SE536652C2

SE536652C2 - En akustisk signalgenerator

Info

Publication number: SE536652C2
Application number: SE1250809A
Authority: SE
Inventors: Olle Ekedahl
Original assignee: Kpo Innovation Ab
Priority date: 2011-07-15
Filing date: 2012-07-10
Publication date: 2014-04-29
Also published as: EP3244632B1; US20140198941A1; EP2732637A1; US9467772B2; CN103650532B; EP3244632A1; US10462561B2; WO2013012384A1; EP2732637B1; CN103650532A; SE1250809A1; US20170094404A1; EP2732637A4; DK2732637T3

Description

20 25 30 35 536 652 ett första signalomvandlarelement som är monterat så att det första signalomvandlarelementet kan orsaka audiovågor att utbreda sig i en första riktning; ett andra signalomvandlarelement som är monterat så att det andra signalomvandlarelementet kan orsaka audiovågor att utbreda sig i en andra riktning som är skild från den första riktningen; ett hölje anordnat att omsluta ett utrymme mellan det första signalomvandlarelementet och det andra signalomvandlarelementet; varvid det första signalomvandlarelementet har ett första membran som har en yta som är icke- plan, och varvid det första membranet har en yttre gränslinje som är flexibelt fäst vid en del av en signalomvandlarelementkropp; varvid den yttre gränslinjen definierar en första aperturöppning som har ett första aperturöppningsplan; och varvid det första membranet, under drift, är anordnat att orsaka audiotryckvågorna att utbreda sig i den första riktningen ortogonalt mot det första aperturöppningsplanet; varvid audiogeneratorn vidare omfattar en reflektor, varvid reflektorn har en yta anordnad att reflektera akustiska signaler; och inriktande styrväggar; varvid reflektorn samverkar med de inriktande styrväggarna för att leda och styra audiotryckvågorna att utbreda sig i en tredje riktning; varvid den tredje riktningen är skild från den första riktningen; och varvid den akustiskt reflektiva ytan har en icke-plan kontur.

Eftersom de två membranen kommer att röra sig i samma riktning vid samma tidpunkt kommer de i själva verket att samverka på ett samarbetsmässigt sätt så att de övervinner mekaniskt motstånd mot membranrörelse. Luft som ärfångad mellan membranen kommer med fördel att röra sig med membranens rörelse. Vidare innebär denna lösning eliminering eller signifikant reducering av lufttrycksvariationer i utrymmet inom inneslutningen. Eftersom luft är ett kompressibelt medium kan annars sådana lufttrycksvariationer i utrymmet 320 inom inneslutningen 310 leda till en fjäderliknande kraft som agerar på membranen, vilket skulle kunna leda till långsammare svar och således till distorsion. Emedan således signalomvandlare enligt teknikens ståndpunkt för omvandling av en elektrisk högtalardrivsignal till en akustisk signal har som inneboende effekt att orsaka en distorsion så att den akustiska signalen som genereras av signal- omvandlaren enligt teknikens ståndpunkt misslyckas med att korrekt representera den 10 15 20 25 536 652 elektriska högtalardrivsignalen, möjliggör denna lösning med fördel att det första signalomvandlarelementmembranet tillhandahåller en förbättrad grad av trogenhet i bemärkelsen att korrekt representera den elektriska högtalardrivsignalen. När den elektriska högtalardrivsignalen är sådan att den tillhandahåller en hög grad av trogenhet i bemärkelsen att korrekt representera en ursprunglig akustisk signal så möjliggör således denna lösning med fördel att det första signalomvandlarelementmembranet tillhandahåller en förbättrad grad av trogenhet i bemärkelsen att korrekt representera den ursprungliga akustiska signalen.

Reflektorns icke-plana kontur kan samverka med det icke-plana membranet så att en reflektion av ljudet orsakas på ett sådant sätt att två akustiska vågor W1' och W2', som skapas vid ömsesidigt olika positioner på membranet kommer att ha färdats väsentligen samma avstånd när de når den andra aperturöppningens plan. De ljudvågor som levereras från audiogeneratorns andra aperturöppning kan således med fördel vara sant plana ljudvågor.

Tillhandahållandet av två samverkande signalomvandlarelement kan således med fördel samverka med tillhandahållandet av en reflektor som har icke-plan kontur så att det möjliggörs för audiogeneratorn att tillhandahålla en förbättrad grad av trogenhet i bemärkelsen att korrekt representera den ursprungliga akustiska signalen, när den elektriska högtalardrivsignalen är sådan att den tillhandahåller en hög grad av trogenhet i bemärkelsen att korrekt representera en ursprunglig akustisk signal.

Enligt en utföringsform är inneslutningen en tätad inneslutning.

Ytterligare aspekter av uppfinningen diskuteras nedan i detta dokument, och diverse utföringsformer såväl som fördelar associerade med dessa beskrivs. 10 15 20 25 30 536 652 Kort figurbeskrivning För enkel förståelse av föreliggande uppfinning kommer den att beskrivas medelst exempel och med hänvisning till de bifogade ritningarna i vilka Fig. 1 visar ett schematiskt blockschema av en första utföringsform av ett system 100 enligt föreliggande uppfinning.

Fig. 2A är en schematisk sidovy av en utföringsform av en el-tilI-audio-signalomvandlare.

Fig. 2B är en schematisk sidovy av en annan utföringsform av en el-till-audio- signalomvandlare.

Fig. 2C är en schematisk sidovy av en annan utföringsform av en el-till-audio- signalomvandlare.

Fig. 2D är en schematisk tvärsektion längs linjen A-A i Fig. 2C.

Fig. 3 är en schematisk sidovy av en utföringsform av ett signalomvandlarelement.

Fig. 4 är en schematisk sidovy av en utföringsform av ett signalomvandlarelement.

Fig. 5 och 6 är schematiska sidovyer av utföringsformer av en audiogenerator.

Fig. 7A är också en schematisk sidovy av en utföringsform av en audiogenerator.

Fig. 7B är en vy ovanifrån av en utföringsform av ett signalomvandlarelement.

Fig. 7C är en sidovy av en utföringsform av en audiogenerator 410 innefattande ett signalomvandlarelement 210, såsom illustreras i Fig. 7B, och en utföringsform av en motsvarande reflektor 400.

Fig. 7D är en perspektivsidovy av den audiogenerator som illustreras i Fig. 7C.

Fig. 8A-8F illustrerar en utföringsform av ett förfarande för konstruktion av en audioreflektor.

Fig. 8G är ytterligare en sektionerad sidovy av en audiogenerator.

Fig. 9 illustrerar en audiogenerator innefattande ett flertal el-till-audio-signalomvandlare 410., 410.., och 410... för att korrekt omforma en elektrisk signal till en serie av tryckvågor.

Fig. 10A är en illustration av ytterligare en utföringsform av en audiogenerator.

Fig. 10B är en tvärsektionsvy längs linjen A-Ai Fig. 10A betraktad uppifrån.

Fig. 11A är en illustration av ytterligare en utföringsform av en audiogenerator. 10 15 20 25 30 35 536652 Detalierad beskrivninq av utförinqsformer Fig. 1 visar ett schematiskt exemplifierande system 100 enligt föreliggande uppfinning.

Systemet 100 är anordnat att återskapa ljudvågor. Systemet innefattar en ljudkälla 105 anordnad att ge ifrån sig en ursprunglig akustisk signal 110. Den ursprungliga akustiska signalen utgörs av ljudvågor. Ett exempel på en ljudkälla 105 är en vokalist. Vokalisten ger ifrån sig en ursprunglig akustisk signal 110 under sjungande av en sång. Ett annat exempel på ljudkälla 105 som avger en ursprunglig akustisk signal 110 är en talare som ger ett tal. Ytterligare ett annat exempel på en ljudkälla 105 som avger en ursprunglig akustisk signal 110 är en orkester som uppför ett stycke musik. Denna beskrivning kommer att diskutera |judkä|lor105 som avger en ursprunglig akustisk signal 110 som är hörbarför människor och reproduktion av sådana ljud, men föreliggande uppfinning kan också appliceras på system 100 innefattande ljudkällor 105 som avger andra akustiska signaler, såsom exempelvis akustiska signaler som utgörs av underljuds-ljudvågor eller ultraljuds-ljudvågor.

Systemet 100 innefattar vidare en signalomvandlare 115, såsom exempelvis en mikrofon 115 anordnad att omvandla den ursprungliga akustiska signalen 110 till en mikrofonsignal.

Mikrofonen är anordnad att mottaga den ursprungliga akustiska signalen 110 genom att låta ljudvågorna utöva en kraft på mikrofonens 115 rörliga element. Mikrofonen 115 är vidare anordnad att skapa mikrofonsignalen 120 som utgörs av en elektrisk signal baserad på vibrationerna hos mikrofonens rörliga element. Nivån eller amplituden på mikrofonsignalen 120 är vanligtvis mycket låg, typiskt i mikrovoltområdet, exempelvis mellan 0-100 uV. Mikrofonen 115 kan vara en kondensatormikrofon som har en plan platta som kan sättas i rörelse som svar på lufttrycksavvikelser som orsakas av akustiska vågon Systemet 100 kan vidare innefatta en mikrofon-för-förstärkare 125 anordnad att mata ut en mikrofonlinjenivåsignal 130 med en högre nivå än mikrofonsignalen 120. Nivån hos mikrofonlinjenivåsignalen 130 är typiskt i voltområdet, exempelvis mellan 0-10 V.

Systemet 100 kan tillvalbart innefatta en signalbehandlare 135. Signalbehandlaren 135 kan innefatta en analog-till-digital-omvandlare, ADC, anordnad att generera en första digital signal 140 som svar på mikrofonsignalen 120 så att den första digitala signalen 140 är en digital representation av mikrofonsignalen 120. Signalbehandlaren 135 kan också 10 15 20 25 30 35 536 652 innefatta en digital behandling av mikrofonlinjenivåsignalen 130. Signalbehandlaren 135 är vidare anordnad att mata ut den första digitala signalen 140.

Systemet 100 kan också innefatta en signallagringsanordning 145 anordnad att lagra antingen den analoga mikrofonlinjenivåsignalen 130, eller om en signalbehandlare 135 föreligger i systemet 100, den första digitala signalen 140. Den första digitala signalen 140 kan lagras på en databärare 142, såsom ett icke flyktigt minne. Det icke flyktiga minnet kan utgöras av ett magnetband, en hårddisk, eller en kompaktdisk.

Signallagringsanordningen 145 kan också ha en utgång för leverans av en signal 150 som hämtas ut från databäraren 142. Alternativt kan den lagrade signalen återfås medelst en separat anordning för återskapande av en lagrad signal från databäraren 142. En sådan separat anordning kan utgöras av exempelvis en bandspelare eller CD-spelare (engelska: compact disc player).

Systemet innefattar vidare en förförstårkare 155 anordnad att förbereda antingen mikrofonlinjenivåsignalen 130, eller om en signalbehandlare 135 föreligger den behandlade mikrofonsignalen 140, eller om en signallagringsanordning 145 föreligger den lagrade signalen 150 för vidare behandling eller förstärkning. Förförstärkaren är vidare anordnad attjustera nivån på insignalen (130, 140 eller 150). Förförstärkaren 155 är vidare anordnad att mata ut en linjesignal 160 baserad på insignalen (130, 140 eller 150).

Systemet kan tillvalbart innefatta en signalhanterare 165 anordnad att behandla linjesignalen 160. Signalhanteraren kan innefatta en tillvalbar D/A-omvandlare, när systemet 100 är anordnat för digitalt ljud. Signalhanteraren kan också tillvalbart innefatta en signalprocessor som kan vara implementerad i ett mixerbord. Signalhanteraren 165 har en utgång för leverans av en andra linjenivåsignal 170.

