CN1446021A - 扬声器系统 - Google Patents

Abstract

提供了一种以简单结构实现并能便于改善声学特性的声驱动扬声器系统。根据本发明的扬声器系统通过用机电声学变换器(12)驱动膜板(14)而发声。该扬声器系统包括板(10)、膜板(14)和机电声学变换器(12)，其中膜板的边缘固定地连接于板(19)而形成空间(16)而且具有比板(10)更低的刚度，机电声学变换器(12)用于将声音射入空间(16)。这种结构可利用机电声学变换器(12)发出的声音使膜板(14)弯曲从而振动。

Description

扬声器系统

技术领域

本发明涉及一种扬声器系统，尤其涉及用机电声学变换器驱动膜板的扬声器系统。

背景技术

已提出若干用机电声学变换器驱动膜板的扬声器系统。一种典型的扬声器系统应用了将机电变换器直接接膜板的方案。在另一个例子中，应用一种机电声学变换器通过空间使膜板声学振动的方案(该方案下称声音驱动方案)。此处，将机电变换器直接接膜板的方案有若干缺点。例如，为得到需要的声学特性，要限制接机电变换器的膜板的位置。因而从扬声器系统的设计灵活性来看，声音驱动方案更为有利。

图14示出应用声音驱动方案的常规扬声器系统的基本结构。图14中，100表示板状膜板。101表示支承膜板100外缘的悬架。102表示固定悬架外缘的板。103表示设置在板102底部的传音孔。104表示遮盖传音孔103的机电声学变换器。105表示在膜板100与机电声学变换器104之间形成的封闭空间。在该扬声器系统中，支承膜板100外缘的悬架101使整块膜板100作活塞运动用以发音。也就是说，机电声学变换器104发出的声音导向封闭空间105，其中空气受压以使膜板100振动从而发出声音。

在这里假定膜板100在任一频段内作活塞运动。在这样的假设下，图14所示扬声器系统的等效电路可以表示为图15所示。在图15所示的等效电路中，F表示机电声学变换器104(驱动器)的驱动力，Rme表示磁阻尼电阻。Cms表示支承驱动器振动元件的元件的顺度。Mms表示驱动器中振动元件的质量。Rms表示与驱动器的支承相关的机械阻力。Sd表示驱动器膜片的有效面积。另外，Cab表示封闭空间105的声学顺度。Rab表示封闭空间105的声阻。Cmp表示悬架101的顺度。Rmp表示悬架101的机械阻力。Mmp表示膜板100的质量。Sp表示由膜板100和悬架101组成的膜部分的有效振动面积。

从图15所示的等效电路可知，根据机电声学变换器104膜片的有效面积Sd与膜部分的有效振动面积Sp的面积比(Sd/Sp)构成一声学转换器。因此，在扬声器系统工作时，膜部分相对机电声学变换器104的等效质量正比于面积比(Sd/Sp)的平方。所以，若使用膜面积小于膜板100的机电声学变换器，膜板100的等效质量就很小。在这种情况下，即使应用了大质量的膜板100，也不会劣化扬声器系统自身的效率。

在图14所示的扬声器系统中，若降低封闭空间105高度Tg，则可提高高音范围的再现极限频率。在这里，高音范围内的再现极限频率由膜板100的质量Mmp和封闭空间105的声学顺度Cab决定。同时声学顺度Cab由封闭空间105的容量和高度Tg决定。因此，为提高高音范围的再现极限频率，可降低高度Tg，从而减小声学顺度Cab。

图16是图15所示等效电路预测的声压频率特性曲线。图16中，在封闭空间105高度Tg为0.2(mm)、0.4(mm)或0.8(mm)时，可预测所示的特性。上述预测条件如下。即把膜片有效面积的直径约为φ16(mm)的电动扬声器用作机电声学变换器104。还把由聚碳酸酯制成的高72(mm)×宽51(mm)×厚1(mm)的板用作膜板100。使用的悬架101由苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)制成，尺寸为宽5(mm)×厚50(μm)。由图16可知，由于高音范围的再现极限频率由封闭空间105的高度Tg决定，所以必须降低高度Tg以提高高音范围的再现极限频率。

