CN1179602C - 扬声器系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种小型化、且具有非常优良的低音重放功能的扬声器系统。本发明的扬声器系统包括扬声器单元和导音部，导音部向自由空间导出从扬声器单元放射的声波，与将扬声器单元安装在相同形状的密闭箱中而直接向自由空间放射的情况相比，产生高的空气压缩和膨胀。该扬声器系统的f0与将扬声器单元安装在相同形状的密闭箱中而直接向自由空间放射时的f0相比，下降了20%以上。

Description

扬声器系统
技术领域
本发明涉及一种扬声器系统。具体而言，本发明涉及一种小型化、且具有非常优良的低音重放功能的扬声器系统。
背景技术
多年来，为了用小型扬声器重放低音，进行了各种尝试。例如，特开昭50～39123号公报中记载了使扬声器单元相对来合成声波的技术。根据该公报，记载了通过合成声波来得到以前小型扬声器难以实现的低音声压的增大。
但是，所述公报中记载的技术只不过是通过使从两个扬声器单元输出的声波的相位、振幅和波形相同地振动而增大声压的。因此，该技术不能使用小型扬声器来扩大低音的重放波段。
另外，为了辅助小型扬声器的低音重放，提出了使用导音管来增大低域量感的技术，但是存在所谓产生摩擦风音而降低音质的问题。另外，在使用现有导音管的技术中，没有所谓充分扩大低音的重放波段的报告。
如上所述，在小型低音重放用扬声器领域中，不使音质降低而扩大低音的重放波段，作为长期无法解决的课题而存在。
为了解决所述现有课题，本发明的目的是提供一种小型化、且具有非常优良的低音重放功能的扬声器系统。
发明内容
本发明的扬声器系统包括扬声器单元和导音部，导音部向自由空间导出从该扬声器单元放射的声波，与将该扬声器单元安装在相同形状的密闭箱中而直接向自由空间放射的情况相比，产生高的空气压缩和膨胀，该扬声器系统的f0与将该扬声器单元安装在相同形状的密闭箱中而直接向自由空间放射时的f0相比，下降了20％以上。
本发明的另一扬声器系统包括安装在第1箱体中的第1扬声器单元；安装在第2箱体中的第2扬声器单元；以及设置在该第1箱体和该第2箱体之间以使该第1扬声器单元和第2扬声器单元仅间隔规定距离而相对的、与该第1箱体和该第2箱体一起，规定向自由空间导出从该第1和第2扬声器单元放射的声波的导音部的中间部件，该扬声器系统的f0与将该第1或第2扬声器单元安装在相同形状的密闭箱中而直接向自由空间放射时的f0相比，下降了20％以上。
在优选实施形态中，所述第1扬声器单元和所述第2扬声器单元是相同的。
本发明的再一扬声器系统包括安装在箱体中的扬声器单元；从该扬声器单元仅间隔规定距离相对配置的壁体；以及设置在该箱体和该壁体之间、与该壁体和该箱体一起，规定向自由空间导出从该扬声器单元放射声波的导音部的中间部件，该扬声器系统的f0与将该扬声器单元安装在相同形状的密闭箱中而直接向自由空间放射时的f0相比，下降了20％以上。
在优选实施形态中，所述壁体在相对所述扬声器单元的部分上具有音响负荷部。
在优选实施形态中，所述导音部具有对应于所述扬声器单元的边缘部而规定的声源空间，以及向自由空间导出从该扬声器单元放射的声波的声道，该声道的中间部的宽度比该声源空间与该声道的连接部的宽度和该声道的出口部的宽度窄，并且，具有对于该声道的声波导出方向的轴为非对称的平面形状。
在优选实施形态中，规定所述声道的平面形状的线由连续的曲线构成。或者，规定所述声道的平面形状的线至少包含直线部分。
根据本发明的另一方面，扬声器系统包括安装在箱体中的扬声器单元；从该扬声器单元仅间隔规定距离相对配置的壁体以及设置在该箱体和该壁体之间、与该壁体和该箱体一起规定向自由空间导出从该扬声器单元放射声波的导音部的中间部件，该中间部件中规定该导音部部分的至少一部分由具有压力吸收特性的材料构成。
根据本发明的再一方面，扬声器系统包括安装在第1箱体中的第1扬声器单元；安装在第2箱体中的第2扬声器单元；以及设置在该第1箱体和该第2箱体之间以使该第1扬声器单元和第2扬声器单元仅间隔规定距离而相对的、与该第1箱体和该第2箱体一起规定向自由空间导出从该第1和第2扬声器单元放射声波的导音部的中间部件，该中间部件中规定该导音部部分的至少一部分由具有压力吸收特性的材料构成。
在优选实施形态中，所述具有压力吸收特性的材料为泡沫氨基甲酸酯。
在优选实施形态中，所述泡沫氨基甲酸酯的发泡倍率为2～80倍。
在优选实施形态中，在所述导音部的壁面的至少一部分上设置压力调整部。
在优选实施形态中，所述压力调整部由经表面处理的音响材料构成。
