專利名稱：陣列揚聲器系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及陣列揚聲器系統。
背景技術：
作為揚聲器系統的一個類型，存在將多個揚聲器排列成單列或多列的陣列揚聲器系統。陣列揚聲器系統具有排列成單列或多列的多個聲輻射面。陣列揚聲器系統可以由配置為單列或多列的多個揚聲器，以及支承所述多個揚聲器的外殼構成(參照專利文獻I 5)。揚聲器可具有圓錐型振動板或平面型振動板。作為構成陣列揚聲器系統的揚聲器的一個類型，有帶圓錐型振動板的揚聲器。帶圓錐型振動板的揚聲器從圓錐狀的福射面福射聲音。揚聲器可以由例如形成圓錐狀的振動板、框架和音圈激勵器構成。振動板能發生面外變形。
在音圈激勵器中，向位于磁空隙的音圈施加交變電壓，以使振動板發生面外振動，聲音從振動板的面福射。圖14是并列多個圓形的揚聲器的以往的陣列揚聲器系統30的主視圖。陣列揚聲器系統30由多個揚聲器單元300組成，揚聲器單元300分別具有圓形的振動板311和框架313。按照以往的陣列揚聲器系統30，由于從各揚聲器單元300的圓形的振動板311輻射的聲音重疊，所以結果相比使用單獨的揚聲器單元300，可以得到大的聲音輸出。作為構成揚聲器系統的揚聲器的另一個類型，有帶平面型振動板的揚聲器。帶平面型振動板的揚聲器從平面的輻射面輻射聲音。例如，揚聲器可以由平板制成的振動板、邊緣體、框架和音圈激勵器構成。框架借助邊緣體支承振動板。在音圈激勵器中，向位于磁空隙的音圈施加交變電壓，以使振動板產生面外振動，從振動板的面福射聲音。現有技術文獻專利文獻專利文獻I日本專利公開公報特開平11-225389號專利文獻2日本專利公開公報特開2005-210508號專利文獻3日本專利公開公報特開平6-233377號專利文獻4日本專利公開公報特開平5-91586號專利文獻5日本專利公開公報特開平6-90494號由于陣列揚聲器系統將多個揚聲器配置為一列來輻射聲音，所以相比使用單一的揚聲器，能得到更大的聲音輸出。但是，在以往的陣列揚聲器系統中，支承多個揚聲器的外殼形成一個反射來自多個揚聲器的聲音的大的背面空間，導致產生不易衰減的低頻駐波。已知所述低頻駐波對陣列揚聲器系統的聲音特性會產生不能預料的影響。
此外，圖14所示并列多個圓形揚聲器的以往的陣列揚聲器系統上，圓形的振動板311形成的聲輻射面G’為圓形，結果，相鄰的聲輻射面之間的距離為例如不同的距離dl、d2、d3。因此，對應相鄰的聲輻射面之間的距離的差異，會產生頻率不同的各種干涉。為使這種聲音的干涉的影響降低到最小限度，優選盡可能減小相鄰的聲輻射面之間的距離，但是在帶圓形聲輻射面的揚聲器中、減小相鄰的聲輻射面之間的距離存在極限，且會帶來結構復雜的問題。
發明內容
鑒于上述問題，本發明的目的是提供結構簡單、輸出大且聲音特性更穩定的陣列揚聲器系統。為達成上述目的，本發明提供一種陣列揚聲器系統，其包括多個揚聲器單元，對應輸入的信號分別福射聲音；以及支承所述多個揚聲器單兀的外殼，所述多個揚聲器單兀分別包括驅動振動構件的揚聲器，所述振動構件對應所述信號輻射聲音；以及支承所述揚聲器的后空腔諧振箱(back cavity box),所述后空腔諧振箱在與所述振動構件的聲福射面相反的一側形成背面空間。通過配置多個揚聲器單元，可以用簡單的結構加大輸出。而且，在多個揚聲器單元的每一個中，在聲輻射面的相對一側由揚聲器和后空腔諧振箱形成了背面空間。這樣，背面空間的大小被限定于對應揚聲器單元大小的尺寸，可以相對加大產生的駐波的頻率。因為高頻率的駐波容易衰減，所以能使聲音特性穩定。因此，能提供以簡單的結構加大輸出，且聲音特性穩定的陣列揚聲器系統。在上述的陣列揚聲器系統中，多個揚聲器單元的各所述后空腔諧振箱的形狀和尺寸相互一致。根據所述結構，因為能夠使各揚聲器單元的背面空間中產生的駐波的振動特性近似，結果，能使各揚聲器單元的聲音特性近似。而且，在上述的陣列揚聲器系統中，所述外殼支承排成一列且以相同的間隔配置的所述多個揚聲器單元。