Systemet innefattar vidare en förstärkare 175 anordnad att generera en elektrisk högtalardrivsignal 180 för leverans till en förstärkarutgång 178. Enligt en utföringsform av uppfinningen är förstärkaren 175 en effektförstärkare 175. Högtalardrivsignalen 180 kan alstras som svar på linjenivåsignalen 160, eller om en signalprocessor 165 föreligger i systemet 100, som svar på den behandlade andra linjenivåsignalen 170. På detta sätt kan effektförstärkaren alstra en analog elektrisk signal 180 så att ett tidsstycke av den analoga elektriska signalen 180 har samma, eller väsentligen samma, vågform som det motsvarande tidsstycket av mikrofonsignalen 120. Enligt en utföringsform kan den 10 15 20 25 30 35 536 652 elektriska högtalardrivsignalen 180 levereras till en ingång 185 på en el-till-audio- signalomvandlare 190. El-till-audio-signalomvandlaren 190 fungerar att alstra en akustisk signal 200 som svar på den elektriska högtalardrivsignalen 180 som mottages på ingången 185. Den akustiska signalen 200, som kan innefatta exempelvis musik, kan höras av en användare 205.

Såsom beskrivits ovan kan en audio/el-signalomvandlare 115, såsom en mikrofon, fungera att omvandla en akustisk signal 110 (se Fig. 1) till en elektrisk mikrofonsignal 120.

Det finns signalomvandlare enligt teknikens ståndpunkt som klarar av att omvandla en akustisk signal 110 till en elektrisk mikrofonsignal 120 så att den elektriska mikrofonsignalen 120 har en stor trogenhet i bemärkelsen att korrekt representera den akustiska signalen 110. Signalomvandlare enligt teknikens ståndpunkt för att omvandla en elektrisk högtalardrivsignal 180 till en akustisk signal har emellertid en inneboende förmåga att orsaka distorsion så att den akustiska signalen som alstras av signalomvandlaren enligt teknikens ståndpunkt misslyckas att med korrekt representera den elektriska högtalardrivsignalen 180. Kontentan är att ljudåtergivningssystem enligt teknikens ståndpunkt misslyckas med att alstra en akustisk signal som korrekt representerar den ursprungliga akustiska signalen 110. Till och med när den elektriska högtalardrivsignalen 180 är sådan att den tillhandahåller en hög grad av trogenhet i bemärkelsen att korrekt representera den akustiska signalen 110, så har högtalare enligt teknikens ståndpunkt den inneboende effekten att introducera distorsion så att ljud som alstras av högtalaren enligt teknikens ståndpunkt har en lägre grad av trogenhet i bemärkelsen att korrekt representera den akustiska signalen 110 än den elektriska högtalardrivsignalen 180.

Fig. 2A är en schematisk sidovy av en utföringsform av en el-tilI-audio-signalomvandlare 190. EI-till-audio-signalomvandlaren 190 innefattar ett första signalomvandlarelement 210A och ett andra signalomvandlarelement 210B, och en baffel 230.

Fig. 3 är en schematisk sidovy av en utföringsform av ett signalomvandlarelement 210 som kan användas i de el-till-audio-signalomvandlare som diskuteras i detta dokument.

Signalomvandlarelementet 210 har ett membran 240 innefattande organ 250 för att orsaka membranet 240 att röra sig i beroende av en elektrisk signal.

Membranrörelsegeneratorn 250 kan innefatta en spole 250 anordnad att alstra ett magnetfält i beroende av mottagande av en drivsignal, såsom drivsignalen 180, som kan levereras via drivanslutningar 252 och 254. Signalomvandlarelementet 210 kan också 10 15 20 25 30 35 536 652 innefatta en permanentmagnet 260 som är stadigt fäst vid en signalomvandlarelementkropp 280. Membranet 240 har en yttre gränslinje 270 som kan vara flexibelt fäst vid en del 282 av signalomvandlarelementkroppen 280. Denna flexibilitet kan uppnås medelst en flexibel del 284 som anordnas att fysiskt förbinda membranets 240 yttre gränslinje 270 med delen 282 av signalomvandlarelementkroppen 280.

Drivanslutningarna 252 och 254 kan vara elektriskt kopplade till spolen 250 av elektriska ledare 256 resp. 258 som är anordnade att tillåta den önskade rörelsen hos membranet 240 och samtidigt tillåta anslutningarna 252 resp. 254 att vara orörliga i förhållande till signalomvandlarelementkroppen 280. Signalomvandlarelementkroppen 280 kan vara fästbar till baffeln 230. l\/lembranet 240 är rörligt i förhållande till signalomvandlarelementkroppen 280 som svar på drivsignalen 180. När den elektriska signalen 180 levereras till spolen så agerar spolen som en elektromagnet att alstra ett magnetfält som, när det interagerar med permanentmagnetens 260 magnetfält, alstrar en kraft så att membranet 240 rör sig i förhållande till permanentmagneten 260. Signalomvandlarelementet 210 är anordnat att orsaka membranet 240 att röra sig endast, eller väsentligen endast, i riktningen enligt pilen 300 i Fig. 2, och att hålla membranet 240 orörligt, eller väsentligen orörligt, i alla riktningar som är vinkelräta mot pilens 300 riktning. På detta sätt kan membranet 240 orsaka audiovågor att utbreda sig i pilens 300 riktning (se Fig. 3), bort från membranet 240, när en variabel elektrisk signal 180 levereras till spolen 250.

Pilens 300 riktning, i Fig. 3, kan vara ortogonal mot en första aperturöppnings 315 plan 314. Den första aperturöppningen 315 kan definieras av membranets 240 yttre gränslinje 270. När membranet 240 är konformat, kan det första aperturöppningsplanet 314 definieras av membrankonens 240 bas.

Signalomvandlarelementet 210 kan således vara anordnat att orsaka membranet 240 att röra sig endast, eller väsentligen endast, i en riktning 300 som är ortogonal mot en första aperturöppnings 315 plan 314, emedan det håller membranet 240 orörligt, eller väsentligen orörligt, i alla riktningar som är parallella med den första aperturöppningens 315 plan 314.

Enligt en utföringsform är membranet 240 gjort av ett lättviktigt material som har en viss grad av styvhet. Enligt en utföringsform är membranet 240 konformat, såsom illustreras i 10 15 20 25 30 536 652 Fig. 3. Det material av vilket det konformade lättviktiga membranet 240 är gjort, kan innefatta papper.

Med hänvisning till Fig. 2A innefattar el-till-audio-signalomvandlaren 190 det första signalomvandlarelementet 210A monterat på baffeln 230 så att det första signalomvandlarelementet 210A kan orsaka audiovågor att utbreda sig i pilens 300A riktning. Vidare innefattar el-till-audio-signalomvandlaren 190 ett andra signalomvandlarelement 21OB som är monterat så att det andra signalomvandlar- elementet 21OB kan orsaka audiovågor att utbreda sig i pilens 30OB riktning, d v s i den riktning som är motsatt till pilens 300A riktning.

El-till-audio-signalomvandlaren 190 innefattar en inneslutning 310 anordnad att omsluta ett utrymme 320 mellan det första signalomvandlarelementet 210A och det andra signalomvandlarelementet 210B. Enligt en utföringsform är inneslutningen 310 en tät inneslutning. lnneslutningen 310 har således en stomme 312 så att stommen samverkar med membranen 240A och 240B så att luft förhindras från att flöda fritt mellan luftvolymen inom inneslutningen 310 och den omgivande luften.

De två signalomvandlarelementen 210A och 21OB kan med fördel vara motfaskopplade, såsom illustreras i Fig. 2A. En positiv anslutning 330 vid förstärkarutgången 178 kan således vara ansluten till den positiva anslutningen 252A hos signalomvandlarelementet 210A och till den negativa anslutningen 254B på signalomvandlarelementet 21OB; och en negativ anslutning 340 på förstärkarutgången 178 kan vara ansluten till den negativa anslutningen 254A hos signalomvandlarelementet 210A och till den positiva anslutningen 252B på signalomvandlarelementet 21OB. Denna motfaskoppling har effekten att när membranet 240A rör sig i pilens 300A riktning så rör sig också membranet 240B i pilens 300A riktning. När inneslutningen 310 är en tät inneslutning 310, och de två signalomvandlarelementen 210A och 210B är motfaskopplade, så kommer luften som är fångad mellan membranen att röra sig med membranens 240A och 240B rörelser.

Eftersom de två membranen kommer att röra sig i samma riktning vid samma tidpunkt kommer de i praktiken att interagera på ett samverkande sätt så att de övervinner mekanisk resistans mot membranrörelse. Vidare eliminerar, eller signifikant reducerar denna lösning lufttrycksvariationeri utrymmet 320 inom inneslutningen 310. Eftersom luft är ett kompressibelt medium skulle sådana lufttrycksvariationer i utrymmet 320 inom 10 15 20 25 30 35 536 652 inneslutningen 310 annars leda till att en fjäderliknande kraft agerade på membranet, vilket skulle kunna leda till långsammare svar och således till distorsion.

När signalomvandlarelementet 210 är utformat så att spolen kan röra sig mellan lägen med ömsesidigt olika magnetfältamplitud, så kan kraften som genereras av en bestämd elektrisk strömamplitud i spolen vara svagare när spolen är i ett läge där den upplever svagare magnetfältamplitud, jämfört med den kraft som alstras av den bestämda elektriska strömamplituden i spolen när spolen är i ett läge där den upplever starkare magnetfältamplitud.

När de två signalomvandlarelementen 210A och 21 OB är motfaskopplade, såsom illustreras i Fig. 2, så kommer spolarna 250A och 250B med fördel att vara i ömsesidigt olika lägen, d v s om spolen 250A upplever en svagare magnetfältamplitud så kommer spolen 250B att vara i ett läge där den upplever en starkare magnetfältamplitud. El-till- audio-signalomvandlaren 190 som innefattarförsta signalomvandlarelement 210A och andra signalomvandlarelement 21 OB så att när membranet 240A rör sig i pilens 300A riktning, så rör sig också membranet 240B i pilens 300A riktning vilket således med fördel ger upphov till en elektro-magneto-mekanisk interaktion mellan signalomvandlarelementen 210A och 210B. Enligt en utföringsform, exempelvis med hänvisning till Fig. 3 i samband med Fig. 2, så kommer spolen 250A att vara långt borta från magneten 260A så att den upplever en relativt svag magnetfältamplitud när spolen 250B är nära magneten 260B så att den upplever en starkare magnetfältamplitud.

Fig. 2B är en schematisk sidovy av en annan utföringsform av en el-till-audio- signalomvandlare 190. Utföringsformen enligt Fig. 2B kan vara väsentligen såsom beskrivits i samband med Fig. 2A, men med följande modifieringar: Enligt utföringsformen i Fig. 2B kan inneslutningen 310 vara en tät inneslutning varvid en inneslutningens 310 stomme 312 innefattar organ 318 för lufttrycksutjämning. Enligt en utföringsform kan lufttrycksutjämningsorganet 318 innefatta en ventil 318,varvid ventilen är öppningsbar för att tillåta en utjämning av lufttryck mellan luftvolymen inom inneslutningen 310 och den omgivande luften, och slutbar för att göra inneslutningen 310 till en tät inneslutning.

I detta sammanhang noteras att det omgivande lufttrycket kan variera beroende på väderförhållanden, som orsakar exempelvis s k lågtryck eller högtryck. Vidare kommer det omgivande lufttrycket att ha ändrats när el-till-audio-signalomvandlaren 190 har 10 10 15 20 25 30 35 536 652 transporterats mellan olika geografiska platser eller höjder, såsom exempelvis från en plats nära havsnivån till en annan plats på ett par hundra meters höjd över havsnivån.

Organet 318 för lufttrycksutjämning medger med fördel utförande av en utjämning av lufttrycken, exempelvis innan användning av el-till-audio-signalomvandlaren 190 för alstrande av akustiska signaler 200 (se Fig. 1 i samband med Fig. 2B). Tillhandahållandet av ett organ 318 för lufttrycksutjämning tillåter således med fördel optimal drift av el-till- audio-signalomvandlaren 190 oberoende av väder och geografisk position.

Enligt en annan utföringsform kan organet 318 för lufttrycksutjämning innefatta ett strypventilorgan 318 anordnat att tillåta en mycket långsam utjämning av lufttryck mellan luftvolymen inom inneslutningen 310 och den omgivande luften. I detta sammanhang noteras att strypventilorganet 318 kan innefatta en mycket liten passage anordnad att medge en mycket långsam utjämning av lufttryck.