在优选实施形态中，所述经表面处理的音响材料为毛毡。
在优选实施形态中，所述导音部具有对应于所述扬声器单元的边缘部而规定的声源空间，和向自由空间导出从该扬声器单元放射的声波的声道，该声道的中间部的宽度比该声源空间与该声道的连接部的宽度窄。
在优选实施形态中，所述声道出口部的面积为所述扬声器单元振动板面积的1/20～1/10。
在优选实施形态中，所述壁体在相对所述扬声器单元的部分上具有音响负荷部。
在优选实施形态中，所述具有压力吸收性的材料部分设置在所述中间部件内部，在该材料和该中间部件的内壁之间规定空气部分。
附图说明
图1是本发明优选实施形态的扬声器系统的正面图；
图2是图1的扬声器系统的II～II线剖面图；
图3是图1的扬声器系统的III～III线剖面图；
图4是说明图3的导音部改变例的概略图；
图5是说明图3导音部的其它改变例的概略图；
图6是本发明另一实施形态的扬声器系统的正面图；
图7是图6的扬声器系统的VII～VII线剖面图；
图8是图6的扬声器系统的VIII～VIII线剖面图；
图9是说明图7的音响负荷部的改变例的概略剖面图；
图10是说明图7的音响负荷部的其它改变例的概略剖面图；
图11是说明图7的音响负荷部的其它改变例的概略剖面图；
图12是本发明再一实施形态的扬声器系统的正面图；
图13是图12的扬声器系统的XIII～XIII线剖面图；
图14是图12的扬声器系统的XIV～XIV线剖面图；
图15是说明图14的改变例的概略剖面图；
图16是本发明又一实施形态的扬声器系统的正面图；
图17是图16的扬声器系统的XVII～XVII线剖面图；
图18是图16的扬声器系统的XVIII～XVIII线剖面图；
图19是表示观察用于本发明的导音部的声波传播特性的结果的照片；
图20是表示观察现有扬声器系统的声波传播特性的结果的照片；
图21是表示观察现有扬声器系统的声波传播特性的结果的照片；
图22是表示观察现有扬声器系统的声波传播特性的结果的照片；
图23是比较用于本发明的导音部的传递函数和用于现有扬声器系统的导音部的传递函数的图表；
图24是比较用于本发明的导音部的传递函数和用于现有扬声器系统的导音部的传递函数的图表；
图25是表示本发明的扬声器系统中变化输入来测定的传递函数的结果的图表；
图26是在发生摩擦风音时，比较本发明的扬声器系统和比较例的扬声器系统的图表；
图27是表示比较例的扬声器系统中变化输入来测定的传递函数的结果的图表；
图28是表示本发明扬声器系统的频率特性的图表。
具体实施方式
(实施形态1)
参照图1～图3来说明本发明的优选实施形态。图1是本实施形态的扬声器系统的正面图；图2是图1的扬声器系统的II～II线剖面图；图3是图1的扬声器系统的III～III线剖面图。
该扬声器系统100具有安装扬声器单元11的箱体10，安装扬声器单元21的箱体20以及中间部件30。通过中间部件30组装箱体10和20，使扬声器单元11和21彼此相对。
扬声器单元11和21仅间隔规定距离L相对。距离L规定中间部件的高度(厚度)，对应于扬声器单元的尺寸等适当变化来获得。例如，在使孔径10cm的扬声器单元彼此相对的情况下，距离L的优选范围为2～36mm，L的优选值约为18mm。当距离L比该范围小时，存在扬声器单元彼此接触的情况。当距离L比该范围大时，存在f0的降低(即低音重放波段的扩大)不充分的情况。
扬声器单元11和21既可以是相同规格的，也可以是不同规格的。扬声器单元11和21的动作方式不特别限定，例如，采用如下构成：串联连接单声道音响信号输入、低通滤波器和放大器，对于放大器，并列连接两个扬声器单元。根据该构成可抑制信号的相位偏移，因此可减少由压缩膨胀时相位干扰引起的压力的抵消。
中间部件30与箱体10和20一起，规定导音部40。导音部40向自由空间(即接听者存在的空间)70导出从扬声器单元11和21放射的声波。导音部40具有如下形状，与将扬声器单元安装在相同形状的密闭箱中而直接向自由空间放射的情况相比，产生高的空气压缩和膨胀，从而有效地向自由空间导出高的空气压缩和膨胀，有助于低音重放波段的扩大。
下面详细说明导音部40。为了简单，参照图3说明平面形状，但无须多言，通过箱体10、20和中间部件30来对应于图3的平面形状立体地规定导音部40。
导音部40具有声源空间41和声道42。声源空间41被规定成包围扬声器单元11(和21)。在本实施形态中，主要是声源空间41生成比将扬声器单元安装在相同形状的密闭箱中而直接向自由空间放射的情况高的空气压缩和膨胀。从扬声器单元11和21放射的声波经过声源空间41向声道42传播。声道42向自由空间70导出该声波。