根據所述結構，可以使從各多個揚聲器單元輻射的聲音合成后生成的整體的聲音特性的紊亂，相對揚聲器單元的排列方向均勻。而且，在上述的陣列揚聲器系統中，以垂直所述多個揚聲器單元配置方向的面切割的、背面空間的斷面(或其局部斷面)的面積，當沿所述多個揚聲器單元配置方向、以相同的間隔觀察時，所述面積為一定。根據所述結構，能夠使背面空間產生的駐波的特性穩定，可以使從多個揚聲器單元輻射的聲音合成后生成的整體聲音特性的紊亂，在揚聲器單元的排列方向上相對減少。 而且，在上述的陣列揚聲器系統中，構成所述多個揚聲器單元的各所述振動構件所具有的聲輻射面，具有包含一對長邊和相互并列的一對短邊的輪廓，所述一對長邊相對所述多個揚聲器單元配置方向平行延伸。根據所述結構，能夠使從多個揚聲器單元輻射的聲音合成后生成的整體的聲音特性的紊亂，在揚聲器單兀的排列方向上相對減少。而且，在上述的陣列揚聲器系統中，所述多個揚聲器單元分別具有填充在所述背面空間中的吸音構件。根據所述結構，能夠使背面空間中產生的駐波衰減。而且，在上述的陣列揚聲器系統中，所述聲輻射面形成為沿所述多個揚聲器單元配置方向擴展的平面狀。根據所述結構，背面空間中產生的駐波穩定，因而對聲輻射面的影響減少。而且，陣列揚聲器系統的聲音特性，在等聲壓分布曲線上呈扇形擴展的穩定的指向性圖案。此外，在上述的陣列揚聲器系統中，所述背面空間被實質性密封。根據所述結構，因為背面空間中產生的駐波不易受到背面空間的外側空間的影響，其結果，能夠使駐波穩定。而且，在上述的陣列揚聲器系統中，所述吸音構件由多個吸音特性不同的吸音件鄰接層疊形成。按照這種結構，利用吸音特性不同的吸音件，能夠使各種頻率的駐波衰減。因此，能夠使背面空間中產生的駐波進一步穩定衰減。而且，在上述的陣列揚聲器系統中，所述后空腔諧振箱包括支承所述揚聲器的第一后空腔諧振箱；以及支承該第一后空腔諧振箱的第二后空腔諧振箱，所述背面空間包括第一背面空間，由所述第一后空腔諧振箱在與所述振動構件的聲輻射面相反的一側形成；以及第二背面空間，由所述第二后空腔諧振箱與所述第一背面空間連通后形成，所述第一背面空間的空間容積小于所述第二背面空間的空間容積。按照這種結構，能夠減小第二背面空間中產生的駐波借助第一背面空間對振動構件的影響。而且，在上述的陣列揚聲器系統中，所述揚聲器單元的正面具有相對所述聲輻射面、一部分形成缺口的形狀。通過設置該缺口，從聲輻射面輻射的聲波不受后空腔諧振箱影響而向正面一側輻射，能實現紊亂少的指向性。按照本發明，能提供結構簡單、輸出大且聲音特性穩定的陣列揚聲器系統。
圖1是本發明的第一實施方式的陣列揚聲器系統的立體圖。圖2是本發明的第 二實施方式的陣列揚聲器系統的立體圖。圖3是本發明的第三實施方式的陣列揚聲器系統的立體圖。圖4是本發明的第三實施方式的揚聲器的A-A斷面圖。圖5是本發明的第三實施方式的揚聲器的側視圖。圖6是本發明的第三實施方式的揚聲器的主視圖。圖7是本發明的第三實施方式的陣列揚聲器系統的側面斷面圖。圖8是本發明的第三實施方式的陣列揚聲器系統的俯視斷面圖。圖9是本發明的第四實施方式的陣列揚聲器系統的俯視斷面圖。圖10是本發明的第五實施方式的陣列揚聲器系統的俯視斷面圖。圖11是本發明實施方式的陣列揚聲器系統的作用說明圖。圖12是本發明實施方式的陣列揚聲器系統的聲音特性圖。圖13是本發明實施方式的陣列揚聲器系統的主視圖。圖14是并列多個圓形揚聲器的以往的陣列揚聲器系統的主視圖。附圖標記說明G聲輻射面H背面空間Hl第一背面空間H2第二背面空間
SI平面部S2傾斜面部X假想面10陣列揚聲器系統100揚聲器單兀110揚聲器111振動構件112激勵器113激勵器框架114邊緣體120后空腔諧振箱121第一后空腔諧振箱122第二后空腔諧振箱130吸音構件200 外殼210外殼主體220外殼罩
具體實施例方式以下，參照
本發明的具體實施方式
。另外，本說明書對相似的結構標注相同的附圖標記進行說明。首先，參照