Som nämnts i samband med Fig. 2A, kan de två signalomvandlarelementen 21OA och 210B med fördel vara kopplade i motfas. Emedan Fig. 2A illustrerar en utföringsform där de två signalomvandlarelementen (21OA, 210B) är parallellkopplade, så illustrerar Fig. 2B en utföringsform där de två signalomvandlarelementen (210A, 21 OB) är seriekopplade.

De ljudvågor som passerar ut via signalomvandlarelementets 21OA aperturöppning 315A kan utbreda sig i det omgivande utrymmet företrädesvis i riktningen 300A. Emellertid är ljudvågors natur sådan att de kan sprida sig något också i andra riktningar än den önskade riktningen 300A, i en konstellation såsom illustrerad i Fig. 2A eller 2B. Enligt en utföringsform av uppfinningen kan emellertid audiogeneratorn 410 också innefatta inriktande styrväggar som agerar att orsaka ett ökat ljudutbredningsfokus i riktningen 300A.

Fig. 2C är en schematisk sidovy av en annan utföringsform av en el-till-audio- signalomvandlare 190. Utföringsformen enligt Fig. 2C kan vara väsentligen såsom beskrivits i samband med Fig. 2A och/eller 2B, men med följande modifieringar: El-till-audio-signalomvandlaren 190 enligt utföringsformen hos Fig. 2C kan innefatta en lådstruktur 502. Lådstrukturen 502 håller inneslutningen 310, som kan vara såsom beskrivits ovan. Vidare innefattar lådstrukturen 502 inriktande styrväggar 510, 520, 530 11 10 15 20 25 30 35 536 652 och 550 anordnade att leda och styra nämnda audiotryckvågor så att audiotryckvågornas utbredningsriktning som orsakas av signalomvandlarelementet 210A fokuseras i riktningen M, 300A.

Lådstrukturen 502 kan också tillhandahållas med ett organ 318 för lufttrycksutjämning, såsom beskrivits ovan, och den kan ha en öppning 319 eller ett s k slavbaselement 319.

Fig. 2D är en schematisk tvärsnittsvy längs linjen A-Ai Fig. 2C. När således rörelser av membranet 240A orsakar en momentan ökning av lufttrycket, d v s en tryckpuls, som har en utbredningsriktning v i riktningen M, som är ortogonal mot det första aperturöppningsplanet 315, så bibehålles och inriktas tryckpulsen av de inriktande styrväggarna 510, 520, 530 och 550 så att tryckpulsens rörelseriktning fokuseras i riktningen 300A' mot ett plan P på ett avstånd från audiogeneratorn 410.

Eftersom en lyssnare 205 typiskt avnjuter musik på ett avstånd D3 som är mer än 1 m eller så, från audiogeneratorn 410, så är det fördelaktigt att ha ljudet (som är sammansatt av successiva styrda tryckpulser) riktat.

När en plan vågfront med smal bredd lämnar en källa, så kommer den obönhörligt att sprida sig sidledes på ett sätt som orsakar den resulterande vågfronten att bli krökt på ett stort avstånd från källan. I detta sammanhang fungerar de inriktande styrväggarna att leda och styra de successiva tryckpulserna när de utbreder sig från den första aperturöppningen.

EN FASJUSTERAN DE REFLEKTOR Fig. 4 är en schematisk sidovy av en utföringsform av ett signalomvandlarelement 210.

Signalomvandlarelementet 210 som illustreras i Fig. 4 kan vara utformat exempelvis såsom beskrivits med hänvisning till Fig. 3 ovan. Detta signalomvandlarelement 210 kan användas i el-tilI-audio-signalomvandlaren 190 enligt Fig. 2. Såsom beskrivits ovan är signalomvandlarelementet 210 anordnat att orsaka membranet 240 att röra sig endast, eller väsentligen endast, i pilens 300 riktning (se Fig. 4 och Fig. 3) så att audiovågorna orsakas att utbreda sig i pilens 300 riktning, bort från membranet 240, när en variabel elektrisk signal 180 levereras till membranrörelsegeneratorn 250.

Membranrörelsegeneratorn 250 kan innefatta en spole 250, såsom nämnts ovan. 12 10 15 20 25 30 35 536 652 Ljudutbredningsriktningen är således i pilens 300 riktning, varvid pilens 300 riktning är normalvektor till planet P i Fig. 4, d v s ljudutbredningsriktningen är företrädesvis i membranrörelseriktningen. När således membranets rumsliga form inte är parallell med planet P: då kan två akustiska vågor W1 resp. W2 skapas på ömsesidigt olika avstånd D1 resp. D2 från planet P. Uppfinnaren förstod att de två akustiska vågorna W1 och W2, som orsakas på ömsesidigt olika positioner 360 resp. 370, kommer att leda till distorsion av ljudet, såsom det upplevs av en användare som har ett öra vid en position längs planet P (se Fig. 4). Faktum är att uppfinnaren förstod att när det audiogenererande membranet 240 har en rumslig form som inte är parallell med planet P på ett avstånd D3 från den främre delen 282 av ett signalomvandlarelement 210, så kan vissa frekvenser undertryckas och andra frekvenser kan accentueras, såsom det upplevs vid vilket som helst avstånd D3 från den främre delen 282 hos signalomvandlarelementet 210 (se Fig. 4 och/eller Fig. 2).

Enligt utföringsformen hos Fig. 4, är membranet 240, åtminstone delvis, konformat.

Således är den rumsliga formen hos membranet inte parallell med ett plan P (se Fig. 4) som är ortogonalt mot ljudutbredningsriktningen. Med hänvisning till Fig. 4 kan pilen 300 vara vinkelrät mot planet P, såsom illustreras av vinkeln vid referenssiffra 350 i Fig. 4, som är en 90-gradig vinkel. Två akustiska vågor W1 resp. W2 med samma frekvens f1 som skapas på två ömsesidigt olika positioner 360 resp. 370 kommer således att bli förskjutna i fas i förhållande till varandra. Denna fasförskjutning, eller fasavvikelse, indikeras med (p. Uppfinnaren förstod att, för varje individuell frekvens i den alstrade audiosignalen 200 (se Fig. 1) berorfasavvikelsen (p av avståndsskillnaden dD = D2-D1 (se Fig. 4 i samband med Fig. 1). Detta beror på det faktum att en signal som har en viss frekvens f1 kommer att uppvisa en motsvarande våglängd M när den rör sig genom luften (se Fig. 4). Exempelvis uppvisar en akustisk 10 kHz signal som rör sig genom luft en våglängd om ca 34 mm, emedan en 100 Hz signal som rör sig genom luft uppvisar en våglängd om ca 3 400 mm, d v s ca 3,4 meter.

När membranet 240 är i form av en trunkerad kon, såsom illustreras i Fig. 4, så varierar den maximala avståndsavvikelsen dD = D2-D1 i beroende av radien R hos det konformade membranet 240.

Således tänkte uppfinnaren ut en lösning som adresserade problemet att uppnå en förbättrad el-till-audio-signalomvandlare. 13 10 15 20 25 30 35 536 652 Med hänvisning till Fig. 1 tänkte uppfinnaren ut en lösning som adresserade problemet att uppnå en förbättrad el-till-audio-signalomvandlare med en högre grad av trogenhet i bemärkelsen att korrekt representera den ursprungliga akustiska signalen 110 då den elektriska högtalardrivsignalen 180 är sådan att den tillhandahåller en hög grad av trogenhet i bemärkelsen att korrekt representera den en ursprungliga akustiska signalen 110.

I synnerhet tänkte uppfinnaren ut en lösning som adresserade problemet att uppnå en förbättrad el-till-audio-signalomvandlare som eliminerar, eller väsentligen reducerar, distorsion av ljudet såsom det upplevs av en användare som har ett öra vid ett läge längs ett plan P på ett avstånd D3 från el-tilI-audio-signalomvandlaren 190 (se Fig. 1, 3 eller 4).

En ursprunglig akustisk signal 110 kan innefatta ett flertal signalfrekvenser, där varje signalfrekvens manifesteras av en separat våglängd när den akustiska signalen 110 rör sig genom luft. För att återskapa en akustisk signal 200 som korrekt representerar den ursprungliga akustiska signalen 110 (se Fig. 1) gäller följande villkor: A) Den ömsesidiga tidsmässiga tillkomstordningen mellan två godtyckliga signaler i den ursprungliga akustiska signalen 110 måste bibehållas i den reproducerade akustiska signalen 200.

B) Det ömsesidiga amplitudförhållandet, mellan två godtyckliga signaleri den ursprungliga akustiska signalen 110 måste bibehållas i den reproducerade akustiska signalen 200.

Det ovannämnda villkoret A) kan granskas för åtminstone två fall: A1) Den ömsesidiga tidsmässiga uppkomstordningen mellan två qodtvckliqa siqnaler som har samma signalfrekvens i den ursprungliga akustiska signalen 110, måste bibehållas i den reproducerade akustiska signalen 200 (jämför Fig. 4 och 6). Om villkoret A1 ii uppfylls så är effekten tvåfaldig: För det första, så blir varaktigheten förjust den reproducerade akustiska signalfrekvensen f1200 utsträckt jämfört med den ursprungliga akustiska signalen f110. Den tidsmässiga utsträckningen TEXT kommer att bli ungefärligen TEXT = d D/V 14 10 15 20 25 30 35 536 652 där dD = D2-D1, och v = den akustiska signalens hastighet För ljudåtergivning gäller att den akustiska signalens hastighet v i luft vid rumstemperatur och vid normal luftfuktighet är ca 340 meter per sekund. Den tidsmässiga utsträckningen TEXT orsakas eftersom en enda elektrisk drivsignal 180 som har en frekvens f1 med en distinkt starttidpunkt tSTART, och en distinkt sluttidpunkt tEND, kommer att orsaka en högtalare enligt teknikens ståndpunkt att alstra ett flertal akustiska signaler (se Fig. 4). Det kan härledas, exempelvis ur illustrationen enligt Fig. 4, att en främre flank av vågen W1 kommer att nå planet P tidigare än den främre flanken hos en annan våg W2, eftersom vågen W1 startade från ett läge som är närmare planet P. Detta kan upplevas, av en lyssnare vid planet P, som en utsmetning av den akustiska signalen.

För det andra kan fasavvikelsen cp, som illustreras i Fig. 4, orsaka vågen W1 att interagera med vågen W2 vid planet P enligt superpositionsprincipen. I mycket kort sammanfattning säger superpositionsprincipen, som också är känd som superpositionsegenskapen, att för alla linjära system är nettosvaret, som orsakas av två eller fler stimuli vid en given plats och tidpunkt, summan av de svar som skulle ha orsakats av varje individuellt stimulus. Akustiska vågor är exempel på sådana stimuli.

Vågor beskrivs vanligen som variationer av någon parameter genom rymd och tid - såsom exempelvis en vattenvågs höjd, eller trycket i en ljudvåg. Värdet på denna parameter benämnes vågens amplitud, och vågen själv är en funktion av att specificera amplituden vid varje punkt i en rymd som ärfylld med luft, såsom exempelvis ett rum. En godtycklig punkt på planet P (se Fig. 4) är ett exempel på en sådan punkt i rymden.

När superpositionsprincipen appliceras på trycket i en ljudvåg, är vågformen vid en given tidpunkt en funktion av systemets källor och begynnelsevillkor. En ekvation som beskriver en ljudvåg kan betraktas som en linjär ekvation, och således, kan superpositionsprincipen appliceras. Det betyder att den nettoamplitud som orsakas av två eller flera vågor som rör sig genom samma rymd, är summan av de amplituder som skulle ha alstrats av de individuella vågorna var för sig. Således orsakar superposition av vågorna interferens mellan vågorna. I vissa fall har den resulterande summavariationen en lägre amplitud än komponentvariationerna. I andra fall kommer den summerade variationen att ha högre amplitud än någon av komponenterna individuellt. Ett brott mot det ovannämnda villkoret A1 kan således resultera i ett brott mot det ovannämnda villkoret B. 15 10 15 20 25 30 536 652 A2) Den ömsesidiga tidsmässiga uppkomstordningen, mellan ett godtyckligt par av É siqnaler som har olika siqnalfrekvens i den ursprungliga akustiska signalen 110, måste bibehållas i den reproducerade akustiska signalen 200. När en ursprunglig akustisk signal 110 innefattar två separata signalfrekvenskomponenter f1 och f2, såsom exempelvis en diskantsignalkomponent innefattande en frekvens f1 om 10 000 Hz och en annan signalkomponent innefattande en frekvens f2 om 50 Hz, kan ett system för reproduktion av akustiska signaler försöka reproducera denna multikomponent-akustiska signal 110 med användning av olika signalomvandlarelement, såsom ett diskantsignalomvandlarelement för reproduktion av högfrekvenskomponenten f1 och ett bassignalomvandlarelement för äterskapande av lägfrekvenskomponenten f2. I detta sammanhang, hänvisas till diskussionen nedan i samband med Fig. 9.