在本实施形态中，主要是声道42向自由空间70有效地放射在声源空间41中生成的高的膨胀和压缩，有助于低音重放波段的扩大。满足该要求而得到的声道42的具体形状如下：
(1)声道的中间部43的宽度比声源空间41与声道42的连接部44的宽度和声道的出口部45的宽度窄，并且，(2)对于声道42的声波导出方向的轴46是非对称的。(1)和(2)的条件是必要且充分的条件，代表性地，中间部43(最窄部分)的宽度W1与出口部45的宽度W2的比率(W2/W1)×100为120％～180％，最好约为150％。
在以这种形状的声道来传播声波的情况下，由(1)的条件可知，因为声道的实质长度不能一义地确定，所以可抑制由声道42的长度确定的驻波的一次谐波共振的剧烈程度。因此，可降低高次驻波的级。另外，由(2)的条件可知，因为沿声道42的壁面的传播速度不同，所以使声道内看作一体动作的音响质量的部分变小。因此，在导音部40内的声压变化大的情况下，振动导音部40内的声响质量的能量损耗少。结果，导音部40的出口部45附近的空气不是作为媒质振动，而是将媒质作为空气的块以较大体积放射。虽然这在一般的正弦波扫描等测定中不出现，但施加包含于音乐信号中的低音和鼓点等能量大的过渡音或与其相当的测定用信号时可观测到。由此，本实施形态的扬声器系统具有增强约50Hz以下波段的功能，有助于低音域中的量感的提高。
本实施形态的扬声器系统的f0与将扬声器单元11或21安装在相同形状的密闭箱中而直接向自由空间放射时的f0相比，下降20％以上，更好是30％以上。另外，虽然f0的下降率越大越好，但实用中f0的最大下降率约为50％。
作为满足所述(1)和(2)的条件的导音部40的其它具体实例如图4或图5所示。规定声道42的线(即平面所视的声道壁面)可由图4所示连续的曲线构成，也可包含图5所示的直线部分。在满足所述(1)和(2)的条件下，也可采用具有任意适当平面形状的导音部40。
另外，根据满足所述(1)和(2)的条件的导音部40，不产生摩擦风音，音质也不会降低。
(实施形态2)
参照图6～图8来说明本发明的另一实施形态。图6是本实施形态的扬声器系统的正面图；图7是图6的扬声器系统的VII～VII线剖面图；图8是图6的扬声器系统的VIII～VIII线剖面图。在本实施形态中，不使两个扬声器单元相对，而使扬声器单元与设置音响负荷部的壁体相对。另外，与实施形态1具有相同功能的部件用相同符号表示，省略详细说明。
该扬声器系统200具有安装扬声器单元11的箱体10，设置音响负荷部5 1的壁体50和中间部件30。借助中间部件30组装箱体10和壁体50，使扬声器单元和音响负荷部51的最突出部仅间隔规定距离L’相对。
距离L’相应于扬声器单元的尺寸等适当变化来获得。例如，在使用孔径13cm的扬声器单元的情况下，距离L’的优选范围为2～36mm，L’的优选值约为18mm。当距离L’比该范围小时，存在扬声器单元与音响负荷部接触的情况。当距离L’比该范围大时，存在f0的降低(即低音重放波段的扩大)不充分的情况。
壁体50在与扬声器单元相对的部分上具有音响负荷部51。限于实现如下的导音部40：与将扬声器单元安装在相同形状的密闭箱中而直接向自由空间放射的情况相比，产生高的空气压缩和膨胀，有助于低音重放波段的扩大，可采用任意适当的音响负荷部51。在图7中，音响负荷部51为碗状凸部。
或者，音响负荷部51如图9所示，为对于扬声器单元11的振动板12形成均匀间隔的截面台形凸部；如图10所示，为具有规定高度和宽度的环状凸部(例如对于13cm单元，高度10mm，环宽度15mm)；如图11所示，为环状凸部与碗状凹部的组合。与图7和图9的仅突出音响负荷部相比，具有图10和图11的凹凸的音响负荷部的f0降低效果(即低音重放波段扩大效果)更显著。
(实施形态3)
参照图12～图15来说明本发明再一实施形态。图12是本实施形态的扬声器系统的正面图；图13是图12的扬声器系统的XIII～XIII线剖面图；图14是图12的扬声器系统的XIV～XIV线剖面图；图15是说明图14的改变例的概略剖面图。另外，与实施形态1或2具有相同功能的部件用相同符号表示，省略详细说明。
该扬声器系统300具有安装扬声器单元11的箱体10，安装扬声器单元21的箱体20和中间部件30。借助中间部件30组装箱体10和20，使扬声器单元11和21彼此相对。