本發明的第一實施方式的陣列揚聲器系統10。圖1是本發明的第一實施方式的陣列揚聲器系統10的立體圖，由將單個揚聲器單元100局部剖切后表示的局部剖切立體圖，以及表示多個揚聲器單元100被外殼200支承狀態的立體圖組成。從揚聲器單元100的局部剖切立體圖，示出了揚聲器單元100所具有的背面空間H。陣列揚聲器系統10由多個揚聲器單兀100和外殼200構成。各揚聲器單兀100是對應輸入到揚聲器單兀100的信號來福射聲音的音響設備。外殼200為支承排成一列的多個揚聲器單元100的結構體。如圖1的局部剖切圖所示，構成陣列揚聲器系統10的各揚聲器單元100，由揚聲器110和后空腔諧振箱120構成。構成陣列揚聲器系統10的各揚聲器單兀100,也可以由揚聲器110、后空腔諧振箱120和吸音構件(圖1未圖示)構成。揚聲器110由振動構件111和激勵器112構成。揚聲器110也可以由振動構件111、激勵器112和激勵器框架113構成。例如,揚聲器110也可以是動態型揚聲器。振動構件111將輻射聲音的聲輻射面G設置在正面。例如，圖1的陣列揚聲器系統，振動構件111的圓錐狀的聲輻射面G設置在正面。此外，圖1的陣列揚聲器系統中，振動構件111具有圓錐型振動板。激勵器112響應信號以驅動振動構件111。例如，激勵器112也可以是音圈激勵器。后空腔諧振箱120支承揚聲器110,并在與聲福射面G —側相對一側的振動構件111的背面側，形成與揚聲器110圍成的空間，即，背面空間H。如圖1所示，多個揚聲器單元100所具有的各后空腔諧振箱120的形狀和尺寸可以相互一致。即，將構成多個揚聲器單元100的揚聲器110形成為相同的形狀和尺寸，并且將揚聲器110配置在各后空腔諧振箱120中相同的位置上，則多個揚聲器單元100所具有的各背面空間H的形狀與尺寸可以相互一致。如圖1所示，外殼200在多個揚聲器單元100分別以相同的間距P配置成一列的狀態下，支承多個揚聲器單元100。另外，外殼200的板厚例如大于后空腔諧振箱120的板厚。通過不僅采用后空腔諧振箱120、還用板厚大的外殼200來雙重支承揚聲器110，與僅用后空腔諧振箱120支承揚聲器110的情況相比，由于能提高揚聲器單元100的共振頻率，所以能夠進一步加大背面空間H上產生的駐波的頻率(如后所述，頻率高的聲音比頻率低的聲音更容易衰減)。此外，利用外殼200比后空腔諧振箱120剛性高的性質，可以得到同樣的效果。此處，間距P是指每個揚聲器單元100的、揚聲器單元100所配置的列方向(假想線L的延伸方向)的長度。如果設定假想線L，則在圖1中，多個揚聲器單元100沿假想線L配置成一列，外殼200支承沿假想線L配置為一列的多個揚聲器單元100。此外，雖然沒有進行圖示，但也可以是多個揚聲器單元100沿假想線L以相同的間距P的間隔配置為一列，外殼200支承沿假想線L以相同的間距P配置為一列的多個揚聲器單元100。或者，將多個揚聲器單元100分別一列列地排成多列，外殼200沿假想線L支承該分別一列列地排成多列的多個揚聲器單元100。 假想線L表示配置多個揚聲器單元100的一個方向，假想線L可以是直線或曲線。此處，多個揚聲器單元100所具有的各聲輻射面G，朝向垂直假想線L且相同的方向。但是，作為背面空間H的形狀，可以使由垂直假想線L的任意假想面所切斷的斷面的面積，沿假想線L恒定。或者，所述斷面的輪廓的形狀和尺寸，沿假想線L恒定。不論哪種情況，背面空間H的側面和后表面都相對假想線L平行設置。背面空間H的前表面(揚聲器安裝面)的形狀也與假想線L平行。如果如后述圖7所示，當背面空間H的前表面(揚聲器安裝面)的形狀相對假想線L不平行時(例如，激勵器的背面形狀復雜時)，也可以通過將背面空間H分割為沿假想線L的多個空間，并使該被分割的一部分空間的斷面的面積(被上述假想面切斷的斷面的面積)一定。以對應由背面的后空腔諧振箱120和揚聲器110所形成的背面空間H的尺寸的頻率產生駐波。具體而言，以背面空間H的上表面和下表面的距離、背面空間H的左右側面的距離、背面空間H的前表面(揚聲器安裝面)與后表面的距離作為半波長而產生駐波。由于聲波的一個波長是通過聲音的傳播速度(34000厘米/秒)除以頻率而得到，所以例如1700Hz頻率的聲音的半波長約為10厘米。例如，將后空腔諧振箱120的最大的尺寸設為上表面與下表面距離10厘米，就不會產生1700Hz以下頻率的駐波。用垂直假想線L的假想面切斷背面空間H，通過將背面空間H的斷面(或其一部分斷面)的面積設置為沿假想線L恒定，能夠將產生的駐波的波長控制為一定波長。