När membranet 240 är i form av en trunkerad kon, såsom illustreras i Fig. 4, beror den maximala avståndsavvikelsen dD = D2-D1 av radien R hos det konformade membranet 240 såsom nämnts ovan. När membranet 240 är konformat, så är den yttre gränslinjen 270 hos membranet 240 cirkulärt med en radie R1 som definierar basen hos membrankonen.

Med hänvisning till Fig. 5, tillhandahålles en audiogenerator 390 som har ett membran 240 innefattande en membranrörelsegenerator 250 för orsakande av membranet 240 att röra sig i beroende av en insignal. Membranets 240 yta 242 är sådan att det existerar en vektor V som är vinkelrät mot membranytan medan vektorn V är icke- parallell till membranets 240 primära rörelseriktning M. Membranets 240 primära rörelseriktning M sammanfaller således med riktningen 300 för vågutbredning bort från membranet 240, när en variabel elektrisk signal 180 levereras till membranrörelsegeneratorn 250. Detta är naturligtvis fundamentalt, eftersom audiovågorna skapas av membranets 240 rörelse.

Audiogeneratorn 390 innefattar en reflektor 400 anordnad att orsaka reflektion av ljudet så att två akustiska vågor W1' och W2', som alstras vid ömsesidigt olika positioner 360' resp. 370' på membranet 240 kommer att ha rört sig väsentligen samma avstånd när de når ett plan P på ett avstånd D3 från audiogeneratorn 390. Enligt en utföringsform, så är avståndet D3 mycket större än det största avståndet från membranytan till reflektorytan. 16 10 15 20 25 30 35 536 652 Audiogeneratorn 390 kan också innefatta en baffel, schematiskt illustrerad med referensen 230 i Fig. 5.

På detta sätt kan audiogeneratorn 390, 410 orsaka audiovågor att utbreda sig i pilens 300' riktning mot planet P (se Fig. 5 och/eller 6), när en variabel elektrisk drivsignal 180 levereras till membranrörelsegeneratorn 250. Membranets 240 yttre gränslinje 270 definierar den första aperturöppningen 315 genom vilken den akustiska signalen kommer att flöda, när signalomvandlarelementet 210 är i drift. En akustisk signalstråle som alstras vid en punkt 360' hos membranet 240 kan således röra sig i pilens M riktning (se Fig. 5), d v s i en riktning som är vinkelrät mot planet 314 hos den första aperturöppningen 315.

När den reflekteras i riktning mot planet P, så kommer vågen att passera en andra aperturöppning 415 hos audiogeneratorn 390, 410 (se Fig. 5). Med hänvisning till Fig. 5 är den andra aperturöppningens 415 plan 416 vinkelrät mot papperets plan och vinkelrät mot pilens 300' riktning. Den andra aperturöppningen 415 sträcker sig från en punkt 450 väsentligen vid membranets 240 gränslinje 270 till en punkt 450'. Såsom illustreras av Fig. 5, passerar såväl ljudstrålen W1' som ljudstrålen W2' genom den andra aperturöppningen 415. Reflektorn 400 kan vara "skräddarsydd" att samverka med membranet 240 så att den orsakar reflektion av ljudet så att två akustiska vågor W1' och W2', som alstras vid ömsesidigt olika positioner 360' resp. 370' hos membranet 240, kommer att ha rört sig väsentligen samma väg när de når den andra aperturöppningens 415 plan 416. De ljudvågor som levereras från audiogeneratorns 390, 410 andra aperturöppning 415 (se Fig. 5) kan med fördel vara sant plana ljudvågor.

Vidare kan inriktande styrväggar 510, 520, 530, 540 liknande, eller av samma utformning som beskrivits ovan i samband med Fig. 2C och D tillhandahållas. De inriktande styrväggarna illustreras schematiskt i Fig. 5 av styrväggen 520 som sträcker sig bortanför den övre kanten 450' av den andra aperturöppningen 415.

Fig. 6 är en schematisk sidovy av en utföringsform av en audiogenerator 390, 410.

Audiogeneratorn 390, 410 enligt Fig. 6 kan vara såsom beskrivits med hänvisning till Fig. 5 ovan. Audiogeneratorn 390, 410 kan innefatta ett signalomvandlarelement 210, såsom beskrivits i samband med Fig. 3 ovan. Audiogeneratorn 410 kan innefatta ett membran 240 som har en yta 242 som är icke-plan, en baffel 230; och 17 10 15 20 25 30 35 536 652 en reflektor 400, varvid reflektorn 400 har en ytform som är anordnad att reflektera audiovågor som utbreder sig från membranytan så att en fasavvikelse cp, mellan två audiovågor, orsakad av den icke- plana ytan 242 väsentligen elimineras vid ett godtyckligt avstånd D3 från audiogeneratorn 410. Denna fördelaktiga effekt, som uppnås medelst audiogeneratorn 390 enligt Fig. 5 och audiogeneratorn 410 enligt Fig. 6 kan enkelt förstås genom att betrakta Fig. 6 och jämföra med Fig. 4. Således kan den fasavvikelse cp, mellan två audiovågor W1' resp. W2' som orsakas av den icke-plana ytan 242 väsentligen elimineras vid ett godtyckligt avstånd D3 från audiogeneratorn 410. Detta beror på det faktum att de två akustiska vågorna W1' och W2', som alstras vid ömsesidigt olika positioner 360' resp. 370' hos membranet 240, kommer att ha färdats väsentligen samma avstånd när de når ett plan P på ett avstånd D3 från audiogeneratorn 390 när reflektorn 400 har en yta 442 anordnad att reflektera akustiska signaler, och den akustiskt reflektiva ytan 442 har en icke-plan kontur som har definierats i beroende av konturen hos den icke-plana ytan 242 hos membranet 240.

Såsom tydligt visas i Fig. 6, så kommer en audiovåg W1', när den färdas längs en rät linje A1 i riktningen M (se Fig. 6 i samband med Fig. 5) från positionen 360' på membranytan 242, att träffa ytan 442 hos reflektorn 400 vid en punkt markerad som 360", där den kan reflekteras i en riktning 300' mot planet P. En användare/ lyssnare 205 kan vara placerad vid planet P, såsom schematiskt indikeras av ett öra i Fig. 6. Det avstånd som audiovågen W1' färdas från positionen 360' till planet P är summan av avstånden A1 + A2. På ett motsvarande sätt är avståndet som audiovågen W2' färdas från positionen 370' till planet P lika med summan av avstånden B1 + B2. Således kommer audiovågen W1' att färdas ett första avstånd DW1- = A1 + A2, och audiovågen W2' kommer att färdas ett andra avstånd DWZ- = B1 + B2.

Enligt en utföringsform av uppfinningen kan konturen hos den icke-plana reflektorytan 442 vara sådan att det första avståndet DW1- är väsentligen lika med det andra avståndet DWZ, såsom tydligt visas i Fig. 6.

I detta sammanhang skall det noteras att de väsentligen räta linjerna A1 och A2, i Fig. 6, illustrerar en väg som en ljudstråle W1' färdas där ljudstrålens startpunkt på membranets 240 yta 242 är den punkt som är markerad med 360'. På liknande sätt illustrerar de väsentligen räta linjerna B1 och B2, i Fig. 6, en väg som en annan ljudstråle W2' färdas, där ljudstrålens startpunkt på membranets 240 yta 242 är punkten 370'. 18 10 15 20 25 30 35 536 652 Vidare är det så att, såsom nämnts ovan, en ljudvåg som färdas genom luft kan beskrivas som variationer av lufttrycket genom rymd och tid. Lufttrycksvärdet kan benämnas som ljudvågens amplitud, och vågen själv är en funktion som specificerar amplituden vid varje punkt i den rymd som ärfylld med luft. En godtycklig punkt i planet P (se Fig. 6) är ett exempel på en sådan punkt i rymden. Med hänvisning till Fig. 6 tillhandahåller den sinusvåg-formade linjen W1A' en schematisk illustration av den rumsliga variationen hos amplituden hos den ljudstråle W1' som har sitt ursprung i punkten 360' på membranets 240 yta 242, och den sinusvåg-formade linjen W2A' tillhandahåller en schematisk illustration av den rumsliga variationen hos amplituden hos den ljudstråle W2' som har sitt ursprung i punkten 370' på membranets 240 yta 242. En signal som har en viss frekvens f1 kommer således att uppvisa en motsvarande våglängd M när den färdas genom luft (se Fig. 6 i samband med Fig. 4). Exempelvis uppvisar en 10 kHz akustisk signal som färdas genom luft en våglängd av ca 34 mm, medan en 100 Hz signal som färdas genom luft uppvisar en våglängd av ca 3 400 mm, d v s ca 3,4 m. Såsom illustreras i Fig. 6 kan audiogeneratorn 390, 410 tillhandahålla den fördelaktiga effekten att reducera eller väsentligen eliminera ljuddistorsion orsakad av interferens. Denna fördelaktiga effekt kan uppnås eftersom, enligt några utföringsformer av uppfinningen, konturen hos den icke- plana reflektorytan 442 är anordnad att kompensera för den icke-plana ytan (242) hos membranet 240 genom att väsentligen utjämna det avstånd som tillryggaläggs för ömsesidigt olika akustiska signal-strålar. Denna utjämning kan således säkerställa att exempelvis när ett flertal strålar, såsom W1' och W2', hos den akustiska signalen har en viss frekvens f1, och således uppvisar en motsvarande våglängd M, så kommer amplituderna W1A' och W1B' hos de akustiska signalstrålarna att vara väsentligen i fas med varandra, såsom illustreras i Fig. 6.

Såsom nämnts ovan kan den icke-plana reflektorytans 400 kontur vara anordnad att kompensera för den icke-planhet som ytan 242 har så att det första avståndet DW1' är väsentligen lika med det andra avståndet DWZ. Således kommer en fasskillnad cp, mellan två audiovågor W1' resp. W2', orsakad av den icke-plana ytan 242 att vara väsentligen eliminerad på ett godtyckligt avstånd D3 från audiogeneratorn 410, eftersom två akustiska vågor W1' och W2', som skapas vid ömsesidigt olika positioner 360' resp. 370', hos membranet 240 kommer att ha färdats väsentligen samma distans när de når ett plan P på ett avstånd D3 från audiogeneratorn 390. 19 10 15 20 25 30 536 652 Således kan den fasavvikelse (p, mellan två audiovågor W1' resp. W2', som orsakats av den icke-plana ytan 242 att väsentligen elimineras vid ett godtyckligt avstånd D3 från audiogeneratorn 410, eftersom två akustiska vågor W1' och W2', som skapats vid ömsesidigt olika positioner 360' resp. 370' hos membranet 240 kommer att ha färdats väsentligen samma distans när de når ett plan P på ett avstånd D3 från audiogeneratorn 390.

Således kan audiogeneratorn 390, 410 (se Fig. 5 och/eller 6) med fördel säkerställa att när den elektriska drivsignalen 180 innefattar en enda elektrisk frekvens- komponent fnmo som har en viss amplitud Anm under en bestämd varaktighet tmgo, då kommer den akustiska signalen 200, såsom den uppträder vid en godtycklig punkt hos planet P på ett avstånd D3 från baffeln 230, att uppvisa en motsvarande enda akustisk frekvenskomponent fnzoo som har en bestämd akustisk amplitud Anm under en bestämd akustisk varaktighet tnzoo; varvid den enda akustiska frekvenskomponenten fnzoo kommer att vara lika med, eller väsentligen lika med, den enda elektriska frekvenskomponenten fmgo, och den bestämda akustiska amplituden Anno kommer att motsvara, eller väsentligen motsvara, den bestämda amplituden Anm), och den bestämda akustiska varaktigheten tnzoo kommer att vara lika med, eller väsentligen lika med, den bestämda varaktigheten tmgo. Således kan interferens orsakad av superpositionering som med nödvändighet orsakas av en högtalare enligt teknikens ståndpunkt som har en icke-plan yta reduceras, eller väsentligen elimineras, genom användning av en utföringsform av en audiogenerator 390, 410 som beskrivits i samband med Fig. 5 och/eller 6.