中间部件30中规定导音部40部分(下面称为规定部分31)的至少一部分由具有压力吸收特性的材料(压力吸收材料)构成。这里，所谓“规定部分31的至少一部分由压力吸收材料构成”是指在规定导音部40的中间部件的壁面的至少一部分中存在压力吸收材料。例如，(i)可由与构成中间部件30外壳部分(刚体部分)相同的材料一体构成规定部分31，在该刚体规定部分表面的规定位置贴附压力吸收材料，或(ii)也可由压力吸收材料自身构成规定部分(即在中间部件内部全部或规定的一部分中填充压力吸收材料以规定所定形状的规定部分31)。图14表示在中间部件内部全部填充压力吸收材料的情况，图15表示在中间部件内部的规定位置上配备压力吸收材料的情况(即在外壳内壁和规定部分之间设置空气部分60的情况)。
压力吸收材料的配置位置和厚度等相应于目的而有所变化。如上所述，压力吸收材料的厚度既可以是填充中间部件内部全部的厚度，也可以是贴附在由刚体构成的规定部分上的薄层。具体而言，压力吸收材料的厚度为1～100mm。压力吸收材料既可仅配置在对应于声道42的部分上，也可配置在对应于从声源空间41至声道42的部分上。通过适当选择压力吸收材料的配置位置和厚度等，可控制得到的扬声器系统的低音重放功能、输出特性、噪声、摩擦风音等。例如，根据图15所示构成(即在外壳内壁和规定部分之间设置空气部分60的构成)，可使人耳最敏感波段(2～5kHz)的噪声降低。
这里，所谓压力吸收材料是指输入力小时(空气流速慢时，即导音部的压力变化小时)与刚体功能相同，输入力大时(空气流速快时，即导音部的压力变化大时)与软质材料功能相同的材料。作为代表性的压力吸收材料可举出所谓缓冲材料。压力吸收材料虽然没必要是吸音性的，但也可具有吸音性。作为吸音力带来音质提高效果的代表性情况，是具有该材料的吸音率的频率特性在不必要杂音(例如摩擦风音)波段内高的情况。作为这种压力吸收材料的具体实例，例如泡沫氨基甲酸酯、泡沫橡胶、泡沫聚乙烯。优选为泡沫氨基甲酸酯。在使用泡沫氨基甲酸酯的情况下，其发泡倍率最好为2～80倍。通过在规定部分31中使用压力吸收材料，因为输入大时缓和了扬声器前面部分的过压，所以即使在输入大时也可得到特性未混乱的响应快的低音。另外，在高域中使用具有高吸音性的材料时，可很好地防止摩擦风音的发生(特别是在输入大时的摩擦风音的发生)。
优选在规定导音部40的壁面的至少一部分上设置压力调整部32。压力调整部32也可设置在导音部40的整个壁面上。压力调整部32可根据目的配置在壁面的任意适当位置上。例如，压力调整部32既可设置在声道42整个壁面上，也可仅设置在声道42的单侧壁面上，还可设置在从声源空间41至声道42的壁面上。压力调整部32优选由经表面处理的音响材料构成。这里，所谓经表面处理的音响材料是指具有与所述压力吸收材料相同功能的，并具有比压力吸收材料平滑的表面性能的材料。通过具有平滑的表面性能，因为可降低空气的流动阻力，所以无论输入大还是输入小时都可使空气平滑地流动，因此，可显著提高得到的扬声器的音质。作为经表面处理的音响材料，例如可举出毛毡、软质膜。经表面处理的音响材料虽然没必要是吸音性的，但也可具有吸音性。代表性地，通过在规定部分31上贴附经表面处理的音响材料来配置压力调整部32。通过设置这种压力调整部32，加上所述效果外，可显著抑制低域内的能量损耗。通过与音响材料组合使用可将压力吸收材料(例如泡沫氨基甲酸酯)在低域中具有的微量吸音力基本上变为零，所以可进一步抑制低域中的能量损耗。因此，最好根据目的来适当组合使用压力吸收材料和音响材料。
在本实施形态中，声道42最窄部分的宽度只要比声源部分41和声道42的连接部44的宽度窄即可。通过在规定部分31中使用压力吸收材料，因为沿声道42的壁面的声波传播速度不同，所以可得到与声道具有非对称形状时相同的效果。因此，声道的平面形状对于声波导出方向轴46既可以是对称的，也可以是非对称的(图14表示对称的情况)。另外，声道42的最窄部分可以是图3所示的中间部分43，也可以是图14所示的出口部45。例如，声道42既可具有图3所示规定中间部43的中间细的平面形状，也可具有如图14所示从连接部44至出口部45的宽度单调减少的(即未规定中间部43的)平面形状。另外，可规定从连接部44至出口部45的宽度单调减少的具有平面形状的声道是本实施形态的一个特征。这也是因为在规定部分3 1中使用压力吸收材料。即，通过在规定部分31中使用压力吸收材料，因不能一义地确定声道的实质长度，所以可抑制由声道42的长度所确定的驻波的一次谐波共振剧烈程度。声道部42的最窄部分(即中间部43或出口部45)的宽度W3与连接部44的宽度W4的比率(W4/W3)×100为120％～180％，最好约为150％。
