CN1190996C - 电解式扬声器装置 - Google Patents

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Abstract

对美国5,392,358号专利的改进公开了一种复制宽频带声频信号的电解式扬声器装置(10)。该装置(10)有一个薄的非磁电容式换能器(12),换能器(12)包括复合振动膜(14),复合振动膜(14)进一步包括一个中间部分(16),前面部分(20),和后面部分(22)。复合振动膜(14)被一个框架装置(32)所包围。装置(10)的改进包括中间部分(16A、18A)的两种设计,前面部分(20A、24A、28A)、后面部分(22A、26A、30A)和框架装置(32A、34A、36A)的各三种设计,换能器激励部分(46、48)的两种设计。该装置(10)的基本设计也增加了声波漫射、反射和吸收装置(40)和声频折流板结构(44)。

Description

电解式扬声器装置
技术领域
本发明涉及扬声器的通用领域,特别涉及美国5,392,358号专利公开的电解式扬声器装置的改进,该专利被转让给本申请的申请人MZX公司。
背景技术
从“高保真”音响系统一开始面世,工程师们就努力研制相对地不失真的扬声器,并且其频率响应能准确地复制从简单到复杂的各种类型的音乐。扬声器分为磁动圈式扬声器和非磁静电式扬声器/换能器。由于本发明属于静电式,因此背景技术着重介绍这种类型的扬声器。
大多数常规的静电式扬声器包括一个柔性的中央膜片或振动膜,其每边有一个设计成金属线栅格形的固定电极。该金属线被分开放置,因而能辐射柔性膜片移动所产生的声波。金属线被固定在不导电的绝缘材料中,且柔性膜片用高阻抗材料涂复。膜片被进一步悬置在电极金属线之间的开口格状框架内,工作时,由于静电场作用在振动膜上,使振动膜片的相对小的部分振动。
通常认为静电换能器扬声器在许多方面优于动圈式扬声器。然而,静电换能器扬声器还未得到普遍接受。这是因为它的某些设计的结构复杂,声音输出低,需要较大的辐射面积,并且在柔性振动膜与金属线栅格之间需要相对高的d-c极化偏压。例如,一个典型的全程推挽式静电扬声器需要3500伏d-c偏压和一个具有60-100瓦功率容量的激励放大器。此外,静电扬声器只能复制(reproduce)中间波段和较高的声频频率。因此,它通常需要一个与扬声器系统连接的或分离式的低音喇叭,例如亚低音喇叭。
为了减轻上述问题,已经有人使用用驻极体作为振动膜的换能器。原本想驻极体振动膜被永久性极化并充电,因此不另外需要极化d-c电压。然而,人们发现,驻极体用于扬声器并不令人满意,因为它至少衰减到一次近似,这是由于部分定位的偶极子的不对准是一个随机过程。
对现有技术的检索未发现直接公开本发明权利要求的任何专利,然而,下列美国专利是相关专利:
专利号             发明人              公布日期
5,392,358          Driver              1995年2月21日
4,160,882          Driver              1979年7月10日
3,942,029          Kawakami等          1976年3月2日
3,705,312          Sessler等           1971年12月5日
3,345,469          Rod                 1967年10月3日
Driver的5,392,358号专利公开了一种改进的电解式扬声器装置,它被设计成复制宽带声频信号。该扬声器装置包括一个薄的非磁电容换能器和一个换能器激励部分(drive unit)。该换能器由一个复合振动膜构成,复合振动膜进一步由一个振动的中心部分构成,振动的中心部分的两个表面分别附有前部和后部。复合振动膜的所有这些部分被一个框架装置所固定。换能器由换能器激励部分激励和控制,换能器激励部分将声频信号偶合于换能器的前部和后部,并给换能器的中心部分加一个非调节的d-c偏压。
Driver的4,160,882号专利公开了一种用作扬声器的静电换能器。这种换能器由两个平行的振动膜组成,每个振动膜包括两个有不同带电特征的塑料片,在两塑料片之间夹有一导电层。两个振动膜被放在中间的穿孔导电片及夹在导电片和振动膜之间的非电材料所隔离开。振动膜的两个导电层并联在声频换能器的次级绕组上,中间导电片与换能器的中间抽头相连接。这样,当换能器被加上声频信号时两个振动膜以推挽方式被激励以产生声音。