Fig. 7-11 illustrerar och beskriver ytterligare utföringsformer och detaljer av utföringsformer enligt uppfinningen.

Fig. 7A är också en schematisk sidovy av en utföringsform av en audiogenerator 410.

Audiogeneratorn 410 kan innefatta ett signalomvandlarelement 210, såsom beskrivits i samband med Fig. 3 ovan. Audiogeneratorn 410 innefattar ett membran 240 som har en yta 242 som är icke-plan, och en reflektor 400, varvid reflektorn 400 har en ytform anpassad att reflektera audiovågor som utbreder sig från membranytan 242 så att en 20 10 15 20 25 30 35 536 652 fasavvikelse, mellan två audiovågor, orsakad av den icke-plana ytan 242 väsentligen elimineras vid ett godtyckligt avstånd D3 från audiogeneratorn 410.

Fig. 7B är en vy ovanifrån av en utföringsform av ett signalomvandlarelement 210.

Signalomvandlarelementet 210 som illustreras i Fig. 7B kan vara utformat väsentligen såsom beskrivits i samband med Fig. 3 ovan. Således kan signalomvandlarelementet 210 ha ett membran 240 som är rörligt i beroende av en elektrisk drivsignal 180. Membranet 240 har en yttre gränslinje 270 som kan vara flexibelt fäst vid en del 282 av signalomvandlarelementkroppen 280.

I utföringsformen enligt Fig. 7B, är membranets 240 yttre gränslinje 270 cirkulär med en radie R1. Den flexibla delen 284, som kan vara anordnad att fysiskt förbinda membranets 240 yttre gränslinje 270 med en del 282 av signalomvandlarelementkroppen 280, kan således ha en inre radie R1, och en yttre radie R2.

Således kan signalomvandlarelementkroppens 280 del 282 ha en inre radie R2 och en yttre radie R3, såsom illustreras i Fig. 7B.

Fig. 7C är en sidovy av en utföringsform av en audiogenerator 410 innefattande ett signalomvandlarelement 210 såsom illustrerat i Fig. 7B, och en utföringsform av en motsvarande reflektor 400.

Fig. 7D är en perspektivsidovy av audiogeneratorn 410 som illustreras i Fig. 7C.

ETT FÖRFARANDE FÖR ATT KONSTRUERA EN FASJUSTERANDE REFLEKTOR En utföringsform av ett förfarande för konstruktion av en audioreflektor 400 beskrivs med hänvisning till Fig. 8A-8F.

Fig. 8A är en schematisk sidovy av ett signalomvandlarelement 210 som har ett membran 240 och en första aperturöppning 315. Den första aperturöppningen 315 kan vara såsom diskuterats ovan i samband med Fig. 3 och/eller 5 och/eller 6. Den första aperturöppningen 315 kan således definieras av membranets 240 yttre gränslinje 270.

Membranet 240, enligt utföringsformen enligt Fig. 8A, är väsentligen konformat. Således 21 10 15 20 25 30 35 536 652 kan den övre ytan 242 hos membranet 240, såsom illustreras i Fig. 8A, väsentligen ha formen av innerytan hos en trunkerad kon, d v s membranytan 242 är krökt. Således är den krökta membranytan 242, såsom illustrerad i Fig. 8A, ett exempel på en icke-plan yta 242.

I allt väsentligt skulle signalomvandlarelementet 210 enligt Fig. 8A kunna ha en form såsom illustrerad i Exempelvis Fig. 7B.

Fig. 8B är en illukstration av ytan 242 hos membranet 240 som visas i Fig. 8A, betraktad i pilens 420 riktning.

En utföringsform av ett förfarande för konstruktion av en audioreflektor 400 kan börja med ett steg S1 1 0 för fastställande av information som beskriver konturen hos ytan 242 hos membranet 240. Detta förfarande, eller delar av detsamma, kan utföras medelst en dator som utför ett datorprogram.

Steget S110 att fastställa information som beskriver ytans 242 kontur kan innefatta mätning av konturen hos ytan 242. Sådan mätning av ytans 242 kontur kan innefatta automatisk mätning medelst optisk scannerutrustning, såsom exempelvis en laserscanner.

Alternativt kan mätningen av konturen hos ytan 242 innefatta manuell mätning av ytan 242, och/eller en kombination av automatisk mätning och manuell mätning. Baserat på den i steget S110 etablerade informationen, kan konturen hos ytan 242 beskrivas som ett antal punkter i en tredimensionell rymd. Således kan ytan 242 hos membranet 240 beskrivas av ett flertal punkter Ps, = (xi, yi, zi). I detta sammanhang hänvisas till Fig. 8A som också illustrerar ett koordinatsystem som har tre axlar representerande tre ortogonala dimensioner x, y och z i den tredimensionella rymden.

I ett påföljande steg, S120, kan en enskild första utvald punkt 430 nära den yttre gränslinjen 270 hos ytan 242, eller vid den yttre gränslinjen 270 hos ytan 242, identifieras (se Fig. 8A). I detta sammanhang identifieras också en andra punkt 450. Den andra punkten 450 kan vara en punkt på ett avstånd DR från den första utvalda punkten 430 längs en rät linje (se Fig. 8D). Enligt en utföringsform, kan den andra punkten 450 vara en punkt på membranet 240 nära den yttre gränslinjen 270 hos ytan 242, eller vid den yttre gränslinjen 270 hos ytan 242, när membranet 240 är konformat. När membranet 240 är konformat med en väsentligen cirkulär konbas, så kan avståndet DR vara väsentligen 22 10 15 20 25 30 536 652 dubbelt så stort som radien R1 hos membranets 240 bas. Den utföringsform av membranet 240 som illustreras i Fig. 8D är konformad, väsentligen såsom membranet 242 enligt Fig. 7B, 7C och 7D, och således kan den andra punkten 450 vara en punkt på den yttersta vänsterkanten av konbasen, såsom illustreras i Fig. 8D, när den första utvalda punkten 430 är på den yttersta högersidan av konbasen.

I ett påföljande steg, S130, kan de punkter som beskriver konturen hos ytan 242 kopieras så att ett flertal punkter PS2 = (x2, y2, z2) representerar en spegelyta 242'; varvid spegelytan 242' såsom den representeras är väsentligen identisk men spegelvänd i förhållande till den ursprungliga ytan 242 (se Fig. 8C). Detta förfarande kan utföras med hjälp av en dator som utför ett datorprogram. Den första utvalda punkten 430 speglas av en första spegelpunkt 430', och den andra punkten 450 speglas av en andra spegelpunkt 450'. Med hänvisning till Fig. 8C och 8D, kan en linje 460 dras så att den förbinder den första spegelpunkten 430' med den andra spegelpunkten 450'. Linjen 460 kan representera ett bakre plan av den blivande reflektorn.

I ett påföljande steg, S140, kan de punkter som beskriver konturen hos spegelytan 242' tillvalbart flyttas ett bestämt avstånd Ay i y-axelns riktning, såsom illustreras i Fig. 8D. Den förflyttade spegelbilden, som visas i Fig. 8D, kan således ha koordinaterna PS2 = (x2, y2, z2) = PS2 = (x2, y2 + Ay, z2). Den bestämda mängden Ay förflyttning i y-axelns riktning kan sättas till noll.

I ett steg, S150, roteras de punkter som utgör spegelytan 242' med en bestämd vinkel ot kring den första utvalda spegelpunkten 430', såsom illustreras i Fig. 8E, så att väsentligen alla punkter som beskriver spegelytans 242' kontur förflyttas i y-axelns riktning. Under detta steg, S150, kan enbart den utvalda punkten 430' bibehållas vid väsentligen oförändrad position, eftersom alla övriga koordinatpunkter som utgör spegelytan roteras kring den. Enligt en utföringsform kan detta steg utföras så att under vridningen av spegelytan 242' så sträcks spegelytan ut så att en godtycklig punkt PS2 = (x2, y2, z2) hos spegelytan 242' bibehålles vid ett oförändrat x-läge medan den förflyttas i y-riktningen.

Fig. 8F är en sektionerad sidovy av en utföringsform av en audiogenerator 410 vari punkterna PS2 = (x2, y2, z2) som utgör spegelytan 242' har vridits en bestämd vinkel ot kring den utvalda spegelpunkten 430'. I utföringsformen enligt Fig. 8F är den bestämda 23 10 15 20 25 30 35 536 652 vinkeln oc ca 45°, och den bestämda förflyttningen Ay är noll, d v s det har inte utförts någon enhetlig translation i y-riktningen.

Med hänvisning till Fig. 8F kan en utföringsform av audiogeneratorn 410 innefatta en första aperturöppning 315 som definieras av planet hos basen hos det väsentligen konformade membranet 240. Den första aperturöppningen 315 kan vara såsom diskuterats ovan i samband med Fig. 3 och/eller 5 och/eller 6 och/eller Fig. 8A. I Fig. 8F illustreras således den första aperturöppningen av den linje som sträcker sig från punkten 430 till punkten 450. Audiogeneratorn 410 enligt utföringsformen som illustreras i Fig. 8F innefattar också en andra aperturöppning 415. Den andra aperturöppningens 415 plan 416 illustreras att sträcka sig längs en rät linje som förbinder punkten 450' och punkten 450, i Fig. 8F.

Ljud som alstras av membranet 240 kan färdas i riktningen M, via den första aperturöppningen 315, så att det reflekteras av ytan 242' hos reflektorn 400. Ljud som reflekteras av reflektorns 400 yta 242' kan därefter lämna audiogeneratorn 410 via den andra aperturöppningen 415 så att det färdas i pilens 300' riktning mot ett plan P på ett avstånd D3 från den andra aperturöppningens 415 plan 416. Enligt en utföringsform kan planet P sammanfalla med den andra aperturöppningens 415 plan 416, när avståndet D3 är mycket kort, eller väsentligen noll. Under en typisk lyssningssession kan emellertid planet P, där en användare sannolikt är placerad, vara på ett avstånd D3 om mer än 1 m från den andra aperturöppningens 415 plan 416.

Fig. 8G är en annan sektionerad sidovy av audiogeneratorn 410 enligt utföringsformen enligt Fig. 8F. Med hänvisning till Fig. 8G kommer geometrin för utföringsformer av audiogeneratorn 410 att beskrivas.

Enligt utföringsformer av uppfinningen är geometrin hos audiogeneratorn 410 sådan att en väg R omfattartvå delavstånd: ett första delavstånd R1 och ett andra delavstånd R2. Det första delavståndet R1 definieras av en rät linje (parallell med pilen 300') som är ortogonal mot den andra aperturöppningens 415 plan 416, och dess värde är avståndet, längs den räta linjen, från en godtycklig punkt på den andra aperturöppningens 415 plan 416 till en motsvarande punkt PC på den icke-plana ytan 242' hos reflektorn 400 (se Fig. 8G). Det andra delavståndet R2 definieras av en andra rät linje (parallell med pilen M) som är ortogonal mot den första aperturöppningens 315 plan 314, och dess värde är avståndet 24 10 15 20 25 30 35 536 652 längs den andra linjen, från punkten PB (benämnd "motsvarande punkt") på den icke- plana ytan 242' hos reflektorn 400 till en andra motsvarande punkt på membranets 240 icke-plana yta 242. Enligt vissa utföringsformer är audiogeneratorn 410 sådan att för vilka som helst två sådana vägar RA och RB är det sant att avståndet RA är väsentligen lika med avståndet RB. Väglängden RA är således väsentligen lika med Väglängden RB där båda är väsentligen lika med ett konstant värde C. Värdet för konstanten C kan således fastställas av den icke-plana ytans 242 geometri hos membranet 240. Enligt en utföringsform beror värdet hos konstanten C av det längsta avståndet, längs en väg R såsom beskrivits ovan, från en punkt på planet 416 hos den andra aperturöppningen 415 till en motsvarande punkt på den icke-plana ytan 242 hos membranet 240. När den icke-plana ytan 242 hos membranet 240 är väsentligen konformad så kan värdet hos konstanten C bero av membranets 240 radie R1. Vidare kan värdet hos konstanten C bero av värdet på den bestämda mängden förflyttning Ay, som väljes i samband med steg S140 under konstruktionen av reflektorn, såsom beskrivs ovan.