声道42的容积相对振动板的位移体积优选为1～2倍。通过在这种范围的容积内形成声道42，受到空气的非线性影响少，并且，因为可防止由圆锥形(コ-ン)纸等声压引起的变形，所以得到输入大时特性也不混乱的响应快的低音。
出口部45的面积优选为扬声器单元的振动板面积的1/10以下，更优选是在1/20～1/10的范围内。当面积比小于1/20时，存在声压不充分的情况。当面积比大于1/10时，因为空气移动速度变小，所以不能得到响应快的低音的情况多。这种出口部面积(即扬声器系统的开口部面积)因为与现有的小型低音重放用扬声器相比非常小，所以可得到响应快的低音，并且在产品设计上也非常有利。
本实施形态扬声器系统的f0与将扬声器单元11或21安装在相同形状的密闭箱中而直接向自由空间放射时的f0相比下降20％以上，优选下降30％以上。
(实施形态4)
参照图16～图18来说明本发明的又一实施形态。图16是本实施形态的扬声器系统的正面图；图17是图16的扬声器系统的XVII～XVII线剖面图；图18是图16的扬声器系统的XVIII～XVIII线剖面图。在本实施形态中，与实施形态2相同，不使两个扬声器单元相对，而使扬声器单元与设置音响负荷部的壁体相对。另外，本实施形态表示声道对于声波导出方向轴为非对称平面形状的情况。与实施形态1～3具有相同功能的部件用相同符号表示，省略详细说明。
扬声器系统400具有安装扬声器单元11的箱体10，设置音响负荷部51的壁体50和中间部件30。借助中间部件30组装箱体10和壁体50，使扬声器单元和音响负荷部51的最突出部仅间隔规定距离L’地相对。关于距离L’为实施形态2中所述。关于音响负荷部51也如实施形态2中所述，可采用任意适当的音响负荷部51(例如不仅可采用图18、也可采用图9～图11所示的音响负荷部51)。
本实施形态扬声器系统的f0与将扬声器单元11安装在相同形状的密闭箱中而直接向自由空间放射时的f0相比下降20％以上，优选下降30％以上。
(实施形态5)
根据本发明的又一实施形态，也可将具有安装扬声器单元11的箱体10、设置音响负荷部51的壁体50和中间部件30的扬声器系统重合使用，以使扬声器单元相对(即音响负荷部51的背面彼此相对)。此时，音响负荷部51既可相同，也可不同。
下面通过实施例来具体说明本发明，但本发明并不限于这些实施例。
(实施例1)
制造两个相同规格的10cm扬声器单元，分别安装在2升密闭箱(124mm×217mm×115mm)中。通过中间部件来组装这些密闭箱，以使单元间隔18mm彼此相对，制作图1～图3所示的扬声器系统。这里，使用具有导音部的空间高度为18mm、出口部的宽度为60mm、中间部(最窄部分)的宽度为40mm、另外、声道长度为50mm的形状的中间部件。接着，实际操作扬声器系统，测定f0。
另一方面，单独操作安装在密闭箱中的扬声器单元，测定f0。
结果，本发明的扬声器系统的f0为62Hz，单独单元的f0为90Hz。因此，本发明的扬声器系统与单独的单元相比，f0约下降31％。
另外，除导音部空间高度分别为36mm和54mm以外，其余与所述相同地制作扬声器系统，测定f0。结果，36mm扬声器系统的f0为72Hz(与单独的单元相比，约低20％)，54mm扬声器系统的f0为78Hz(与单独的单元相比，约低13％)。另外，优选使单元彼此不接触，且尽可能地接近。
(实施例2)
制造13cm扬声器单元，安装在3升密闭箱(150mm×210mm×150mm)中。借助中间部件来组装密闭箱和壁体，以使单元离开壁体18mm而相对，制作图6～图8所示的扬声器系统。这里，使用具有导音部的空间高度为18mm、出口部的宽度为90mm、中间部(最窄部分)的宽度为60mm、另外、声道长度为75mm形状的中间部件。接着，实际操作扬声器系统，测定f0。
另一方面，单独操作安装在密闭箱中的扬声器单元，测定f0。
结果，本发明的扬声器系统的f0为95Hz，单独单元的f0为126Hz。因此，本发明的扬声器系统与单独的单元相比，f0约下降25％。
(实施例3)
与实施例2相同，制造具有图9所示音响负荷部的扬声器系统。提供与实施例2相同的试验。结果，f0为92Hz，与单独的单元相比，f0约下降27％。
(实施例4)
与实施例2相同，制造具有图10所示音响负荷部的扬声器系统。提供与实施例2相同的试验。结果，f0为84Hz，与单独的单元相比，f0约下降33％。
(实施例5)