在上述应用声驱动方案的常规扬声器系统中，需要悬架来支承膜板外缘。这种需求使扬声器系统的结构变得复杂。而且复杂的结构难以缩小扬声器系统的尺寸。因此，在诸如要求缩小尺寸和节省空间的便携式终端之类的装置中，难以使用常规的扬声器系统。

而且，在应用声驱动方案的常规扬声器系统中，难以同时在高音和低音范围里同时提高声学特性。即在靠活塞作用驱动膜板的常规方案中，要求膜板刚性高而且重量轻。然而，为实现改进声学特性而同时满足刚性高与重量轻，存在一定的限制。具体如下。

下面说明减小膜板刚度会降低音压等级的事实。图17与18示出了在与图16相同条件下通过测量扬声器系统的特性而得到的结果。图17示出了常规扬声器系统的膜板在500(Hz)时的振动模式。图18的图示出了常规扬声器系统的音压频率特性。在图17中，封闭空间105的高度Tg为0.2(mm)。

图17示出了其上装有膜板100外缘的悬架101的振动模式。在这里，白色部分代表大的振动。由图17可知，悬架101的大部分明显振动。另一方面，膜板100的外缘部振动很大，而中央部振动轻微。因此，在频率为500(Hz)的低音范围内出现独立的谐振，即膜板100的外缘振动很大。换言之，在图17中，膜板100不作活塞运动，即膜板并非整体振动。原因在于膜板100的刚度很低。这也意味着不可使用图15所示的等效电路。其实如图18所示，膜板100出现的低音范围内的独立谐振增大了声阻抗，即增大了施加于膜片的声负载。结果降低了膜的速度，也降低了声压等级。图18中，实线表示声压频率特性的实测值，虚线则表示图15的等效电路得到的预测值。在图18中，实测值的声压级比等效电路所得值的声压级约低10(dB)。

如上所述，当膜板刚度很低时，低音范围的声压级也降低了。为了解决该问题，要求膜板的刚度达到一定的程度。例如，提高膜板刚度的一种途径是将膜板100配置成具有一种夹层结构，即具有一种与之连接的表面材料之间夹有芯部材料的结构。然而，膜板100的这种夹层结构有几个缺点。尤其是对表面材料的使用，增大了膜板100的质量，从而有害地降低了高音范围内的声压级。另外，膜板100的夹层结构是一种更复杂的结构，而且还增大了膜板100的厚度。

这样，在使整块膜板100作活塞运动的常规声驱动方案中，为改善低音范围内的声压级，必须提高膜板100的刚度。相反地，为改善高音声压级，不得不减轻膜板100的质量。但在实践中，从膜板的结构与材料来看，对同时实现高刚度和轻重量是有限制的。因而在常规的声驱动方案中，难以在高低音两个范围同时改进声学特性。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种可用简单结构实现的声驱动扬声器系统。

本发明的另一目的是提供一种便于改进声学特性的声驱动扬声器系统。

本发明具有实现上述目的的下列特征。即根据本发明的扬声器系统包括板、机电声学变换器和膜板。所述的板形成声发射空间。该机电声学变换器连接于该板，用于将声音射入声发射空间。该膜板的外缘部分以一定的方式固定于该板，从而与板形成空间，其刚度低于板的刚度。而且，使膜板弯曲，以利用由机电声学变换器射入空间的声能产生振动从而向外输出声音。

据此，膜板的刚度低于板的刚度。因而当声音射入空间时，膜板弯曲而振动，由此发声。这样当膜板通过弯曲振动时，膜板能直接连接于板而无需——比如——支承膜板边缘的悬架。由此可简化扬声器系统的结构。这样，能实现尺寸小、省空间的扬声器系统。