Kawakami等人的3,942,029号专利公开了一种可以用作扬声器或麦克风的静电式换能器。该换能器由一个振动板或驻极振动膜组成,它的表面带有正的或负的电势单一电荷。驻极振动膜由聚合物薄膜制成,它连接于支撑物上,并有均匀的张力存在。一对导电电极接于聚合物薄膜的两面,一个静电屏闭,如栅网覆盖两个电极的表面。一个d--c电压并联地定时施加给电极,使得驻极体加热至其居里温度120℃。驻极体随后冷却,以产生一个电极化准永久状态。
Sessler的3,705,312号专利公开了一种制备薄膜驻极体的方法。该方法包括放置一个聚合物薄膜于两个连同非电板在一起的电极之间,然后在室温和大气压下给形成的夹层加一个约30kev的电压约1分钟。该方法产生的电荷密度比前面说的大3倍。
Rod的3,345,469号专利公开了一种工作在静电原理下的扬声器。该扬声器包括一个中心放置的可移动的震动膜,其两边涂以薄而柔性的导电层。振动膜的每边至少放置一个密封的不导电的塑料片。当空气或其他的气体在塑料片和振动膜之间时,便形成一个缓冲区。每个最外边的非导电片贴附一个电极,中间的导电振动膜同样贴附一个电极。两个缓冲电极并联于升压变压器的次级绕组,而振动膜电极通过一个d-c电压源连接于变压器的中间抽头。变压器的初级绕组连接于振动膜的驱动信号,该信号来自常规的低阻抗放大器的信号输出。
发明的公开
本发明公开的对扬声器的改进在于提高电解扬声器装置的性能,以便更好地复制宽带的声谱。这种改进能进一步保留扬声器装置较扁平、非磁及无铁结构。由于这种扁平结构,本发明的电解扬式声器装置能够被放置或安装在一个狭小的不适合安装常规扬声器的地方。这种扁平设计也允许其结构弯曲或成曲面状,这进一步拓展了它的安装能力,例如安装在曲面角落或灯罩上。此外,由于它固有的重量轻,该扬声器装置用于严格限制重量的地方是十分理想的,如飞机和宇宙飞船。
电解式扬声器装置最基本的设计结构包括:
A.一个电容式换能器(a capacitive transducer),包括:
a)复合振动膜,进一步包括:
(1)一个有第一面和第二面的中心部分,附着于第一面的前面部分和附着于第二面的后面部分,
(2)一个与中心部分电连接的中间电极,一个与前面部分电连接的前电极,和一个与后面部分电连接的后电极;
b)一个框架装置,包括:
(1)一个有内表面和外表面的前部,
(2)一个有内表面和外表面的后部,复合振动膜悬置于这两个内表面之间;
B.一个用中间电极、前电极和后电极与复合振动膜连接的换能器激励部分(transducer driver unit),该激励部分设计成接受输入的声频信号并产生一个模拟该输入声频信号的交流信号,推动复合振动膜;
C.一个用于声波漫射、反射和吸收的装置,包括:
a)一个基板,它有一个外表面和内表面,在所说的基板的内表面和所说的框架装置的外表面之间保留一个空间,和
b)一个连接于所说空间的声波漫射、反射和吸收结构,其中,所说的结构包括多个有入口和出口的声波导,其中,所说的声波导设置成使从所说的电解式扬声器装置发射的声波被引导通过所说结构的入口和出口。
电解式扬声器装置的另一种最基本的设计结构包括:
A.一个电容式换能器(a capacitive transducer),包括:
a)一个复合振动膜,进一步包括:
(1)一个有第一面和第二面的中心部分,附着于第一面的前面部分和附着于第二面的后面部分,
(2)一个与中心部分电连接的中间电极,一个与前面部分电连接的前电极,和一个与后面部分电连接的后电极;
b)一个框架装置,包括:
(1)一个有内表面和外表面的前部,
(2)一个有内表面和外表面的后部,复合振动膜悬置于这两个内表面之间;
B.一个用中间电极、前电极和后电极与复合振动膜连接的换能器激励部分(transducer driver unit),该激励部分设计成接收输入的声频信号并产生一个模拟该输入声频信号的交流信号,推动复合振动膜;
C.一个用于声波漫射、反射和吸收的装置,它包括:
一个声频折流板结构,它至少有两个声波折流板,它们从一顶点向外会聚,该顶点用连接装置连接于所说的电容式换能器的复合振动膜的后面部分,当从所说的电容式换能器发射的声波撞击所说的至少两块折流板时,声波向外移动到收听空间。
对用作基本振动元件的中间部分的改进被公开在两种设计结构中。每种包括连接于换能器激励部分的中间电极。分别连接于中间部分两边的前面部分和后面部分被公开在三种设计结构中。每个部分分别包括一个前电极和一个后电极,它们也连接于换能激励部分。同样,包围复合震动膜以构成电容式换能器的框架装置也公开在三种设计结构中。