将用于本发明的扬声器系统的导音部(例如图3所示的导音部)的声波传播特性与现有的音响管的声波传播特性进行比较。具体而言，在实施例1中制作的带单元的密闭箱中，借助实施例1中使用的中间部件安装平板，形成与实施例1相同的导音部。在该导音部上涂覆微粉，用低频(60Hz)的正弦波来驱动单元，观察微粉移动的状态(即空气疏密的状态)。图19中表示观察结果的照片。
另一方面，对断面为矩形(即长方体形)的音响管(刚体，宽度40mm和宽度20mm)分别进行相同的试验。图20和图21中表示观察结果的照片。
另外，在中间部分窄的现有音响管中也进行相同的试验。图22中表示观察结果的照片。
比较图19～图22可知，在本发明中使用的导音部中，由移动微粉形成的条纹(节)的数量比现有音响管中形成的条纹(节)的数量少。另外，根据用于本发明的导音部，出口部的微粉的移动范围大。结果表明，根据用于本发明的导音部，可以将空气作为较大的块，用较大的力来放射，可扩大低音重放波段。
(实施例6)
向实施例1的扬声器系统输入60Hz正弦波10波(2V和6V)，用麦克风来接受放射的声压，测定传递函数。另一方面，除形成图22所示的声道之外，与所述相同地制作扬声器系统，测定传递函数。图23中表示输入为2V时的结果，图24中表示输入为6V时的结果。
从图23和图24中可知，在2V输入的情况下两者没有显著的差异，但在6V输入的情况下，实施例1的扬声器系统中的振动板前方的压力变化明显大。因此，根据实施例1的扬声器系统，可知能从出口部以低频放射空气块。结果，强调了超低频成分，可实现高度现场感。
(实施例7)
变化音响负荷部的最突出部与扬声器单元的距离，与实施例2同样制作扬声器系统，测定f0。为了比较，测定本实施例中使用的单独扬声器单元中的f0。测定值和相对于单独单元中f0的本发明扬声器系统的f0下降率如下述表1所示。
                      表1
  单元与负荷部的距离(mm)     f0(Hz)   下降率(％)
  单元单独     112   -
  36     88   21.4
  18     71.7   36.0
  9     68.0   39.3
  3     66.4   40.7
  2     62.1   44.6
从表1可知，优选音响负荷部的最突出部与扬声器单元不接触，并尽可能接近。
(实施例8)
制造13cm扬声器单元，安装在3升密闭箱(150W×210D×140H)中。通过中间部件来组装密闭箱和壁体，以使单元离开壁体18mm而相对，制作图14和图7所示的扬声器系统。这里，使用具有导音部的空间高度为18mm、出口部的宽度为26mm、连接部的宽度为60mm、另外、声道长度为71mm的形状的中间部件。在构成中间部件外壳的部分中使用MDF(微密度纤维板，刚体)，在规定导音部(从声源空间至声道的壁面)的部分中使用泡沫氨基甲酸酯。泡沫氨基甲酸酯填充中间部件整个内部。另外，在规定导音部的部分上贴附毛毡。
在得到的扬声器系统中，对于1V(0.25W)负荷和2V(1W)负荷时以通常方法测定传递函数。结果表示在图25中。另外，用通常方法测定2V负荷时发生的摩擦风音。结果与后述的比较例1的结果一起表示在图26中。
之外，用通常方法测定得到的扬声器系统的f0。另一方面，使安装在密闭箱中的扬声器单元单独工作，测定f0。结果，本发明的扬声器系统的f0为58Hz，单独单元的f0为101Hz。因此，本发明的扬声器系统与单独的单元相比，f0约下降43％。即，根据本实施例，与现有的小型扬声器相比，明显扩大了低音重放波段。
(比较例1)
除使用仅由MDF构成的中间部件外，其余与实施例8同样地来制作扬声器系统。对于得到的扬声器系统，与实施例8同样地测定传递函数。结果表示在图27中。另外，与实施例8同样地测定摩擦风音。结果表示在图26中。
比较图25和图27可知，实施例8的扬声器系统与比较例1的扬声器系统相比，由输入不同引起的特性混乱少。另外，从图26可知，由压力吸收材料构成规定部分的实施例8的扬声器系统与比较例1的扬声器系统相比，在高频中发生的摩擦风音非常少。
(实施例9)
制造两个相同规格的10cm扬声器单元，分别安装在2升密闭箱(124W×218D×115H)中。通过中间部件来组装这些密闭箱，以使单元间隔18mm彼此相对，制作图12～图14所示的扬声器系统。这里，使用具有导音部的空间高度为18mm、出口部的宽度为26mm、连接部的宽度为60mm、另外、声道长度为71mm的形状的中间部件。在规定从声源空间至声道的壁面部分中使用泡沫氨基甲酸酯。另外，在该部分上贴附毛毡。