再者，如上所述，整块膜板的振动不是靠活塞运动而是靠弯曲。在该弯曲振动方案中，为改善声压级，膜板做成具有低刚度和轻重量。这样容易改善低音范围的声压级。也就是说，运用根据本发明的扬声器系统结构，容易改善低音范围的声压级。

还有，膜板可用透明材料制作。板也可用透明材料制作。这样膜板在视觉上可不引人注目。尤其是，根据本发明的扬声器系统可用简单结构实现而不需要悬架。因此，由于膜板和板做成透明，容易实现视觉上不引人注目的扬声器系统。

另外，该扬声器系统还包括发光装置。发光装置安装到板和/或膜板上，用于响应供给机电声学变换器的输入信号而发光。例如，发光装置用发光二极管实现，但也可用其它器件实现，只要该器件能响应电信号发光。这样，可实现向用户提供视觉享受的扬声器系统。

再者，膜板具有通过一块衬垫固定于板的外缘部分。在这里，该板可以是扬声器系统的专用件，或是不同于扬声器系统元件的整个或部分构成元件。即该板起着构成元件的作用而非扬声器系统的构成元件。构成元件的概念包括比如，楼墙、陈列窗的玻璃表面、车体等。例如，若将墙上贴的广告画用作膜板，就能实现从墙上的广告画发射声音的扬声器系统。而且，若将图片贴到墙上并将透明膜板置于该图片上，就能实现能让用户感到好像墙上图片本身在发声的扬声器系统。另外，例如，运用透明膜板和作为板的玻璃窗，则能实现让用户透过板和透明板看到外景的扬声器系统。

还有，板有一传音孔。在这种情况下，机电声学变换器相对膜板定位，以使声音从传音孔射入空间。这样实现的结构中，可将由机电声学变换器发出的声音导向膜板背面的空间。

另外，扬声器系统还可包括一根把板与机电声学变换器连接在一起的传音管。此时板在连接于传音管的部分有一传音孔。而且，机电声学变换器通过传音管将声音从传音孔射入空间。这样，机电声学变换器可与板和膜板分开自由地放置。由于机电声学变换器可装在任何地方，所以提高了扬声器系统的设计灵活性。这对自身难以制成透明而可与二者都透明的膜板和板分开放置的机电声学变换器尤其有利，从而实现膜板和板在视觉上不引人注目的扬声器系统。

还有，该扬声器系统还包括在机电声学变换器背面形成封闭空间的机箱。这样可屏蔽来自机电声学变换器背面相反相位的声音。从而可实现在低音范围内良好再现声音的扬声器系统。

通过以下结合附图对本发明的详细描述，本发明的各种目的、特征、方面和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1A和图1B各自示出了根据实施例1的扬声器系统的结构；

图2是电动扬声器的剖面图，它是图1B所示的机电声学变换器12的一个例子；

图3示出了根据实施例1的扬声器系统的膜板振动模式；

图4示出了根据实施例1的扬声器系统的声压频率特性；

图5示出了具有多个传音孔的板；

图6A、6B和6C示出了在不同位置设置传音孔时观测到的扬声器系统的声压频率特性；

图7A与7B各自示出了根据本发明实施例2的扬声器系统的结构；

图8示出了将根据实施例3的扬声器系统装在车里的典型示例；

图9是一状态的剖面图，其中将图8所示的扬声器系统40安装到车体上；

图10示出了根据本发明实施例4的扬声器系统的结构；

图11是压电扬声器的剖面图，它是图10所示的机电声学变换器63的一个例子；

图12A与12B各自示出了根据本发明实施例5的扬声器系统的结构；

图13示出了用于根据本发明扬声器的典型修改的情况；

图14示出了应用声驱动方案的常规扬声器系统的基本结构；

图15示出了图14所示的扬声器系统的等效电路；

图16的图表示出了图15所示的等效电路所预测的声压频率特性；

图17示出了常规扬声器系统的膜板在500(Hz)时的振动模式；以及

图18的图表示出了常规扬声器系统的声压频率特性曲线。

具体实施方式

(实施例1)