在电学术语中,电容式换能器类似于一对串联的双阳极二极管或一个单结晶体管。驱动和控制电容式换能器复合振动膜的换能器激励部分公开在两种设计结构中。
在上述公开的观点中,本发明的基本目的是增加改进并提供改进型,提高基本的电解式扬声器装置的性能。本发明的另一个目的是提供一种电解扬声器装置,它
·具有高可靠性并容易维护,
·可以被设计成适合于特殊的空间要求,
·不需要运行常规静电式扬声器所需要的高信号和偏压,
·可以被安装在各种不同的位置和地点,这些位置和地点安装现有的磁动圈式和静电式扬声器是不可能的,和
·从消费者和制造商两者的观点来看成本效益好。
从其后的结合所附附图对本发明的优选实施例以及权利要求的详细描述中,本发明的这些目的和其他目的以及本发明的优点将变得更加清楚。
附图的简要说明
图1是电解式扬声器装置的方框图。
图2是一个电容式换能器的立面剖视图,它包括第一中间部分、第一前面部分和第一后面部分和第一框架装置。
图3是一个电容式换能器的立面剖视图,它包括第二中间部分、第二前面部分和第二后面部分和第二框架装置。
图4是一个典型的空气隙结构的立面主视图,它有包含在支撑槽(border)内的带45°角的隔片。
图5是一个电容式换能器的立体剖视图,它包括第二中间部分、第三前面部分和第三后面部分和第三框架装置。
图6是声波漫射器、反射器和吸收装置的顶视平面图。
图7是一个声波漫射器、反射器和吸收装置的侧视图。
图8是一个向内伸出的中间部分的顶视平面图,它有一个凹型并位于声波漫射、反射和吸收装置的后波导上。
图9是一个声波折流板结构(baffle structure)的后视图,它有两个声波碰撞折流板。
图10是一个声波折流板结构的后视图,它有4个从中间顶点向外伸展的声波碰撞折流板。
图11是一个声波折流板结构的后视图,它有4个从偏心顶点向外伸展的声波碰撞折流板。
图12是一对声波碰撞折流板的顶视平面图,有一个连接于转动装置的顶点,该转动装置能使折流板位于所选定的向外伸展的角度。
图13是构成第一换能器激励部分的换能器激励部分组合方框/示意图。
图14是构成第二换能器激励部分的换能器激励部分组合方框/示意图。
实施本发明的最佳方式
实施本发明的最佳方式由电解式扬声器装置10的整体设计来表示,电解扬声器装置10,如图1所示,包括两个主要元件:一个电容式换能器12和一个换能器激励部分45。该电容式换能器12进一步包括一个复合式振动膜14,它包括一个中间部分16、一个前面部分20、一个后面部分22、和一个框架装置32。电解式扬声器装置10与如图1中虚线所示的声频接收放大器60联合起作用。
中间部分16进一步公开在两个设计结构中:第一个中间部分16A和第二中间部分18A。第一中间部分16A如图1和图3所示,包括第一侧面1 6B、第二侧面16F和一个中间电极16K.。第一侧面16B包括第一金属化膜16C,它有一个向里的金属化表面16D和一个向外的非金属化表面16E。
第二侧面16F包括第二金属化膜16G,它有一个向里的金属化表面16H和一个向外的非金属化表面16I。第一金属化膜16C的金属化表面16D和第二金属化膜16G的金属化表面16H直接接触。
与第一和第二金属化膜16C、16G电连接的中间电极16K,使第一中间部分16A与换能器激励部分30能够电连接,如图1所示。
第二中间部分18A,如图1、3和5所示,包括第一侧面18B、第二侧面、一个中间弹性材料18J,和一个中间电极18M。第一侧面18B包括第一金属化膜18C,它有一个向里的金属化表面18D和一个向外的非金属化表面18E。第二侧面包括第二金属化膜18G,它有一个向里的金属化表面和一个向外的非金属化表面。
中间弹性材料18J包括前侧面18K和后侧面18L。第一金属化膜18C的金属化表面18D与前侧面18K直接接触,第二金属化膜18G的金属化表面与后侧面18L直接接触。与第一和第二金属化膜18C、18G电连接的中间电极18M使第二中间部分18A与换能器激励部分30能够电连接,如图1所示。
前面部分20和后面部分22进一步公开在三个设计结构中:一个第一前面部分20A,一个第一后面部分22A,一个第二前面部分24A,一个第二后面部分26A,一个第三前面部分28A,一个第三后面部分30A。
第一前面部分20A,如图1、2所示,包括第一非电隔板20B、一个绝缘层20E、一个导电层20H、第一栅格20K和前电极20Q。