Enligt vissa andra utföringsformer är audiogeneratorn 410 sådan att för vilka som helst två sådana vägar RA och RB är det sant att avståndet RA är väsentligen lika med avståndet RB, utom för vägar med ursprung eller terminering väsentligen vid den första aperturöppningens 315 gränslinje 270. Dessa beskrivningar av audigeneratorns 410, 390 geometri kan vara giltiga för ett stort urval av vinklar oi och för många olika storlekar hos de första resp. andra aperturöppningarna, och för många olika ömsesidiga storleksförhållanden mellan de första och andra aperturöppningarna.

Den ovan beskrivna geometrin hos audiogeneratorn 410 kräver inte att det första delavståndet R1 och det andra delavståndet R2 är ömsesidigt ortogonala. Enligt vissa utföringsformer av audiogeneratorn 410 är emellertid de första avstånden R1 och de andra avstånden R2 ortogonala med varandra. Med hänvisning till Fig. 8G illustreras ett antal första delavstånd R1 som avstånd AX i en X-axels riktning, och ett antal andra avstånd R2 illustreras som avstånd Ay.

Närmare bestämt illustrerar ett antal linjer Ay1, Ay2, Ay3,... Ayi, Ay9 och Ay10 resp. avstånd från den icke-plana ytan 242 hos membranet 240 till den icke-plana ytan 242' hos reflektorn 400. Ett antal på motsvarande sätt benämnda linjer Ax1, Ax2, Ax3,... Axi, Ax9 och Ax10 illustrerar de resp. avstånden från de punkter där linjerna Ay1, Ay2, Ay3,...

Ayi, Ay9 och Ay10 faller in på ytan 242' till den andra aperturöppningens 415 plan 416. 25 10 15 20 25 30 35 536 652 Enligt utföringsformer av uppfinningen är audiogeneratorns 410 geometri sådan att summan Si av avstånden xi och yi är konstant: Si = Axi + Ayi = C, där C är en konstant; och indexet i är ett positivt heltal, eller noll.

Emedan högkvalitativt ljud kan alstras med användning av en enda audiogenerator 410 såsom beskrivits ovan, så kan det emellanåt vara önskvärt att tillhandahålla ett flertal separata el-till-audio-signalomvandlare för ett flertal frekvensband som ingår i drivsignalen 180. I det fall att två eller fler separata el-till-audio-signalomvandlare används i en audiogenerator 410, bör dessa separata el-till-audio-signalomvandlare anordnas så att de ovan nämnda villkoren A) och B) bibehålles, enligt en utföringsform av uppfinningen.

I det fall att två eller fler separata el-tiII-audio-signalomvandlare med icke-plana ytor används: Värdet på den ovannämnda konstanten C kan bero av den el-till-audio-signalomvandlare som har det största membranet 240, eller bero av den el-till-audio-signalomvandlare vars membran 240 har den största variationen i yt-ojämnhet.

Fig. 9 är en schematisk sidovy av en audiogenerator 410 innefattande ett exempel av ett flertal el-tiII-audio-signalomvandlare av ömsesidigt olika geometrisk beskaffenhet. Det finns en första el-till-audio-signalomvandlare 410. som har ett första stort icke-plant membran 240|, en andra el-tilI-audio-signalomvandlare 410" som har ett icke-plant membran 240" som är mindre än det första stora membranet 240|. Slutligen finns det en tredje el-till-audio-signalomvandlare 410m som har ett plant membran 240m.

En audiogenerator 410 med ett flertal el-till-audio-signalomvandlare, som var och en är anpassad för optimal reproduktion av olika frekvensband, kan med fördel förbättra el-till- audio-signalomvandlarens 410 prestanda vad gäller förmågan att korrekt återskapa ett brett frekvensspektrum som kan ingå i drivsignalen 180.

I detta sammanhang hänvisas till diskussionen ovan (i samband med Fig. 5) om villkoren för att återskapa en akustisk signal 200 så att den troget representerar den ursprungliga akustiska signalen 210 (se Fig. 1) med ett minimum av distorsion. Speciellt noteras att 26 10 15 20 25 30 35 536 652 den ömsesidiga uppkomstordningen, mellan två qodtvckliqa siqnaler som har olika signalfrekvens i den ursprungliga akustiska signalen 110, måste bibehållas i den reproducerade akustiska signalen 200 (refererat till såsom villkor A2 ovan). När en ursprunglig akustisk signal 110 innefattar två separata signalkomponentfrekvenser f1 och f2, såsom exempelvis en diskantsignalkomponent innefattande en frekvens f1 om 10 000 Hz och en annan signalkomponent innefattande en frekvens f2 om 50 Hz, kan ett system för reproduktion av akustiska signaler försöka reproducera denna multi-komponent- akustiska signal 110 med användning av separata signalomvandlarelement, såsom ett diskantsignalomvandlarelement för reproduktion av högfrekvenskomponenten f1 och ett bassignalomvandlarelement för reproduktion av lågfrekvenskomponenten f2.

Såsom nämnts ovan kan värdet på den ovan nämnda konstanten C bero av den el-till- audio-signalomvandlare som har det största membranet 240, eller av den el-till-audio- signalomvandlare vars membran 240 har störst variation i yt-ojämnhet, när två eller flera separata el-till-audio-signalomvandlare används. Således, med hänvisning till Fig. 9, insåg uppfinnaren att för att en audiogenerator 410, innefattande ett flertal el-till-audio- signalomvandlare 410., 410.., och 410..., korrekt skall kunna omvandla en elektrisk signal till en serie tryckvågor (som kan utgöra en akustisk signal), så bestäms värdet på den ovannämnda konstanten C av den el-till-audio-signalomvandlare 410. som har det största membranet 240, eller på den el-till-audio-signalomvandlare vars membran 240 har den största avvikelsen avseende yt-icke-planhet. I det fall som illustreras i Fig. 9, utgörs det avgörande membranet av membranet 240. hos el-till-audio-signalomvandlaren 410..

I en typisk kommersiell el-tilI-audio-signalomvandlare 410 kan det tillhandahållas ett basmembran 240., ett mellanregisterhögtalarmembran 240.. och ett diskanthögtalarmembran 240.... I en sådan kommersiell el-till-audio-signalomvandlare 410 utgörs det avgörande membranet 240. typiskt av membranet för alstring av de lägsta audiosignalerna, d v s det som oftast benämns som bashögtalarmembranet, eller woofer- membranet. I en typisk installation kommer således membranet 240. hos bashögtalaren eller woofern att vara det avgörande membranet 240.. Ett förfarande för alstring av en audiogenerator 410 innefattande ett flertal el-till-audio-signalomvandlare med membran 240 som har olika geometrisk beskaffenhet kan innefatta följande steg: S310: I ett första steg: tillhandahåll ett flertal el-till-audio-signalomvandlare med membran 240 som har olika geometrisk beskaffenhet. 27 10 15 20 25 30 35 536 652 S320: Fastställ vilken av de tillhandahållna el-till-audio-signalomvandlare som har det största membranet 240, eller den el-till-audio-signalomvandlare vars membran 240 har störst avvikelse avseende yt-icke-planhet. Den fastställda el-till-audio-signalomvandlaren kommer, i denna text, att benämnas som den avgörande el-tiII-audio-signalomvandlaren 410. som har ett avgörande membran 240..

S330: Fastställ värdet för konstanten C, för det avgörande membranet 240.. Detta kan göras såsom diskuterats ovan i samband med Fig. 8A till 8G. Den därmed fastställda konstanten kommer, i denna text, att benämnas som den avgörande konstanten C..

S340: Väljs en av de återstående el-till-audio-signalomvandlarna 410.. bland de el-till- audio-signalomvandlare som tillhandahålles i steg S310 med ett icke-plant membran 240...

Den utvalda el-till-audio-signalomvandlaren kommer nu att benämnas som el-till-audio- signalomvandlare 410.. med ett icke-plant membran 240...

S350: Fastställ värdet på konstanten C.., för den utvalda el-till-audio-signalomvandlaren 410... Detta kan utföras såsom diskuterats ovan i samband med Fig. 8A till 8G. Den således fastställda konstanten kommer, i denna text, att benämnas som en beroende konstant C.. och den motsvarande el-till-audio-signalomvandlaren benämnes som den beroende el-till-audio-siqnalomvandlaren 410... Värdet på den beroende konstanten C.. bör vara mindre än värdet på den avgörande konstanten C..

S360: Fastställ ett skillnadsvärde AC._..: Skillnadsvärdet kan vara ACi-u = Ci _ Cu S370: Vid konstruktion av audiogeneratorn 410, innefattande ett flertal el-till-audio- signalomvandlare, bör planet 416.. för den beroende el-till-audio-signalomvandlaren 410.. placeras på ett större avstånd från planet P än planet 416. hos den avgörande el-till-audio- signalomvandlaren 410., varvid skillnaden är det fastställda skillnadsvärdet AC..... Detta illustreras schematiskt i Fig. 9. Skillnadsvärdet AC... kan uttryckas som ett avstånd, exempelvis i millimeter.

S380: Om det finns ytterligare en el-tiII-audio-signalomvandlare som tillhandahålles i steg S310 med icke-plant membran 240..: så repetera stegen S340 till S370. 28 10 15 20 25 30 35 536 652 S390: Välj en av de återstående eI-till-audio-signalomvandlarna 410., bland de el-till- audio-signalomvandlare som tillhandahålles i steg S310, med ett plant membran 240....

Den utvalda el-till-audio-signalomvandlaren kommer nu att benämnas som plant- membran-signalomvandlare 410.... Det plana membranet 240... hos p|ant-membran- signalomvandlaren 410... är sådant att S400: Vid konstruktion av audiogeneratorn 410 innefattande ett flertal el-till-audio- signalomvandlare, bör plant-membran-signalomvandlarens 41 O... plana membran 240... positioneras i ett läge så att utbredningsavståndet C._... från det plana membranet 240... till det utsträckta planet 416. hos den andra aperturöppningen 415 hos den avgörande el-till- audio-signalomvandlaren 410. är väsentligen lika med värdet hos den avgörande konstanten C. (se Fig. 9 och/eller Fig. 11A). Detta kan också uttryckas såsom följer. Plant- membran-signalomvandlaren 410... har sin andra aperturöppning 415 väsentligen i det plana membranets 240... plan, eftersom det plana membranet 240... fungerar att alstra en plan vågfront. Således har konstanten C värdet noll (0) för p|ant-membran- signalomvandlaren 410....

Fig. 10A är en illustration av ytterligare en utföringsform av en audiogenerator 410 enligt uppfinningen. Utföringsformen enligt Fig. 10A innefattar de fördelaktiga särdrag hos audiogeneratorn 190 som beskrivs i samband med Fig. 2C och/eller 2D med styrväggar 510, 520, 530, 540 anordnade att orsaka ett ökat ljudutbredningsfokus i riktningen 300A' mot planet P på ett avstånd D3 från audiogeneratorn 410. Emellertid skiljer sig utföringsformen enligt Fig. 10 från utföringsformerna enligt Fig. 2A-2D genom att lådstrukturen 502 håller inneslutningen 310, så att rörelse hos det första membranet 240A orsakar ljudutbredning i en första riktning som är skild från riktningen 300', och det övre styrorganet 510 har lutats så att det orsakar reflektion av ljud som lämnar den första aperturöppningen 315.

Med hänvisning till Fig. 10A kan således audiogeneratorn 410 innefatta en aperturöppning 415, en reflektor 560 och inriktande styrväggar 510, 520, 530, 540. Reflektorn 560 kan ha en yta anordnad att reflektera akustiska signaler. Reflektorn samverkar med de inriktande styrväggarna för att leda och styra nämnda audiotryckvågor att utbreda sig i riktningen 300' så att de utbreder sig i en riktning som är ortogonal mot aperturöppningens 415 plan.