现在用图1A、图1B和图2来根据描述本发明实施例1的扬声器系统的结构。图1A与1B各自示出了根据实施例1的扬声器系统的结构。在这里，图1A是扬声器系统的正视图。图1B是图1A中线A-B所示的扬声器示图。在图1A中，标号10表示板。11表示设置在板10上的矩形传音孔。12表示与板10相接从而遮盖传音孔11的机电声学变换器。13表示设置在板10边缘上的衬垫。14表示边缘连接于衬垫13的膜板。15是支承板10的底座。

在实施例1中，板10和膜板14用透明材料制成。板10和衬垫13也用诸如玻璃、聚碳酸酯或丙烯酸之类的透明材料制成。膜板14用PET(聚对苯二甲酸乙酯)等透明材料制成。在这里，选用的膜板14具有比板10低的刚度。在实施例1中，膜板14构成膜的形状。而且衬垫13用作将板10与膜板14的外缘部分接合在一起的接头。这样，运用板10和通过衬垫13与之固定在一起的膜板14的外缘部分，在板10和膜板14的中心部分之间形成空间16。声音从机电声学变换器12射入空间16。较佳地，空间16是一封闭空间，但这不作为限制。

如上所述，图1A与图1B所示的扬声器系统具有的结构，在其中不使用常规上用于使膜板14振动的悬架。因而可简化常规扬声器系统的结构。

图2是电动扬声器的剖面图，它是图1B所示机电声学变换器12的一个例子。在图2中，标号20表示瓶形轭架。21表示设置在轭架20中央的磁铁。22表示接磁铁21上表面的板。23表示轭架23内缘与板22外缘之间形成的磁性空间。26表示中心部分接轭架20下表面外缘的扬声器框架。25表示外缘接扬声器框架26的膜片。24表示与膜片25中心部接合从而位于磁性空间22的音圈。而且，扬声器框架26连接于板10，以便使机电声学变换器12遮盖传音孔11。机电声学变换器12关于板10与膜板14相对设置。在实施例1中，机电声学变换器12直接连接板10。或者机电声学变换器12可通过以下将描述的传音管连接于框架26。

下面描述上述结构的扬声器系统的操作。向位于机电声学变换器12的磁性空间23内的音圈24施加一电信号以驱动音孔24。这使膜25振动从而发声。机电声学变换器12将该发出的声音射入空间16。具体而言，膜25发出的声音从传音孔11传播到空间16。关于形成空间16的板10和膜板14，正是膜板14具有较低的刚度。所以正是膜板14利用从机电声学变换器12发射到空间16的声音的能量(声压)而振动。即机电声学变换器12以声学方式驱动膜板14振动。由于膜板14的外缘部分通过衬垫13固定于板10，所以膜板14外缘部分的结构强度高于其中心部分的结构强度。因此，膜板14的中心部分振动从而发声。利用这种振动，扬声器系统向外发声从而再现音响。

下面参照图3与图4描述根据实施例1的扬声器系统的特性。图3示出了根据实施例1的扬声器系统膜板14的振动模式。在这里，图3所示的振动模式，其频率为500(Hz)。与图17所示的振动模式相比，图3所示的振动模式较复杂，片状膜板14被弯曲成波形。因而在本发明中，膜板14弯曲而振动，而不像整块膜板14如活塞运动般振动的情况那样。膜板14较佳地能弯曲，而且因此较佳地重量轻、刚度低。另外，为了振动，膜板14的刚度应比板低。