包含有一个内表面20C和外表面20D的第一非电隔板20B用非导电材料如塑料构成并包括一个隔板模(spacer pattern)。绝缘层20E包括第一侧面20F和第二侧面20G,并用高绝缘复合材料如TEFLON(R)制成或用电晕喷涂。绝缘层20E的第一侧面20F与第一非电隔板20B的外面20D接触。与绝缘层20E第二侧面20G接触的是导电层20H的内表面20I。导电层20H的外表面20J与第一栅格20K的内表面20L相接。导电层20H由一埃(an angstrom)厚的银或铝涂层构成,这种涂覆用真空沉积工艺、滚压装置或喷涂装置完成。接于第一栅格20K的下端20P并与导电层20H接触的是前电极20Q。
第一后面部分22A类似于第一前面部分20A,并且也示于图1和图2中。第一后面部分22A包括第二非电隔板20B,绝缘层22E、导电层22H、第二栅格22K和后电极22Q。
包括内表面22C和外表面22D的第二非电隔板22B是用不导电材料如塑料制成并包括一个隔板模。绝缘层22E包括第一侧面22F和第二侧面22G并且也是用高绝缘复合材料如TEFLON制成或用电晕喷涂。绝缘层22E的第一侧面22F与第二非电隔板22B的外表面22D接触。与绝缘层22E的第二侧面22G接触的是导电层22H的内表面22I。导电层22H的外表面22J相接于第二栅格22K的内表面22I。导电层22H也是由一埃厚的银或铝涂层构成,这种涂覆用真空沉积工艺、滚压装置或喷涂装置完成。接于第二栅格22K的下端22P并与导电层22H接触的是前电极22Q。
第二前面部分24A,如图1、3所示,包括穿孔第一栅格24B、空气隙结构24G和前电极24H。
穿孔第一栅格24B包括内侧面24C、外侧面24D、上端24E和下端24F。第一栅格24B用金属或塑料制成,可以有16至28标准规格(gauge)的厚度并包含一个穿孔模。第一栅格24B的内侧面24C与第二中间部分18A被空气隙结构24G所分开,外面24D是不受约束的,如图3所示。
空气隙结构24G,如图4所示,一般由绝缘材料构成,并且可以有各种不同的隔板设计。这些设计可以包括一个有多种开孔的结构、垂直隔板、水平隔板和/或带角度的隔板。典型的结构24G是有支撑槽24J的带45°角的隔板24I,示于图4。
第二后面部分26A,1、3所示,其结构上与第二前面部分24A是相同的并且包括一个穿孔第一栅格26B、一个空气隙结构26G和后电极26H。
穿孔第一栅格26B包括一个内侧面26B、外侧面26C、上端26E和下端26F。第二栅格26B也是用金属或塑料构成,有18至28标准规格(gauge)的厚度并包含一个穿孔模。第二栅格26B的内侧面26C与第二中间部分18A被空气隙结构26G所分开,其外面26D是不受约束的,如图3所示。
空气隙结构24G,也如图4所示,是典型的绝缘材料结构并可以有各种不同隔板设计,如上述第二前面部分所公开的。
第三前面部分28A,如图1、5所示,包括一个穿孔第一栅格28B,它包括一个内侧面28C、外侧面28D、上端28E、下端28F。栅格28B包括许多孔,这些孔最好是从垂直基准向外带有一个角度。这些带角度的孔增加了前波的传播并且使后波的控制更加有效。
如图5所示,栅格28B的内侧面28C与第二中间部分18A被空气隙结构28G所分开,该结构28G由绝缘材料构成,绝缘材料可以有各种各样的隔板设计的组合。第三前面部分28A有一个基本上等于第二中间部分18A的长度,也如图5所示。为了使第三前面部分齐全,一个前电极28H接于第一栅格28B的下端28F。
第三后面部分30A,如图5示,有一个类似于第三后面部分28A的结构并有穿孔的第二隔板30B,隔板30B包括内侧面30C、外侧面30D、上端30E和下端30F。如同第三前面部分28A,第三后面部分30A与第二中间部分18A也被空气隙结构30G所分开,有一个基本上等于第二中间部分18A的长度并从下端30F伸展出后电极30H。
为了实现电容式换能器12的结构,采用框架装置32,它公开在三种设计结构中。
第一框架装置32A,如图2所示,包括一个前部32B和一个后部32J,两者均可用金属(如铝)、木材或塑料做成。前部32B包括一个内表面32G、外表面32D、上部32E和下部32F。上部32E和下部32F每个都有向内的第一台阶32G和一连续向内的第二台阶32H。
后部32J也包括一个内表面32K、外表面32L、上部32M和下部32N。上部32M和下部32N每个也都有一个互补的向内的第一台阶32P和一连续向内的第二台阶32Q。前部32B的第一台阶32G加工成紧靠在后部32J的第一台阶32P上,前部和后部的第二台阶32H紧靠在第一中间部分的第一侧面18B和第二侧面。当前部分和后部相接时,所构成的复合振动膜14可以随着被传递的声频声波同步地向前向后自由运动。