Fig. 10B är en schematisk tvärsnittsvy längs linjen A-Ai Fig. 10A. 29 10 15 20 25 30 536 652 När rörelse hos membranet 240A orsakar en momentan lufttrycksökning, d v s en tryckpuls, med en utbredningsriktning v i riktningen M, som är ortogonal mot den första aperturöppningens 315 plan, så reflekteras således tryckpulsen i den önskade riktningen av reflektor 560. Tryckpulserna kan också bibehållas och riktas av de inriktande styrväggarna 510, 520, 530 och 550 så att tryckpulsernas rörelseriktning fokuseras i riktningen 300A' mot ett plan P på ett avstånd från audiogeneratorn 410.

Eftersom en lyssnare 205 typiskt avnjuter musik på ett avstånd D3 om mer än 1 m, eller så, från audiogeneratorn 410, är det fördelaktigt att ha ljudet (som är sammansatt av successiva styrda tryckpulser) riktat.

När en plan vågfront med smal bredd lämnar en källa så ligger det i dess natur att spridas sidledes på ett sätt som orsakar den resulterande vågfronten att bli krökt på ett stort avstånd från källan. I detta sammanhang fungerar de inriktande styrväggarna att leda och styra de successiva tryckpulserna emedan de utbreder sig från den första aperturöppningen.

Fig. 10B är en tvärsnittsvy ovanifrån längs linjen A-A i Fig. 10A.

De ljudvågor som matas ut via den andra aperturöppningen 415A| kan utbreda sig in i den omgivande rymden väsentligen i riktningen 300A' som är ortogonal mot planet 416A| hos den andra aperturöppningen 415A.. Emellertid är ljudvågors natur sådan att de kan spridas något också i andra riktningar än riktningen 300A'. Enligt en utföringsform av uppfinningen kan audiogeneratorn 410 också innefatta inriktande styrväggar för att orsaka ett ökat ljudutbredningsfokus i riktningen 300A' som är ortogonal mot planet 416A| hos den andra aperturöppningen 415A..

När rörelse hos membranet 240 orsakar en momentan ökning av lufttryck, d v s en tryckpuls, med en utbredningsriktning v i riktningen M, ortogonal mot den första aperturöppningens plan, så bibehålles således tryckpulsen och riktas av de inriktande styrväggarna så att tryckpulsens rörelseriktning fokuseras i riktningen 300A' mot ett plan P på ett avstånd från audiogeneratorn 410. 30 10 15 20 25 30 35 536 652 Eftersom en lyssnare 205 typiskt avnjuter musik på ett avstånd D3 om mer än 1 m, eller så, från audiogeneratorn 410, är det fördelaktigt att ha ljudet (som är sammansatt av successiva styrda tryckpulser) riktat.

När en plan vågfront med smal bredd lämnar en källa så ligger det i dess natur att spridas likledes på ett sätt som orsakar den resulterande vågfronten att bli krökt på ett stort avstånd från källan. I detta sammanhang fungerar de inriktande styrväggarna att leda och styra de successiva tryckpulserna emedan de utbreder sig från den första aperturöppningen. Således, de inriktande styrväggarna, i den önskade riktningen 300' emedan fokuserad.

Fig. 11A är en illustration av ytterligare en utföringsform av en audiogenerator 410 enligt uppfinningen. Utföringsformen enligt Fig. 10 förenar de fördelaktiga särdragen hos audiogeneratorn 190 som beskrivs med hänvisning till Fig. 10A och 10B med de ytterligare fördelaktiga särdragen hos audiogeneratorn 390, 410 som beskrivs med hänvisning till Fig. 5-9. Således är Fig. 10B också en illustration av en tvärsnittsvy ovanifrån längs linjen A-A i Fig. 11A.

Audiogeneratorn 410 enligt Fig. 11A innefattar en inneslutning 310 anordnad att omsluta ett utrymme 320 mellan det första signalomvandlarelementet 210A och det andra signalomvandlarelementet 210B. Enligt en utföringsform är inneslutningen 310 en tätad inneslutning. inneslutningen 310 har således ett hölje 312 så att höljet 312 samverkar med membranen 240A och 240B så att luft förhindras från att flöda fritt mellan luftvolymen inuti inneslutningen 310 och den omgivande luften.

De två signalomvandlarelementen 210A och 210B kan med fördel vara kopplade i motfas, såsom illustreras i Fig. 2A och/eller såsom illustreras i Fig. 2B och som i Fig. 10.

Audiogeneratorn 410 enligt Fig. 11A skiljer sig från audiogeneratorn 190 enligt Fig. 2A och 2B genom att den innefattar en första reflektor 400A. Reflektorn 400A kan vara konstruerad såsom beskrivits ovan med hänvisning till Fig. 5-9. Således kan audiogeneratorn 410 enligt Fig. 11A innefatta en andra aperturöppning 415A, där reflektorn 400A samverkar med det första signalomvandlarelementet 210A så att ljudvågor som lämnar den andra aperturöppningen 415A i en riktning 300A' ortogonalt mot planet 416A. hos den andra aperturöppningen 415A är plana vågor. 31 10 15 20 25 30 35 536 652 Ett flertal utföringsformer och olika delar av audiogeneratorer beskrivs nedan.

En utföringsform 1 av uppfinningen innefattar: ett signalomvandlarelement (210) som har ett membran (240); och organ (250) för att orsaka membranet (240) att röra sig i beroende av en insignal så att audiovågor orsakas att utbreda sig i en riktning (300, 300A, 300B) bort från membranet.

Utföringsform 2. Signalomvandlarelementet (210) enligt utföringsform 1, varvid signalomvandlarelementet (210) innefattar en permanentmagnet (260) som är stadigt fäst vid en signalomvandlarelementkropp (280); och varvid membranrörelsegeneratorn (250) innefattar en spole (250) anordnad att generera ett magnetfält som svar på mottagande av en drivsignal.

Utföringsform 3. Signalomvandlarelementet (210) enligt utföringsform 1 eller 2; varvid membranet (240) har en yttre gränslinje (270) som är flexibelt fäst vid en del (282) av signalomvandlarelementkroppen (280).

Utföringsform 4. Signalomvandlarelementet (210) enligt någon av föregående utföringsformer; varvid drivsignalen (180) kan levereras via första drivanslutningar (252, 252a, 252B) och andra drivanslutningar (254, 254A, 254B); varvid drivanslutningarna är elektriskt förbundna med spolen (250) via första (256) resp. andra (258) elektriska ledare.

Utföringsform 5. Signalomvandlarelementet (210) enligt utföringsform 4; varvid de första (256) och andra (258) elektriska ledarna är anordnade att tillåta den önskade rörelsen hos membranet (240) och samtidigt tillåta de första drivanslutningarna (252, 252A, 252B) resp. andra drivanslutningarna (254, 254A, 254B) att bibehållas orörliga i förhållande till signalomvandlarelementkroppen (280).

Utföringsform 6. Signalomvandlarelementet (210) enligt någon av föregående utföringsformer; varvid signalomvandlarelementkroppen (280) ärfästbar vid en baffel (230).

Utföringsform 7. En audiogenerator (410, 190) innefattande: 32 10 15 20 25 30 35 536 652 ett första signalomvandlarelement (210A) som är monterat så att det första signalomvandlarelementet (210A) kan orsaka audiovågor att utbreda sig i en första riktning (300A); ett andra signalomvandlarelement (210B) som är monterat så att det andra signalomvandlarelementet (210B) kan orsaka audiovågor att utbreda sig i en andra riktning (300B) som är skild från den första riktningen (300A); en inneslutning (310) anordnad att omsluta ett utrymme (320) mellan det första signalomvandlarelementet (21 OA) och det andra signalomvandlarelementet (210B).

Utföringsform 8. Audiogeneratorn (410, 190) enligt utföringsform 7; varvid det första signalomvandlarelementet (210A) och/eller det andra signalomvandlar- elementet (210B) är/såsom definieras i någon av utföringsformerna 1-6.

Utföringsform 9. Audiogeneratorn (410, 190) enligt utföringsform 7 eller 8; varvid den andra riktningen (300B) är motsatt till den första riktningen (300A).

Utföringsform 10. En audiogenerator (410, 190) innefattande: ett membran (240) som har en yta (242) som är icke-plan, och en reflektor (400), varvid reflektorn (400) har en ytform anordnad att reflektera audiovågor som utbreder sig från membranytan så att en fasavvikelse, mellan två audiovågor, orsakad av nämnda icke- plana yta (242) väsentligen elimineras vid ett godtyckligt avstånd (D3) från audiogeneratorn (410).

Utföringsform 11. En audiogenerator (410, 190) innefattande: ett signalomvandlarelement (210) enligt någon av föregående utföringsformer, varvid membranet (240) har en yta (242) som är icke-plan; varvid audiogeneratorn (410, 190) vidare innefattar: en reflektor (400), varvid reflektorn (400) har en ytform anordnad att reflektera audiovågor som utbreder sig från membranytan så att en fasavvikelse, mellan två audiovågor, orsakad av nämnda icke- plana yta (242) väsentligen elimineras vid ett godtyckligt avstånd (D3) från audiogeneratorn (410).

Utföringsform 12. Audiogeneratorn (410, 190) enligt någon av föregående utföringsformer, vidare innefattande: en baffel (230). 33 10 15 20 25 30 536 652 Utföringsform 13. Audiogeneratorn (410, 190) enligt någon av föregående utföringsformer då den beror av utföringsform 7; varvid inneslutningen (310) är en tätad inneslutning.

Utföringsform 14. Audiogeneratorn (410, 190) enligt någon av föregående utföringsformer, varvid de två signalomvandlarelementen (210A, 210B) är kopplade i motfas.

Utföringsform 15. Audiogeneratorn (410, 190) enligt någon av föregående utföringsformer, varvid de två signalomvandlarelementen (210A, 210B) är seriekopplade.

Utföringsform 16. Audiogeneratorn (410, 190) enligt någon av föregående utföringsformer, varvid de två signalomvandlarelementen (210A, 210B) är parallellkopplade.

Utföringsform 17. Audiogeneratorn (410, 190) enligt någon av föregående utföringsformer, varvid de två signalomvandlarelementen (210A, 210B) är kopplade så att när det första membranet (24OA) rör sig i den första riktningen (300A), så rör sig också det andra membranet (240B) i den första riktningen (300A).

Utföringsform 18. En audiogeneratorn (410) innefattande: ett membran (240) som har en yta (242) som är icke-plan, en baffel (230); och en reflektor (400), varvid reflektorn (400) har en ytform anordnad att reflektera audiovågor som utbreder sig från membranytan så att en fasavvikelse, mellan två audiovågor, orsakad av nämnda icke- plana yta (242) väsentligen elimineras vid ett godtyckligt avstånd (D3) från audiogeneratorn (410).

Utföringsform 19. Audiogeneratorn (410, 190) enligt någon av föregående utföringsformer, vidare innefattande en reflektor (400), varvid reflektorn (400) har en ytform anpassad att reflektera audiovågor (W1', W2') som utbreder sig från membranytan så att när de reflekterade audiovågorna (W1', W2') når ett plan (P) på ett avstånd (D3) från audiogeneratorn (410) så har de reflekterade 34 10 15 20 536 652 audiovågorna (W1', W2') förflyttat sig väsentligen samma avstånd oavsett från vilka delar av membranytan som audiovågorna (W1', W2') har sina ursprung.

Utföringsform 20. Audiogeneratorn (410, 190) enligt någon av föregående utföringsformer, vidare innefattande: en diskantenhet anordnad att alstra åtminstone en diskantaudiovåg.

Utföringsform 21. Audiogeneratorn (410, 190) enligt utföringsform 20, varvid: diskantenheten är anordnad att alstra diskantaudiovågen så att diskantaudiovågen, på ett avstånd (D3) från audiogeneratorn (410), är i fas med ovannämnda två audiovågor orsakade av den icke-plana ytan (242).

Utföringsform 22. Audiogeneratorn (410, 190) enligt utföringsform 20 eller 21, varvid: diskantenheten är placerad vid ett bestämt avstånd bakom ovannämnda baffel.