图4示出了根据实施例1的扬声器系统的声压频率特性。在图4中，实线表示根据实施例1的扬声器系统的声压频率特性，虚线表示图15所示的等效电路所预测的值(与图18的虚线一样)。图4中，膜板14的尺寸也与图18所示的相似，即高72(mm)×宽51(mm)。在本发明中，膜板14最好也能弯曲，并因此使厚度为125(μm)。如图4所示，可以看出，与常规扬声器系统相比，根据实施例1的扬声器系统的特性使低音范围的声压级更高。因此，选用低刚度的膜板14，根据本发明的扬声器系统可容易地改善低音范围内的声压级。

现在参照图5和图6A到6C来描述板10上传音孔11的位置与声压特性之间的关系。图5示出了具有多个传音孔的板。图5所示的板17设有传音孔11a到11e。其中只有一个传音孔设有机电声学变换器12，其它传音孔均闭合不用。图6A、图6B和图6C示出了扬声器系统的声压频率特性，是按准备配置机电声学变换器12的传音孔的变化而测得的。在图5和图6A到6C的描述中，将直径φ为16(mm)的电动扬声器示例性地用作机电声学变换器12。而且，作为膜板14，示例性地使用了一种高87(mm)×宽66(mm)×厚0.188(mm)的PET透明材料。另外，每个传音孔11都是高3(mm)×宽12(mm)的矩形。图6A到6C各自示出了声压频率特性的测量结果，测量时将话筒置于离膜板14的中心0.1(m)的位置，并对机电声学变换器12输入0.1(W)的功率。

图6A示出了在传音孔11a设置机电声学变换器而其它传音孔闭合时测得的声压频率特性。同样地，图6B示出了在传音孔11b设置机电声学变换器12而其它传音孔闭合时测得的声压频率特性。图6C示出了在传音孔11e设置机电声学变换器12而其它传音孔闭合时测得的声压频率特性。从图6A到图6C可知，声压频率特性很少受哪个传音孔设置机电声学变换器12的影响。虽然未作图示，但是对使用传音孔11c或11d的情况，同样如此。因而在如本发明的声驱动方案中，声压用于声驱动膜板14作声驱动。所以随便使用板10上的哪个传音孔，都可以同样驱动膜板14。另一方面，在变换器直接装到膜板上的驱动方案中，声频特性随变换器安装的位置而显著地变化。这不利地限制了变换器的安装位置。与之不同的是，在根据本发明的扬声器系统中，机电声学变换器12可装在板10的任何位置从而遮盖传音孔。这便提高了扬声器系统的设计灵活性与通用性。

此外，根据实施例1，膜板14和板10均用透明材料制作。因此膜板14和板10不会干扰扬声器系统的背景。这种视觉上不引人注目的扬声器系统可提高其使用的通用性。下面在实施例3和4中再描述不引人注目的扬声器系统的特定应用例。

另外，诸如常规的框架(板)与膜板用悬架连在一起的扬声器系统，其结构相当复杂。因此难以使扬声器系统透明。更具体地说，由于必须用粘剂将多种材料接合在一起，所以难以使板与膜板的边缘透明。相比之下，在本发明中，可不用悬架而简化扬声器系统的结构。故能容易地实现在视觉上不引人注目的扬声器系统。

(实施例2)

下面参照图7A与7B描述根据实施例2的扬声器系统。图7A与7B各自示出了根据本发明实施例2的扬声器系统的结构。这里，图7A是扬声器系统的后视图，图7B是图7A中用线C-D表示的扬声器系统视图。在图7A和图7B中，30表示板。31表示设置在板30上的传音孔。32表示连接板30从而遮盖传音孔31的机电声学变换器。33表示设置在板30外缘上的衬垫。34是连接衬垫33的膜板。35是支承板30的底座。36表示设置在机电声学变换器32背面的机箱。