第二框架装置34A,如图3所示,由前部34B和后部组成。两者均可用金属(如铝)、木材或塑料做成。前部34B包括一个内表面和外表面。内表面构成一个反C形部分。反C形部分的两端分别与第二中间部分18A的两端相接。
后部也包括一个内表面和外表面。内表面构成一个反C形部分,反C形部分的两端分别与第二中间部分18A的两端相接。当前部和后部34B相接时就构成复合振动膜。
第三框架装置36A,如图5所示,由前部36B和后部36E组成。前部36B包括一个内表面36C和外表面36D。内表面36C压在第三前部28A的穿孔第一栅格28B的外侧面28D的周边上。
后部36E也包括一个内表面36F、外表面36G。内表面36F压在第三后部30A的穿孔第二栅格30B的外侧面30D的周边上。第三框架装置36A的前部和后部36B、36E用连接装置固定夹住复合振动膜14,固定装置最好是由多个不导电的螺栓和螺母组合体36H组成。一旦连接,复合振动膜14随着被传递的声频声波同步地自由运动。
为了提高电解扬声器装置10的清晰度和性能,可以采用一个声波漫射器、反射器和吸收装置40。该装置40设计成连接于电解式扬声器装置10的安装面的后表面,分两步起作用。
第一步,装置40同时增加声波的分布并改变声波的方向,而不损失特定响应区域的能量。
第二步,被漫射的声音能量在响应区域内及时分布。这样,扩展了被收听者接受到的听力空间,增加了声音的真实感。
该装置40,如图6、7和8所示,由基板40A和声波漫射、反射和吸收结构42组成。装置40的尺寸做成基本上覆盖第一、第二或第三框架装置32A、34A、36A的整个后面部分。
基板40A有外表面40B和内表面40C。内表面40C用多个拉线钉40D与框架装置的后部相连。当基板40A被连接后,在基板的内表面40C和框架装置后部的外表面之间保留一个空间,如图6所示。
声波漫射、反射和吸收结构42位于并安装在基板40A与框架装置之间的空间里。该结构42包括多个声波导(acoustic wave guides),每个声波导有入口和出口。声波导被设置成使从电解式扬声器装置10的后部辐射的声波能被引导经过入口并从出口出去。在最佳实施例中,声波漫射、反射和吸收结构42由一个后声波导42D、一个中间声波导42 L和一个前声波导42U组成。
后声波导42D有第一侧面部分42E、第二侧面部分42F、外表面43A、内表面43B和一个向里突出的一体的闭合中心部分42G。外表面43A用连接装置连接于基板40A的内表面40C。闭合中心部分42G最好有一个三角形42H,三角形42H的顶点42I向里,如图6所示。作为一种选择,闭合中心部分42G可以有一个凸型42J,如图8所示。最终,结构42的几何形状取决于电解式扬声器装置10的特定结构。
中间声波导42L有一个第一侧面部分42M、第二侧面部分42N和一个向里突出的中间部分42P,中间部分42P有一个居中的垂直窄缝42Q,其功能是用作入口42R。中间声波导42L用多个拉线钉42S固定在后声波导42D上,每侧居中有出口42T。
前声波导42U有一个第一侧面部分42V、第二侧面部分42W和一个向里突出的中间部分42X,中间部分42X有一个居中的垂直窄缝42Y,其功能是用作入口42Z。前声波导42U用多个拉线钉42S固定在中间声波导42L上,使每侧居中有出口42K。声波导设置成使从电解式扬声器装置10辐射的声波被引导经过结构42的入口和出口。
作为声波漫射、反射和吸收结构40的替代品,可以采用一种如图9、10、11和12示的声折流板结构。该结构44设计成连接在电容式式换能器12的复合振动膜14的后面部分,目的在于控制声波从电容式换能器12的后表面辐射。
在结构44的最基本的设计中,如图9所示,它至少有两个声波碰撞折流板44A,它们从顶点44B向外会聚,顶点44B用连接装置44C连接于电容式换能器12振动膜14的后面部分。当从电容式换能器12发射的声波碰撞两个折流板44A时,它们向外移动进入声音收听空间。声折流板结构44也可以设计成包括4个从顶点44B向外伸展的折流板44A,如图10和11所示。顶点44B可以位于复合振动膜12后面部分的中心,如图10所示,或折流板44A从偏离复合振动膜12后面部分中心的顶点44B向外伸展,如图11所示。顶点44B可以连接于一转动装置44D,转动装置44D连接于复合振动膜14后面部分,如图12所示。在这个设计中,转动装置44D可使折流板44A位于可选择的向外伸展的角度。
换能器激励部分45公开在两种设计结构中:第一换能器激励部分46和第二换能器激励部分48。