之外，用通常方法测定得到的扬声器系统的f0。另一方面，使安装在密闭箱中的扬声器单元单独工作，测定f0。结果，本发明的扬声器系统的f0为57Hz，单独单元的f0为90Hz。因此，本发明的扬声器系统与单独的单元相比，f0约下降37％。即，根据本实施例，与现有的小型扬声器相比，明显扩大了低音重放波段。
(比较例2)
除使用仅由MDF构成的中间部件外，其余与实施例9同样地来制作扬声器系统。在得到的扬声器系统中，与实施例8同样地测定传递函数。
比较实施例9与比较例2时，与比较实施例8和比较例1时的情况相同，由压力吸收材料构成规定部分的实施例9的扬声器系统，由输入不同引起的特性混乱少，另外，在高频中发生的摩擦风音非常少。
(实施例10)
除设置图15所示空气部分以外，其余与实施例8同样地来制作扬声器系统。测定向该扬声器系统输入64Hz正弦波时的扬声器系统前面的频率特性。结果表示在图28中。另外，作为参考，对实施例8的扬声器系统进行同样的评价。结果一起表示在图28中。
从图28可知，通过设置空气部分，可进一步降低人耳最敏感的2～5kHz的噪声(另外，也可充分满足实施例8的噪声级)。
如上所述，根据本发明，与将扬声器单元安装在相同形状的密闭箱中而直接向自由空间放射的情况相比，产生极高的空气压缩和膨胀，通过形成导音部分，可获得小型且具有极佳低音域重放功能的扬声器系统，所述导音部分具有高效地向自由空间导出从声源空间放射的压力变化的形状。
另外，根据本发明的优选实施形态，通过由压力吸收材料(例如泡沫氨基甲酸酯)构成规定所述导音部分的壁，可得到具有进一步优化低音域重放功能的扬声器系统。
此外，根据本发明的扬声器系统，即使输入不同，特性也不会混乱，并可明显抑制摩擦风音。
本发明的扬声器系统，作为小型低音扬声器，可被广泛地使用。不脱离本发明的范围和精神，其它许多改变对于本领域的技术人员而言是明显的，并可由本领域技术人员容易地实施。因此，附加的权利要求范围并不打算限于本说明书中的记载，而应作更宽的解释。

Claims (19)

1.一种扬声器系统，具有：
扬声器单元，和
导音部，所述导音部向自由空间导出从该扬声器单元放射的声波，与将该扬声器单元安装在相同形状的密闭箱中而直接向自由空间放射的情况相比，产生高的空气压缩和膨胀，
该导音部具有对应于该扬声器单元的边缘部来规定的声源空间，和向自由空间导出从该扬声器单元放射的声波的声道，
该声道的中间部的宽度比该声源空间与该声道的连接部的宽度和该声道的出口部的宽度窄，并且，具有对于该声道的声波导出方向的轴为非对称的平面形状。
2.根据权利要求1所述的扬声器系统，其特征在于，所述扬声器系统具有：
安装在第1箱体中的第1扬声器单元，
安装在第2箱体中的第2扬声器单元，和
设置在该第1箱体和该第2箱体之间以使该第1扬声器单元和该第2扬声器单元仅间隔规定距离而相对的中间部件，
所述导音部被该第1箱体、该第2箱体以及该中间部件所规定。
3.根据权利要求2所述的扬声器系统，其特征在于，所述第1扬声器单元和所述第2扬声器单元是同样的。
4.根据权利要求1所述的扬声器系统，其特征在于，所述扬声器系统具有：
安装在箱体中的扬声器单元，
从该扬声器单元仅间隔规定距离相对配置的壁体，和
设置在该箱体和该壁体之间的中间部件，
所述导音部被该壁体、该箱体以及该中间部件所规定。
5.根据权利要求4所述的扬声器系统，其特征在于，所述壁体在相对所述扬声器单元的部分上具有音响负荷部，该音响负荷部具有选自碗状凸部、截面台形凸部、环状凸部、碗状凹部及其组合的形状。
6.一种扬声器系统，具有：
安装在第1箱体中的第1扬声器单元；
从所述第1扬声器单元仅间隔规定距离相对配置的第1壁体；
与该第1扬声器单元相对地设置在第1壁体上的第1音响负荷部；
设置在该第1箱体和该第1壁体之间、与该第1壁体和该第1箱体一起，规定向自由空间导出从该第1扬声器单元放射的声波的第1导音部的第1中间部件；
安装在第2箱体中的第2扬声器单元；
从该第2扬声器单元仅间隔规定距离相对配置的第2壁体；
与该第2扬声器单元相对地设置在第2壁体上的第2音响负荷部；以及设置在该第2箱体和该第2壁体之间、与该第2壁体和该第2箱体一起，规定向自由空间导出从该第2扬声器单元放射的声波的第2导音部的第2中间部件，
该第1扬声器单元和该第2扬声器单元相对地配置，
该第1导音部具有对应于该第1扬声器单元的边缘部来规定的第1声源空间，和向自由空间导出从该第1扬声器单元放射的声波的第1声道，
该第2导音部具有对应于该第2扬声器单元的边缘部来规定的第2声源空间，和向自由空间导出从该第2扬声器单元放射的声波的第2声道，