在根据实施例2的扬声器系统中，结构上与根据实施例1的扬声器系统的差异在于板30和膜板34为圆形，而且还设置了机箱36。机箱36在机电声学变换器32背面(相对于传音孔31)形成封闭空间37。除了上述差异外，根据实施例2的扬声器系统在结构上与实施例1相似。因而在实施例2中，与常规扬声器系统相比，该扬声器系统也可在结构上进行简化。

在实施例2中，与实施例1一样，对机电声学变换器32施加一电信号以便使膜板34振动。在实施例2中，圆形的板30和膜板34对上述工作无任何影响。在本发明中，板30与膜板34可以是任何形状。即本发明揭示的方案用由机电声学变换器32发出的声压来驱动膜板34。因此，诸如半圆、椭圆或多边形等任意形状都能够使板30与膜板34实现音频再现。与通过变换器直接驱动膜板的方案相比，这样可提高扬声器系统的设计灵活性。

在根据实施例2的扬声器系统中，与根据实施例1的扬声器系统的差别在于机箱36。机电声学变换器32背面产生的声音射入由机箱36形成的空间37。因而这样能防止抵消来自膜板34的声音和来自机电声学变换器32背面反相位的声音。尤其这样能改善低音范围的声压级。

注意，在实施例2中，不一定要装机箱36。而且，也可为根据实施例1到5的扬声器系统安装这种机箱，这将在下面再进行描述。

(实施例3)

以下参照图8和9来描述根据实施例3的扬声器系统。图8示出了根据实施例3的扬声器系统装在车内的示例情况。在图8中，标号40表示根据实施例3的扬声器系统。41表示车体。42表示仪表板。43表示档风玻璃。44表示方向盘。下面描述根据实施例3的扬声器系统的结构。

图9是把图8所示的扬声器系统40装到车体上的状态剖面图。在图9中，45表示板。46表示设置在板45上的传音孔。47表示连接于板45从而遮盖传音孔46的传音管。48表示其上安装传音管47的机电声学变换器。49表示设置在板45外缘上的衬垫。50表示接衬垫49的膜板。

在实施例3中，扬声器系统40与根据实施例1的扬声器系统的差异在于还设置了传音管47，用于将板45上的传音孔46与机电声学变换器48连接在一起。也就是说，传音管47把板45与机电声学变换器48连在一起以遮盖传音孔46，机电声学变换器48与板45和膜板50分开放置。除了上述差异外，扬声器系统40类似于根据实施例1的扬声器系统。另外，在扬声器系统40中，传音管47贯穿地装在仪表板42上。在上述结构的扬声器系统40中，声音通过传音管47从机电声学变换器48导向传音孔46，然后传到由板45、膜板50和衬垫49形成的空间51。注意，除上述情况外，根据实施例3的扬声器系统的工作类似于根据实施例1的扬声器系统，即机电声学变换器48通过传音管47把声音发送到传音孔46后再送到空间51。

如上所述，根据实施例3，可将难以做成透明的机电声学变换器48隐藏在车体内。另外与实施例1一样，板45、衬垫49和膜板50都用透明材料制作。因此，若传音管47也用聚碳酸酯或丙烯酸等透明材料制作，就能实现对用户肉眼几乎透明的扬声器系统，并因此不会引起用户注意。考虑到驾驶员的安全，这种透明的扬声器系统尤其适用于车辆，因为装在仪表板等上的扬声器系统并不妨碍车辆前面的视野。

在实施例3中，在仪表板42上表面中央只安装单个扬声器系统40。或者可在其左右部另装多个扬声器系统40，与位于中央用作中央声道的扬声器系统40一起实现立体声再现等多声道重现。另外，扬声器系统40的安装位置不限于仪表板42，而是可装在车上任何地方从而获得实施例3的效果。

(实施例4)

下面参照图10与图11描述根据实施例4的扬声器系统的结构。图10示出了根据实施例4的扬声器系统的结构。在图10中，标号60表示组成楼房的墙(用作扬声器系统的板)。61表示设置在墙60上的传音孔。62表示贯穿接到墙60而遮盖传音孔61的传音管。63表示机电声学变换器。64表示安装在墙60上的衬垫。65表示连接衬垫64的膜板。

