D_eff)²。在一些示例中，D_eff可以是PR音盆在PR的输出平面处的直径，其包括将该音盆连接至PR框架的滚边(或周缘)的一半。图14示出了在与PR 1400的旋转轴1420平行的平面内的PR 1400的侧视截面图。在这一示例中，音盆1410是具有对称轴1420的圆柱对称音盆，并且D_eff 1414是在垂直于旋转轴1420并且与滚边1412的顶表面相切的平面中形成的圆的直径。

示例性实施例

下文将提供上文论述的实施例的一些额外的非限制性示例。不应将这些示例理解为以任何方式限制本公开的广度。

示例1。一种被配置为生成声波的扬声器，所述扬声器包括：

包括至少一个扬声器驱动器的主室，所述扬声器驱动器生成声波，将声波的第一部分从所述主室辐射出去，并且将所述声波的第二部分辐射到所述主室内，其中，所述声波的第一部分包括基本输出声波；具有有效面积的至少一个无源辐射器，其被配置为辐射与所述声波的第二部分相关联的中间声波；以及经由所述至少一个无源辐射器声学耦合至主室的至少一个辅室，所述辅室包括具有输出面积的至少一个输出端口，所述至少一个输出端口被配置为允许将接收自无源辐射器的中间声波辐射到所述辅室外并且从所述扬声器辐射出去；其中，与没有所述至少一个辅室而在其他方面与所述扬声器等同的另一扬声器相比，所述至少一个辅室被配置为在低频范围内使所述扬声器的声学输出功率提高至少5dB；并且其中，所述低频范围包括低于基本输出声波的中心频率的频率。

示例2。示例1的扬声器，其中，所述至少一个辅室被配置为降低所述无源辐射器的峰值响应频率。

示例3。示例1的扬声器，其中，基本输出声波包括1000Hz到5000Hz的频率。

示例4。示例1的扬声器，其中，基本输出声波包括100Hz到1000Hz的频率。

示例5。示例1的扬声器，其中，基本输出声波包括10Hz到100Hz的频率。

示例6。示例1的扬声器，其中，所述输出面积小于或者等于所述有效面积的30％。

示例7。示例6的扬声器，其中，所述输出面积小于或者等于所述有效面积的20％。

示例8。示例1的扬声器，其中，所述无源辐射器的有效面积大于所述至少一个扬声器驱动器的面积的130％。

示例9。示例8的扬声器，其中，所述无源辐射器的有效面积大于所述至少一个扬声器驱动器的面积的200％。

示例10。示例1的扬声器，其中，与所述另一扬声器相比，所述至少一个辅室使所述扬声器的声学输出功率在低频范围上提高至少5dB。

示例11。示例10的扬声器，其中，所述低频范围至少包括40Hz到60Hz的频率。

示例12。示例1的扬声器，其中，所述至少一个辅室的截面积沿从所述至少一个辅室的后壁或者从所述无源辐射器延伸到所述至少一个输出端口的纵向路径不超过所述的有效面积的30％，其中，所述截面积包括位于垂直于所述纵向路径的平面内的面积。

示例13。示例12的扬声器，其中，所述至少一个辅室的截面积沿从所述至少一个辅室的后壁或者从所述无源辐射器延伸到所述至少一个输出端口的纵向路径大于所述有效面积的5％。

示例14。示例12的扬声器，其中，所述至少一个辅室的截面积沿所述纵向路径的至少部分锥变。

示例15。示例14的扬声器，其中，所述截面积沿从所述辅室的后壁或者从所述无源辐射器延伸到所述至少一个输出端口的纵向路径的至少部分单调增大。

示例16。示例1的扬声器，其中，主室包括在上面安装所述至少一个扬声器驱动器的前壁以及主室与所述至少一个辅室共享的至少一个相接壁，所述至少一个无源辐射器安装在所述相接壁上。

示例17。示例16的扬声器，其中，所述主室具有从主室的后壁纵向延伸至前壁的第一长度，并且辅室具有从所述至少一个辅室的后壁纵向伸至所述至少一个输出端口的第二长度。

示例18。示例17的扬声器，其中，第二长度基本等于第一长度。

示例19。示例17的扬声器，其中，第二长度比第一长度长。

示例20。示例17或19的任何一者的扬声器，其中，主室具有沿平行于相接壁和前壁的横向的第一宽度，并且辅室具有沿该横向的第二宽度。

示例21。示例20的扬声器，其中，第一宽度基本上等于第二宽度。

示例22。示例20的扬声器，其中，第一宽度小于第二宽度。

示例23。示例17到22中的任何示例的扬声器，其中，所述至少一个辅室包括从所述至少一个无源辐射器延伸至所述至少一个输出端口的折叠纵向路径，其中，所述折叠纵向路径比所述第二长度长。