该第1声道的中间部的宽度比该第1声源空间与该第1声道的连接部的宽度和该第1声道的出口部的宽度窄，并且，具有对于该第1声道的声波导出方向的轴为非对称的平面形状，
该第2声道的中间部的宽度比该第2声源空间与该第2声道的连接部的宽度和该第2声道的出口部的宽度窄，并且，具有对于该第2声道的声波导出方向的轴为非对称的平面形状，
该第1和第2音响负荷部具有选自碗状凸部、截面台形凸部、环状凸部、碗状凹部及其组合的形状。
7.根据权利要求1～6的任一项所述的扬声器系统，其特征在于，规定所述声道的平面形状的线由连续的曲线构成。
8.根据权利要求1～6的任一项所述的扬声器系统，其特征在于，规定所述声道的平面形状的线中一部分是直线。
9.一种扬声器系统，具有：
安装在箱体中的扬声器单元，
从该扬声器单元仅间隔规定距离相对配置的壁体，和
设置在该箱体和该壁体之间、与该壁体和该箱体一起，规定向自由空间导出从该扬声器单元放射的声波的导音部的中间部件，
所述导音部具有对应于所述扬声器单元的边缘部来规定的声源空间，和向自由空间导出从该扬声器单元放射的声波的声道，
该声道的宽度在从该声源空间与该声道的连接部至出口部的变化部分上单调地减小，
该中间部件中规定该导音部部分的至少一部分由具有压力吸收特性的材料构成。
10.一种扬声器系统，包括：
安装在第1箱体中的第1扬声器单元，
安装在第2箱体中的第2扬声器单元，和
设置在该第1箱体和该第2箱体之间以使该第1扬声器单元和第2扬声器单元仅间隔规定距离而相对的、与该第1箱体和该第2箱体一起，规定向自由空间导出从该第1和第2扬声器单元放射的声波的导音部的中间部件，
所述导音部具有对应于所述扬声器单元的边缘部来规定的声源空间，和向自由空间导出从该扬声器单元放射的声波的声道，
该声道的宽度在从该声源空间与该声道的连接部至出口部的变化部分上单调地减小，
该中间部件中规定该导音部部分的至少一部分由具有压力吸收特性的材料构成。
11.一种扬声器系统，具有：
安装在第1箱体中的第1扬声器单元；
从该第1扬声器单元仅间隔规定距离相对配置的第1壁体；
与该第1扬声器单元相对地设置在第1壁体上的第1音响负荷部；
设置在该第1箱体和该第1壁体之间、与该第1壁体和该第1箱体一起，规定向自由空间导出从该第1扬声器单元放射的声波的第1导音部的第1中间部件；
安装在第2箱体中的第2扬声器单元；
与该第2扬声器单元仅间隔规定距离地相对配置的第2壁体；
与该第2扬声器单元相对地设置在第2壁体上的第2音响负荷部；以及设置在该第2箱体和该第2壁体之间、与该第2壁体和该第2箱体一起，规定向自由空间导出从该第2扬声器单元放射的声波的第2导音部的第2中间部件，
该第1扬声器单元和该第2扬声器单元相对地配置，
该第1导音部具有对应于该第1扬声器单元的边缘部来规定的第1声源空间，和向自由空间导出从该第1扬声器单元放射的声波的第1声道，
该第2导音部具有对应于该第2扬声器单元的边缘部来规定的第2声源空间，和向自由空间导出从该第2扬声器单元放射的声波的第2声道，
该第1声道的宽度在从该第1声源空间与该第1声道的连接部至出口部的变化部分上单调地减小，
该第2声道的宽度在从该第2声源空间与该第2声道的连接部至出口部的变化部分上单调地减小，
该第1和第2中间部件中规定该第1和第2导音部部分的至少一部分由具有压力吸收特性的材料构成。
12.根据权利要求9～11的任一项所述的扬声器系统，其特征在于，所述具有压力吸收特性的材料为泡沫氨基甲酸酯。
13.根据权利要求12所述的扬声器系统，其特征在于，所述泡沫氨基甲酸酯的发泡倍率为2～80倍。
14.根据权利要求9～11的任一项所述的扬声器系统，其特征在于，在所述导音部的壁面的至少一部分上设置压力调整部。
15.根据权利要求14所述的扬声器系统，其特征在于，所述压力调整部由经表面处理的音响材料构成。
16.根据权利要求15所述的扬声器系统，其特征在于，所述经表面处理的音响材料为毛毡。
17.根据权利要求9～11的任一项所述的扬声器系统，其特征在于，所述声道出口部的面积为所述扬声器单元振动板面积的1/20～1/10。
18.根据权利要求9所述的扬声器系统，其特征在于，所述壁体在相对所述扬声器单元的部分上具有音响负荷部。
19.根据权利要求9～11的任一项所述的扬声器系统，其特征在于，所述具有压力吸收性的材料部分地设置在所述中间部件内部，在该材料和该中间部件的内壁之间规定空气部分。
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