在根据实施例4的扬声器系统中，结构上与根据实施例1的扬声器系统的差异在于，楼房的墙60用作扬声器系统的板。即根据实施例4的扬声器系统的板也用作大楼的结构元件。注意，衬垫64和膜板65类似于实施例1。另外，与上述其它实施例一样，墙60必须具有比膜板65更高的刚度。

图11是一压电扬声器的剖面图，这是图10所示的机电声学变换器63的一个例子。在图11中，标号70与71表示压电元件。72表示两侧接有压电元件的中间电极。73表示连接于中间电极72用于接收电输入的导线。74表示连接于压电元件71的导线。75是连接压电元件70的导线。78表示接中间电极72外缘的扬声器框架。中间电极72用磷青铜或不锈钢等导电材料制作。导线连接输入端子77，导线74与75连接输入端子76。扬声器框架78与传音管62相连。

在根据实施例4的扬声器系统中，工作时与根据实施例3的扬声器系统的差别在于压电型机电声学变换器63的操作。在机电声学变换器63中，对输入端子76和77施加电信号时，连接中间电极72两侧的压电元件70和71被弯曲从而振动。这样使中间电极72和压电元件70与71都发声。除了上述操作外，根据实施例4的扬声器系统的操作类似于实施例3。

如上所述，根据实施例4，把为构成元件的墙60用作扬声器系统的板，并把机电声学变换器63置于墙60的外侧。这样从墙60表面将看不出机电声学变换器63。另外，像实施例1中所述，衬垫64和膜板65用透明材料制作。因而，根据实施例4，可以实现不引起注意的扬声器系统。

根据实施例4的扬声器系统的应用实例如下。例如，可将扬声器系统安装在室内的墙上用作DVD多声道再现扬声器。也可在透明膜板65背墙上贴广告画或图片，从而让用户觉得声音似乎来自广告画或图片。这种扬声器系统不仅适合家用，也可作展示。而且，根据实施例4的扬声器系统可将陈列窗玻璃表面、车体、家具、电器等用作扬声器系统的板。

(第五实施例)

下面参照图12A与12B描述根据实施例5的扬声器系统。图12A与12B各自示出了根据本发明实施例5的扬声器系统结构。在这里，图12A是该扬声器系统的正视图。图12B是图12A中线E-F所表示的扬声器视图。在图12A与12B中，标号80表示板。81表示设置在板81上的传音孔。82表示连接板81并遮盖传音孔81的机电声学变换器。83表示置于板80外缘的衬垫。84表示连接衬垫83的膜板。85、86、87与88表示设置在板80四只角上的发光二极管。89表示CD播放机。90表示连接CD播放机89和机电声学变换器82的放大器。91表示连接CD播放机89和发光二极管85到88的信号控制器。

以下描述上述结构的扬声器系统的工作。CD播放机89再现的音乐信号经放大器90放大后加到机电声学变换器82。后者根据所施加的音乐信号发声，从而以声学方式驱动膜板84产生音响。该操作类似于实施例1。

根据实施例5的扬声器系统与根据实施例1的差别在于还设置了仅作发光装置实例的发光二极管85到88和信号控制器91。CD播放机89提供了音乐信号之后，信号控制器91向发光二极管85到88提供对应于音乐信号的信号。这样可实现根据音乐信号发光的扬声器系统。这种扬声器系统为用户提供视觉上的享受。根据音乐信号的幅值和/或频率，可改变发光二极管85到88的发光图案和亮度。信号控制器91还可向发光二极管85到88提供不同的信号。这可实现发光二极管根据音乐信号以不同亮度级照明的扬声器系统。