第一换能器激励部分46,如图13所示,由一个具有初级绕组46B和次级绕组46G的声频变压器46A组成。初级绕组46B包括与进入的声音信号并联的第一端46C和第二端46D。第一端46C和第二端46D可以与一个过压瞬态抑制器46E并连,该抑制器最好由一个双向齐纳(稳压)二极管组成。
次级绕组46G包括第三端46H和第六端46I,由此两端产生输出声音信号;第四端46J和第五端46K,由此两端产生偏压;和一个中心抽头的第七端46L。
第三端46H连接于前电极,第六端46I连接于后电极。
第四端46J连接于一个多级电压倍增器--整流器电路46M的第一级,第五端46K连接于该电路46M的中间级,第七端46L通过电容46N连接于电路46M的末级。电压三倍器46M的输出是一个连接于中间电极的偏压。
第二换能器激励部分48,如图14所示,由一个具有初级绕组48B和次级绕组48E的声频变压器48A组成。初级绕组48B包括与输入的声频信号并联的第一端48C和第二端48D。
次级绕组48E包括产生输出声音信号的第四端48F和第五端48G;产生偏压的第三端48H和第六端48I。
第三端48H和第六端48I连接于产生d--c偏压的增压电路48J,该d--c偏压通过第一接点48K耦合于前、后电极。该增压电路最好是由一个多级电压倍增器一整流器电路组成。第四端48F和第五端48G并联于将声频信号加给中间电极的第二接点48L。
虽然对本发明作了详细描述并在附图中显示,但本发明并不限于这些细节,因为在不脱离本发明的原则和范围的情况下,可以对本发明作出许多改变和改进。所以,任何所有的改进和形式都可能落在本发明权利要求所述的范围内。

Claims (39)

1.一种电解式扬声器装置,包括:
A.一个电容式换能器,包括:
a)一个复合振动膜,进一步包括:
(1)一个有第一侧面和第二侧面的中间部分,附着于第一侧面的前面部分和附着于第二侧面的后面部分,
(2)一个与所说的中间部分电连接的中间电极,一个与前面部分电连接的前电极,和一个与后面部分电连接的后电极,
b)一个框架装置,包括
(1)一个有内表面和外表面的前部,
(2)一个有内表面和外表面的后部,复合振动膜悬置于这两个内表面之间;
B.一个通过所说的中间电极、前电极和后电极与所说的复合振动膜连接的换能器激励部分,其中,所说的激励部分接收输入的声频信号并产生一个模拟该输入声频信号的交流信号,推动所说的复合振动膜;
C.一个用于声波漫射、反射和吸收的装置,包括:
a)一个基板,它有一个外表面和内表面,在所说的基板的内表面和所说的框架装置的外表面之间保留一个空间,和
b)一个连接于所说空间的声波漫射、反射和吸收结构,其中,所说的结构包括多个有入口和出口的声波导,其中,所说的声波导设置成使从所说的电解式扬声器装置发射的声波被引导通过所说结构的入口和出口。
2.如权利要求1所述的装置,其中,所说的中间部分由一个第一中间部分组成,它包括:
a)所说的第一侧面包括一个第一金属化膜,它有一个向里的金属化表面和一个向外的非金属化表面,
b)所说的第二侧面包括一个第二金属化膜,它有一个向里的金属化表面和一个向外的非金属化表面,其中所说的第一金属化膜的金属化表面和第二金属化膜的金属化表面直接接触,和
c)其中,中间电极与所说的第一和第二金属化膜电连接。
3.如权利要求1所述的装置,其中所说的中间部分由一个第二中间部分组成,它包括:
a)所说的第一侧面包括一个第一金属化膜,它有一个向里的金属化表面和一个向外的非金属化表面,
b)所说的第二侧面包括一个第二金属化膜,它有一个向里的金属化表面和一个向外的非金属化表面,
c)一个有前侧面和后侧面的中间弹性材料,其中,所说的第一金属化膜的金属化表面与前侧面直接接触,所说的第二金属化膜的金属化表面与后侧面直接接触,和
d)其中,中间电极与所说的第一和第二金属化膜电连接。
4.如权利要求1所述的装置,其中所说的前面部分由第一前面部分组成,包括:
a)一个有内表面和外表面的第一非导电隔板,
b)一个有第一侧面和第二侧面的绝缘层,其中,其第一侧面与所说的第一非电隔板的外表面相接触,
c)一个有内表面和外表面的导电层,其中,其内表面与所说的绝缘层的第二侧面接触,和
d)一个有内表面、外表面、上端和下端的第一栅格,其中,其内表面与所说的导电层的外表面接触,并且从其下端伸展出前电极。
5.如权利要求4所述的装置,其中所说的第一非导电隔板包括一个隔板模并由不导电的材料制成。
6.如权利要求4所述的装置,其中所说的绝缘层由高不导电复合材料组成。
7.如权利要求4所述的装置,其中所说的导电层由导电材料涂敷层组成。
8.如权利要求1所述的装置,其中所说的后面部分由第一后面部分组成,包括:
a)一个有内表面和外表面的第二非导电隔板,
b)一个有第一侧面和第二侧面的绝缘层,其中,第一侧面与所说的第二非导电隔板的外表面相接触,
c)一个有内表面和外表面的导电层,其中,内表面与所说的绝缘层的外表面接触,和
d)一个有内表面、外表面、上端和下端的不导电的第二栅格,其中,内表面与所说的导电层的外表面接触并且从下端伸出后电极。
9.如权利要求8所述的装置,其中所说的第二非导电隔板包括一个隔板模并由不导电材料构成。
10.如权利要求7所述的装置,其中所说的导电层由1埃厚的导电材料涂敷层组成。
11.如权利要求10所述的装置,其中所说的导电层由1埃厚的银或铝的涂敷层组成。
12.如权利要求1所述的装置,其中所说的前面部分由第二前面部分组成,包括:一个有内侧面、外侧面、上端和下端的穿孔第一栅格,其中内侧面与所说的第二中间部分被空气隙结构所分开,且外侧面是不受限制的,其中所说的第二前面部分的长度小于所说的第二中间部分的长度,并从下端伸出前电极。
13.如权利要求12所述的装置,其中所说的穿孔第一栅格由金属或塑料制成。
14.如权利要求13所述的装置,其中所说的空气隙结构由包含各种不同隔板设计的绝缘材料所构成。
15.如权利要求1所述的装置,其中所说的后面部分由第二后面部分组成,包括:
一个有内侧面、外侧面、上端和下端的穿孔第二栅格,其中内侧面与所说的第二中间部分被空气隙结构所分开,且外侧面是不受限制的,其中所说的第二后面部分的长度小于所说的第二中间部分的长度,并从下端伸出后电极。
16.如权利要求15所述的装置,其中所说的穿孔第一栅格金属或塑料制成。
17.如权利要求15所述的装置,其中所说的空气隙结构由包含各种不同隔板设计的绝缘材料所构成。
18.如权利要求1所述的装置,其中所说的前面部分由第三前面部分组成,包括:
一个有内侧面、外侧面、上端和下端的穿孔第一栅格,其中内侧面与所说的第二中间部分被空气隙结构所分开,其中所说的第三前面部分的长度基本上等于所说的第二中间部分的长度,并从下端伸出前电极。
19.如权利要求18所述的装置,其中所说穿孔第一栅格包括多个从垂直基准向外成角度的孔。
20.如权利要求19所述的装置,其中所说的空气隙结构由绝缘材料所构成,它可以包含各种不同隔板设计的组合。
21.如权利要求1所述的装置,其中所说的后面部分由第三后面部分组成,包括:
一个有内侧面、外侧面、上端和下端的穿孔第二栅格,其中内侧面与所说的第二中间部分被空气隙结构所分开,其中所说的第三后面部分的长度基本上等于所说的第二中间部分的长度,并从下端伸出后电极。
22.如权利要求21所述的装置,其中所说的穿孔第一栅格包括多个从垂直基准向外成角度的孔。
23.如权利要求21所述的装置,其中所说的空气隙结构由绝缘材料所构成,它包含各种不同隔板设计组合。
24.如权利要求1所述的装置,其中所说的框架装置由第一框架装置组成,包括:
a)所说的前部有一个内表面、外表面、上部和下部,其中所说的上部和下部每个都有向里的第一台阶和一个连续向里的第二台阶,和
b)一个有内表面、外表面上部和下部的后部,其中,所说的上部和下部都有互补的向内的第一台阶和一个连续向里的第二台阶,其中,前部的第一台阶紧靠后面部分的第一台阶,其中前部和后部的第二台阶紧靠相应的所说的第一中间部分,其中当所说的前部和后部相接时,构成所说的复合振动膜,允许所说的复合振动膜随着所传递的声波同步地自由地前后运动。
25.如权利要求1所述的装置,其中所说的框架装置由第二框架装置组成,包括:
a)所说的前部有一个内表面和外表面,其中内表面构成一个反C形部分,其中反C形部分的两端与所说的第二中间部分相应的两端相接,和
b)所说的后部有一个内表面、外表面,其中内表面构成一个反C形部分,其中反C形部分的两端与所说的第二中间部分相应的两端相接,其中当所说的前部和后部相接时,构成所说的复合振动膜,允许所说的复合振动膜相应的前面和后面部分随着所传递的声波同步地自由地前后运动。
26.如权利要求1所述的装置,其中所说的框架装置由第三框架装置组成,包括:
a)所说的前部有一个内表面和外表面,其中内表面紧贴在所说的穿孔第一栅格外侧面的周边上,
b)所说的后部有一个内表面和外表面,其中内表面紧贴在所说的穿孔第二栅格外侧面的周边上,其中,所说的第三框架装置的前部和后部贴靠着复合振动膜并用连接装置固定在一起,允许所说的复合振动膜随着所传递的声频声波同步地运动。
27.如权利要求26所述的装置,其中所说的用以固定前部和后部的装置由多个不导电的螺栓和螺母联合组成。