示例24。示例1-23中的任何示例的扬声器，其中，所述至少一个输出端口包括具有第一输出面积的第一输出端口以及具有第二输出面积的第二输出端口。

示例25。示例24的扬声器，其中，所述至少一个辅室围绕主室。

示例26。示例24或25中的任何一者的扬声器，其中，第一和第二输出面积小于或者等于所述有效面积的30％。

示例27。示例24的扬声器，其中，所述至少一个辅室包括具有第一输出端口的第一辅室和包括第二输出端口的第二辅室。

示例28。示例27的扬声器，其中，所述至少一个无源辐射器包括将第一辅室声学耦合至主室的第一无源辐射器以及将第二辅室声学耦合至主室的第二无源辐射器，并且其中，第一和第二无源辐射器分别具有第一和第二有效面积。

示例29。示例28的扬声器，其中，第一和第二输出面积小于或者等于第一有效面积和第二有效面积的30％。

示例30。示例24-29中的任何示例的扬声器，其中，第一和第二输出面积大于所述至少一个扬声器驱动器的面积的130％。

示例31。示例1-29中的任何示例的扬声器，其中，所述至少一个扬声器驱动器包括两个等同的扬声器驱动器。

示例32。示例24-30中的任何示例的扬声器，其中，第二输出面积基本等于第一输出面积。

示例33。示例1的扬声器，其中，基本输出声波的中心频率为10Hz到50Hz。

示例34。示例1的扬声器，其中，基本输出声波的中心频率为50Hz到100Hz。

示例35。示例1的扬声器，其中，基本输出声波的中心频率为100Hz到500Hz。

示例36。示例1的扬声器，其中，基本输出声波的中心频率为500Hz到2000Hz。

示例37。示例1的扬声器，其中，基本输出声波的中心频率为2000Hz到5000Hz。

示例38。示例1的扬声器，其中，无源辐射器在主室和辅室之间形成了可渗透封闭，其中，该可渗透封闭被配置为使主室内的气压保持在指定范围内，与此同时阻止湿气进入主室。

示例39。示例38的扬声器，其中，该可渗透封闭包括设置在该扬声器中的膜，其中，该膜被配置为阻挡水和颗粒，与此同时允许空气在主室和辅室之间流动。

示例40。示例39的扬声器，其中，该可渗透封闭被配置为使主室内的气压等于主室外的大气压。

Claims (10)

1.一种被配置为生成声波的扬声器，所述扬声器包括：

包括至少一个扬声器驱动器的主室，所述扬声器驱动器生成声波，将声波的第一部分从所述主室辐射出去，并且将所述声波的第二部分辐射到所述主室内，其中，所述声波的第一部分包括基本输出声波；

具有有效面积的至少一个无源辐射器，其被配置为辐射与所述声波的所述第二部分相关联的中间声波；以及经由所述至少一个无源辐射器声学耦合至所述主室的至少一个辅室，所述辅室包括具有输出面积的至少一个输出端口，所述至少一个输出端口被配置为允许将接收自所述无源辐射器的中间声波辐射到所述辅室外并且从所述扬声器辐射出去；

其中，与没有所述至少一个辅室而在其他方面与所述扬声器等同的另一扬声器相比，所述至少一个辅室被配置为在低频范围内使所述扬声器的声学输出功率提高至少5dB；并且

其中，所述低频范围包括低于所述基本输出声波的中心频率的频率。

2.根据权利要求1所述的扬声器，其中，所述至少一个辅室被配置为降低所述无源辐射器的峰值响应频率。

3.根据权利要求1所述的扬声器，其中，所述基本输出声波包括1000Hz到5000Hz的频率。

4.根据权利要求1所述的扬声器，其中，所述基本输出声波包括100Hz到1000Hz的频率。

5.根据权利要求1所述的扬声器，其中，所述基本输出声波包括10Hz到100Hz的频率。

6.根据权利要求1所述的扬声器，其中，所述输出面积小于或者等于所述有效面积的38％。

7.根据权利要求6所述的扬声器，其中，所述输出面积小于或者等于所述有效面积的30％。

8.根据权利要求1所述的扬声器，其中，所述无源辐射器的所述有效面积大于所述至少一个扬声器驱动器的面积的130％。

9.根据权利要求8所述的扬声器，其中，所述无源辐射器的所述有效面积大于所述至少一个扬声器驱动器的所述面积的200％。

10.根据权利要求1所述的扬声器，其中，与所述另一扬声器相比，所述至少一个辅室使所述扬声器的所述声学输出功率在所述低频范围上提高至少5dB。