Utföringsform 23. Audiogeneratorn (410, 190) enligt någon av föregående utföringsformer, varvid avståndet (D3) är ett avstånd som är mycket större än ytavvikelsen hos den icke- plana ytan. 35

Claims

10 15 20 25 30 536 652 Patentkrav

1. Audiogenerator (410, 190) innefattande: ett första signalomvandlarelement (210A) som är monterat så att det första signalomvandlarelementet (210A) kan orsaka audiovågor att utbreda sig i en första riktning (M); ett andra signalomvandlarelement (210B) som är monterat så att det andra signalomvandlarelementet (210B) kan orsaka audiovågor att utbreda sig i en andra riktning som är skild från den första riktningen (M); ett hölje (310) anordnat att omsluta ett utrymme (320) mellan det första signalomvandlarelementet (210A) och det andra signalomvandlarelementet (210B); varvid det första signalomvandlarelementet (210A) har ett första membran (240A) som har en yta (242A) som är icke-plan, och varvid det första membranet (240A) har en yttre gränslinje (270) som är flexibelt fäst vid en del (282) av en signalomvandlarelementkropp (280); varvid den yttre gränslinjen (270) definierar en första aperturöppning (315) som har ett första aperturöppningsplan (314); och varvid det första membranet (240A), under drift, är anordnat att orsaka audiotryckvågorna att utbreda sig i den första riktningen (M, 300, 300A) ortogonalt mot det första aperturöppningsplanet (314); varvid audiogeneratorn (410, 190) vidare omfattar en reflektor (400), varvid reflektorn (400) har en yta (442) anordnad att reflektera akustiska signaler; och inriktande styrväggar (510, 520, 530, 540) varvid reflektorn (400) samverkar med de inriktande styrväggarna för att leda och styra audiotryckvågorna att utbreda sig i en tredje riktning (300', 300A'); varvid den tredje riktningen (300', 300A') är skild från den första riktningen; och varvid den akustiskt reflektiva ytan (442) har en icke-plan kontur (242').

2. Audiogenerator (410, 190) innefattande: ett första signalomvandlarelement (210A) som är monterat så att det första signalomvandlarelementet (210A) kan orsaka audiovågor att utbreda sig i en första riktning (M); 36 10 15 20 25 30 35 536 652 ett andra signalomvandlarelement (210B) som är monterat så att det andra signalomvandlarelementet (210B) kan orsaka audiovågor att utbreda sig i en andra riktning som är skild från den första riktningen (M); ett hölje (310) anordnat att omsluta ett utrymme (320) mellan det första signalomvandlarelementet (210A) och det andra signalomvandlarelementet (210B); varvid det första signalomvandlarelementet (210A) har ett första membran (240A) som har en yta (242A) som är icke-plan, och varvid det första membranet (240A) har en yttre gränslinje (270) som är flexibelt fäst vid en del (282) av en signalomvandlarelementkropp (280); varvid den yttre gränslinjen (270) deﬁnierar en första aperturöppning (315) som har ett första aperturöppningsplan (314); och varvid det första membranet (240A), under drift, är anordnat att orsaka audiotryckvågorna att utbreda sig i den första riktningen (M, 300, 300A) ortogonalt mot det första aperturöppningsplanet (314); varvid audiogeneratorn (410, 190) vidare omfattar en reflektor (400), varvid reflektorn (400) har en yta (442) anordnad att reflektera akustiska signaler; och inriktande styrväggar (510, 520, 530, 540) varvid reflektorn (400) samverkar med de inriktande styrväggarna för att leda och styra audiotryckvågorna att utbreda sig i en tredje riktning (300', 300A'); varvid den tredje riktningen (300', 300A') är skild från den första riktningen; och varvid den akustiskt reflektiva ytan (442) har en icke-plan kontur (242'), samt varvid konturen hos den icke-plana reflektorytan (442) är anordnad att kompensera för membranets (240) icke-plana yta (242) genom att väsentligen utjämna utbredningsavstånden för ömsesidigt olika akustiska signal-strålar.

3. Audiogeneratorn enligt krav 1 eller 2; varvid den icke-plana konturen (242') hos den akustiskt reflektiva ytan (442, 242') är så formad att en punkt (PC) på ytan (442, 242') är placerad på ett första avstånd (DRj, Axi), längs en första rät linje i den tredje riktningen (3002 300A') som är ortogonal mot den andra aperturöppningens (415) plan (416), från den andra aperturöppningens (415) plan (416); och på ett andra avstånd (DRZ, Ayi), längs en andra rät linje som är ortogonal mot den första aperturöppningens (415) plan (314), från en motsvarande punkt (xi) på membranets (240) icke-plana yta (242). 37 10 15 20 25 30 536 652

4. Audiogeneratorn enligt krav 3; varvid summan (Si) av det första avståndet (DR1, Axi) och det andra avståndet (DRZ, Ayi) är ett väsentligen konstant värde (C) för vilken som helst motsvarande punkt (Xi) på membranets (240) icke-plana yta (242).

5. Audiogeneratorn enligt krav 3 eller 4; varvid den motsvarande punkten (xi) på membranets (240) icke-plana yta (242) är en punkt på membranets (240) yta (242) inom den yttre gränslinjen (270).

6. Audiogeneratorn enligt krav 3 eller 4; varvid membranet har en väsentligen cirkulär gränslinje; varvid gränslinjen är beskrivbar medelst en den cirkulära gränslinjens radie (R1); och varvid värdet på nämnda konstant (C) beror av membrangränslinjeradien (R1).

7. Audiogeneratorn enligt något av föregående krav, varvid reflektorn (400) är anordnad så att en del (430') hos reflektorn (400) är positionerad på ett längre avstånd (Ax1) från den andra aperturöppningen, och på ett kortare avstånd (Ay1) från membranets (240) icke-plana yta (242); och en annan reflektordel (450') är positionerad på ett kortare avstånd (Ax10) från den andra aperturöppningens (415) plan (416), och på ett längre avstånd (Ay10) från membranets (240) icke-plana yta (242).

8. Audiogeneratorn enligt något av föregående krav då det beror av krav 3, varvid den första räta linjen i nämnda tredje riktning (300', 300A') är väsentligen ortogonal mot den andra räta linjens riktning (M).

9. Audiogeneratorn (410, 190) enligt krav 1 eller något av kraven 3-8, varvid konturen hos den icke-plana reflektorytan (442) är anordnad att kompensera för membranets (240) icke-plana yta (242) genom att väsentligen utjämna utbredningsavstånden för ömsesidigt olika akustiska signal-strålar. 38 10 15 20 25 30 536 652

10. Audiogenerator (410, 190) innefattande: ett första signalomvandlarelement (210A) som är monterat så att det första signalomvandlarelementet (210A) kan orsaka audiovågor att utbreda sig i en första riktning (M); ett andra signalomvandlarelement (210B) som är monterat så att det andra signalomvandlarelementet (210B) kan orsaka audiovågor att utbreda sig i en andra riktning som är skild från den första riktningen (M); ett hölje (310) anordnat att omsluta ett utrymme (320) mellan det första signalomvandlarelementet (21 OA) och det andra signalomvandlarelementet (210B); varvid det första signalomvandlarelementet (210A) har ett första membran (240A); och varvid det första membranet (240A) har en yttre gränslinje (270) som ärflexibelt fäst vid en del (282) av en signalomvandlarelementkropp (280); varvid den yttre gränslinjen (270) definierar en första aperturöppning (315) som har ett första aperturöppningsplan (314); och varvid, under drift, membranet (240) är anordnat att orsaka audiotryckvågorna att utbreda sig i den första riktningen (M, 300, 30OA) ortogonalt mot det första aperturöppningsplanet (314); varvid audiogeneratorn (410, 190) vidare innefattar inriktande styrväggar (510, 520, 530, 540) anordnade att leda och styra nämnda audio- tryckvågor så att audiotryckvågornas utbredningsriktning fokuseras i den första riktningen.

11. Audiogenerator (410, 190) innefattande: ett första signalomvandlarelement (210A) som är monterat så att det första signalomvandlarelementet (210A) kan orsaka audiovågor att utbreda sig i en första riktning (M); ett andra signalomvandlarelement (210B) som är monterat så att det andra signalomvandlarelementet (210B) kan orsaka audiovågor att utbreda sig i en andra riktning som är skild från den första riktningen (M); ett hölje (310) anordnat att omsluta ett utrymme (320) mellan det första signalomvandlarelementet (210A) och det andra signalomvandlarelementet (210B); varvid det första signalomvandlarelementet (210A) har ett första membran (240A); och varvid det första membranet (240A) har en yttre gränslinje (270) som är flexibelt fäst vid en del (282) av en signalomvandlarelementkropp (280); varvid den yttre gränslinjen (270) definierar en första aperturöppning (315) som har ett första aperturöppningsplan (314); och varvid, under drift, membranet (240) är anordnat att orsaka audiotryckvågorna att 39 10 15 20 25 30 536 652 utbreda sig i den första riktningen (M, 300, 300A) ortogonalt mot det första aperturöppningsplanet (314); varvid audiogeneratorn (410, 190) vidare innefattar en andra aperturöppning (415), en reflektor och inriktande styrväggar (510, 520, 530, 540); varvid reflektorn har en yta anordnad att reflektera akustiska signaler; och varvid reflektorn samverkar med de inriktande styrväggarna för att leda och styra audiotryckvågorna att utbreda sig i en tredje riktning (300', 300A') så att det utbreder sig i en riktning som är ortogonal mot den andra aperturöppningens (415) plan; varvid den tredje riktningen (300', 300A') är skild från den första riktningen.

12. Audiogeneratorn enligt krav 11, varvid det första membranet (240A) har en yta (242A) som är icke-plan, och varvid reflektorytan (442) är icke-plan; varvid den icke-plana reflektorytans (442) kontur är anordnad att kompensera för membranets (240) icke-plana yta (242) genom att väsentligen utjämna vägavståndet mellan ömsesidigt olika akustiska signal-strålar.

13. Audiogeneratorn enligt krav 2 eller 12; varvid den icke-plana konturen (242') hos den akustiskt reflektiva ytan (442, 242') är så formad att en punkt (PC) på ytan (442, 242') är placerad på ett första avstånd (Dm, Axi), längs en första rät linje i den andra riktningen (300', 300A') ortogonal mot den andra aperturöppningens (415) plan (416), från den andra aperturöppningens (415) plan (416); och på ett andra avstånd (DRQ, Ayi), längs en andra rät linje ortogonal mot den första aperturöppningens (415) plan (314), från en motsvarande punkt (xí) på membranets (240) icke-plana yta (242).

14. Audiogeneratorn enligt krav 13; varvid summan (Si) av det första avståndet (Dm, Axi) och det andra avståndet (DRQ, Ayi) är ett väsentligen konstant värde (C) för vilken som helst motsvarande punkt (Xi) på membranets (240) icke-plana yta (242).

15. El-till-audio-signalomvandlare innefattande åtminstone en första och en andra audiogenerator enligt något av föregående krav när det innefattar krav 2 eller 12; varvid 40 10 15 20 536 652 den första audiogeneratorn (410.) har ett större membran än den andra audiogeneratorn (410..), och den första audiogeneratorn (410.) har en avgörande andra aperturöppning (415.); och den andra audiogeneratorn (410..) har en beroende andra aperturöppning (415..); och den beroende andra aperturöppningens (415..) plan (416..) är positionerat i förhållande till den avgörande andra aperturöppningens (415.) plan (416.) så att den beroende andra aperturöppningens (415..) plan (416..) är väsentligen parallellt med den avgörande andra aperturöppningens (415.) plan (416.), och den beroende andra aperturöppningens (415..) plan (416..) är förflyttat i förhållande till den avgörande andra aperturöppningens (415.) plan (416.).

16. El-till-audio-signalomvandlare enligt krav 15, varvid förflyttningsavståndet (AC._.., AC.-...) beror av ett förhållande mellan membranen hos den första och den andra audiogeneratorn.

17. El-till-audio-signalomvandlaren enligt krav 15 då det beror av krav 14, varvid den första audiogeneratorn (410.) har ett avgörande summavärde (Sh, C.), och den andra audiogeneratorn (410..) har ett beroende summavärde (Sll., C..); och varvid förflyttningsavståndet (AC._.., AC._...) beror av ett förhållande eller en skillnad mellan det avgörande summavärdet (Sh, C.) och det beroende summavärdet (Sll., C..). 41