28.如权利要求1所述的装置,其中所述基板与框架装置大小基本相当,且其内表面用多个拉线钉连接于所说框架装置后部的外表面。
29.如权利要求28所述的装置,其中所说的声波漫射、反射和吸收装置进一步包括:
a)一个后声波导,它有一个第一侧面部分、第二侧面部分、一个外表面、一个内表面和一个整体封闭向里突出的中间部分,其中外表面用连接件连接于所说基板的内表面,
b)一个中间声波导,它有一个第一侧面部分、第二侧面部分、一个外表面、一个内表面和一个向里突出的中间部分,该中间部分有一个用作第一入口的居中的垂直窄缝,其中所说的中间声波导用多个拉线钉连接于所说的后声波导,连接后在所说的后声波导的内表面和所说的中间波导的外表面之间的每个侧面部分形成一个第一出口,其中相应的入口和出口的组合允许第一组声波通过,和
c)一个前声波导,它有一个第一侧面部分、第二侧面部分、一个外表面、一个内表面和一个有垂直窄缝并向里突出的中间部分,它用作第二入口,其中所说的前声波导用多个拉线钉连接于所说的中间声波导,连接后,在所说的中间声波导的内表面和所说前波导的外表面之间形成第二个出口,其中相应的入口和出口的组合允许第二组声波通过,其中所说的前波导的内表面和所说的框架装置的外表面之间有一个允许第三组声波通过的通道。
30.如权利要求29所述的装置,其中闭合的向内突出的中间部分可以设计成有一个三角形或一个凸状形。
31.如权利要求1所述的装置,其中所说的换能器激励部分由第一换能器激励部分组成,它包括:
a)一个声频变压器,它有一个包括第一端和第二端的初级绕组,第一端和第二端并联于输入的声频信号;和一个次级绕组,次级绕组有第三端和第六端,由此两端产生输出信号;第四端和第五端,由此两端产生偏压;以及中间抽头第七端,
b)其中第三端连接于所说的前电极,第六端连接于后电极,
c)其中第四端连接于多极电压倍增器一整流器电路的第一级,第五端连接于所说电路的中间级,第七端通过一电容连接于所说电路的末级,其中所说电路的输出是连接于所说中间电极的偏压。
32.如权利要求31所述的装置,进一步包括一个并联于所说的声频变压器第一端和第二端的过压瞬态抑制器。
33.如权利要求32所述的装置,其中所说的瞬态抑制器由一个双向稳压二极管组成。
34.如权利要求1所述的装置,其中所说的换能器激励部分由第二换能器激励部分组成,包括:
a)一个声频变压器,它有一个包括第一端和第二端的初级绕组,第一端和第二端并联于输入的声频信号,和一个次级绕组,次级绕组有第四端和第五端,由此两端产生输出信号,以及第三端和第六端,由此两端产生一个偏压,
b)其中第三端和第六端连接于一个增压电路,它产生的d--c偏压通过第一接点连接于所说的前后电极,
c)其中第四端和第五端并联于将声频信号施加于所说中间电极的第二接点。
35.如权利要求34所述的装置,其中所说的增压电路由一个多级电压倍增器--整流器电路组成。
36.一种电解式扬声器装置,包括:
A.一个电容式换能器,包括:
a)一个复合振动膜,进一步包括:
(1)一个有第一侧面和第二侧面的中间部分,附着于第一侧面的前面部分和附着于第二侧面的后面部分,
(2)一个与所说的中间部分电连接的中间电极,一个与前面部分电连接的前电极,和一个与后面部分电连接的后电极,
b)一个框架装置,包括
(1)一个有内表面和外表面的前部,
(2)一个有内表面和外表面的后部,复合振动膜悬置于这两个内表面之间;
B.一个通过所说的中间电极、前电极和后电极与所说的复合振动膜连接的换能器激励部分,其中,所说的激励部分接收输入的声频信号并产生一个模拟该输入声频信号的交流信号,推动所说的复合振动膜;
C.一个用于声波漫射、反射和吸收的装置,它包括:
一个声频折流板结构,它至少有两个声波折流板,它们从一顶点向外会聚,该顶点用连接装置连接于所说的电容式换能器的复合振动膜的后面部分,当从所说的电容式换能器发射的声波撞击所说的至少两块折流板时,声波向外移动到收听空间。
37.如权利要求36所述的装置,其中,所说的至少两块声波碰撞折流板由4块从顶点向外伸展的折流板组成,该顶点基本上位于所说的电容式换能器的复合振动膜的后面部分的中心。
38.如权利要求36所述的装置,其中,所说的至少两块声波碰撞折流板由4块从顶点向外伸展的折流板组成,该顶点偏离于所说的电容式换能器的复合振动膜的后面部分的中心。
39.如权利要求36所述的装置,其中所说的顶点连接与一个转动装置上,转动装置连接在所说的电容式换能器的复合振动膜的后面部分,所说的转动装置允许折流板以可选的向外伸展角定位。
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