膜板84可以半透明。若膜板84为透明，则从发光二极管85到88发出的光线只通过膜板84。若膜板84半透明，光线也会被膜板84漫射。这样可期望引人入胜的发光效果。再者，发光二极管发出的光线不一定是单色，可以有不同颜色。还有，可在板80的任何位置设置任意数量的发光二极管。如将发光二极管装在板80内，以造成板80好像自身发光的效果。

如上所述，根据本发明，不需要悬架。因而可实现结构简单的声驱动扬声器系统。而且，膜板靠弯曲而不靠活塞运动产生振动。这便于实现低音范围声压级得到改善的扬声器系统。

机电声学变换器12在实施例1中用电动扬声器示例性地实现，在实施例4中用压电扬声器实现。这里，在实施例1到5中，机电声学变换器可以是任何一种，只要能让膜板发声。而且，用于机电声学变换器12的常规方案可以是任何一种，诸如电磁型、压电型或静电型等。

在实施例1到5中，板与膜板的外缘部分靠衬垫接合从而形成声驱动膜板的空间(比如，图1B所示的空间16)。或者，只要板与膜板形成上述的空间，则该板可具有任意结构。图13示出了板结构的一个例子。图13示出了用于根据本发明扬声器的板的示例修正。注意，在图13中，对结构类似于图1B的元件标以相同的标号。在图13中，使用了中心部朝里弯的平面板18，膜板14直接连到板18的外缘。这样，板和膜板可不需要衬垫而直接固定在一起。此时，弯曲的中心部分形成空间19用于声驱动膜板14。另外，该空间可通过用于粘合平板和平膜板的粘合层来形成。

此外，在实施例1到5中，板与膜板都是平表面，但也可以是曲线表面。即使在这种情况下，膜板也能振动，只要板与膜板形成空间。在板与膜板之一具有曲线表面时也是这样。同样地，即使板的形状复杂，也可实现根据本发明的扬声器系统。

还有，在实施例1到5中，膜板用PET膜构成。这并不意在限制。膜板可用刚度比板更低的任何材料制作。比如用纸制作膜板。这特别适合于实施例4。将纸质广告画或照片用作膜板，可实现声音从广告画或照片自身发出的扬声器系统。此时，若设计这种膜板可从板上取下，那么用户就可按其爱好更换用作膜板的广告画或照片。反之，膜板可用预定的张力固定于板上。

尽管详细描述了本发明，但是这种描述在各方面都是示例性的而非限制性的。应理解，可以在不脱离本发明范围的前提下设想出各种其它修改和变化。

Claims (8)

1.一种扬声器系统，其特征在于包括：

形成发声空间的板；

连接于板的机电声学变换器，用于将声音射入发声空间；以及

膜板，其外缘部分以与板形成空间的方式固定于板，其具有比板更低的刚度，并利用从机电声学变换器射入空间的声能进行弯曲从而振动以便向外输出声音。

2.根据权利要求1所述的扬声器系统，其特征在于，膜板用透明材料制作。

3.根据权利要求2所述的扬声器系统，其特征在于，板用透明材料制作。

4.根据权利要求2所述的扬声器系统，其特征在于，还包括安装在板和/或膜板上的发光装置，用于响应供给机电声学变换器的输入信号而发光。

5.根据权利要求1所述的扬声器系统，其特征在于，膜板具有通过层叠固定于板的外缘部分。

6.根据权利要求1所述的扬声器系统，其特征在于，板具有传音孔，而且机电声学变换器相对于膜板设置，以使声音从传音孔射入空间。

7.根据权利要求1所述的扬声器系统，其特征在于，还包括传音管，用于将板与机电声学变换器接在一起，其中

板在连接于传音管的部分具有一传音孔，而且

机电声学变换器通过传音管将声音从传音孔射入空间。

8.根据权利要求1所述的扬声器系统，其特征在于，还包括机箱，用于在机电声学变换器背后形成一封闭空间。

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