而且，通過使被垂直假想線L的假想面切斷的背面空間H的斷面(或其一部分斷面)的輪廓的形狀和尺寸，沿假想線L恒定，可以使沿假想線L產生的駐波的波長相同。另外，背面空間H可以允許組裝時產生的少許間隙存在而被實質性密封。吸音構件是用于使背面空間H上產生的駐波衰減的構件，可以填充到背面空間H中。即，陣列揚聲器系統10的各揚聲器單元100，分別具有填充在背面空間H中的吸音構件。吸音構件可以由多個吸音特性不同的吸音件鄰接層疊形成。此時，優選多個吸音件的層狀的交界線與聲輻射面相對平行。特別是，當背面空間H的前表面(揚聲器安裝面)的形狀相對假想線L不平行時(例如，激勵器的背面形狀復雜時)，優選使用所述多個吸音件。吸音件可以是高效吸收在背面空間H產生的駐波的材料，例如，吸音件可以為玻璃纖維、樹脂板制等。圖1中作為一例，對將外殼200作為收容并支承排成一列的單列的多個揚聲器單元100的結構體進行了說明，但本發明不限于此，例如，收容沿假想線L排成一列的、多列的多個揚聲器單元100的結構也能得到同樣的效果。下面，參照
本發明的第二實施方式的陣列揚聲器系統10。圖2是本發明的第二實施方式的陣列揚聲器系統10的立體圖，由將單個揚聲器單元100局部剖切后表示的局部剖切立體圖，以及表示多個揚聲器單元100支承于外殼200的狀態的立體圖組成。從揚聲器單元100的局部剖切立體圖，示出了揚聲器單元100所具有的背面空間H。對于和本發明第一實施方式的陣列揚聲器系統10對應的結構標注相同的附圖標記，并省略部分說明。陣列揚聲器系統10由多個揚聲器單兀100和外殼200構成。揚聲器單兀100是對應揚聲器單兀100上輸入的信號而福射聲音的音響設備。外殼200是支承排成一列的多個揚聲器單元100的結構體。如圖2的局部剖切圖所示，構成陣列揚聲器系統10的各揚聲器單元100，通過揚聲器Iio和后空腔諧振箱120構成。構成陣列揚聲器系統10的各揚聲器單兀100,也可以由揚聲器110、后空腔諧振箱120和吸音構件(圖2未示出)構成。揚聲器110由振動構件111和激勵器112構成。揚聲器110也可以由振動構件111、激勵器112和激勵器框架113構成。例如，揚聲器110為平面揚聲器。振動構件111將輻射聲音的聲輻射面G設置在正面。例如，振動構件111為平面狀的振動板。本實施方式中的振動構件111，具有沿上述實施方式說明的假想線L平面狀擴展的、輻射聲音的聲輻射面G。振動構件111所具有的聲輻射面G為四邊形，例如圖2的陣列揚聲器系統，形成包含相互并列的一對長邊和相互并列的一對短邊的輪廓。振動構件111的邊緣部以在垂直振動面的方向上能振動的狀態、通過激勵器框架113支承。多個揚聲器單元100所具有的聲輻射面G，各自以形成聲輻射面G的輪廓的長邊分別與假想線L平行的狀態配置。激勵器112對應揚聲器單兀100上輸入的信號來驅動振動構件111。例如，激勵器112也可以是音圈激勵器。在陣列揚聲器系統10中，優選振動構件111的聲福射面G分別朝向相同方向,但是也可以根據需要的聲音特性適當修正。后空腔諧振箱120支承揚聲器110，并在與聲輻射面G相對一側的振動構件111的背面側，形成與揚聲器110圍成的空間，即，背面空間H。如圖2所示，在陣列揚聲器系統10中，揚聲器單元100所具有的后空腔諧振箱120，各自的形狀和尺寸可以相互一致。即，將構成多個揚聲器單元100的揚聲器110形成為相同的形狀和尺寸，且將揚聲器110配置在各后空腔諧振箱120中相同的位置上，可以使多個揚聲器單元100所具有的各背面空間H的形狀和尺寸相互一致。另外，外殼200的板厚，例如大于后空腔諧振箱120的板厚。通過不僅采用后空腔諧振箱120、還用板厚更厚的外殼200來雙重支承揚聲器110，與僅用后空腔諧振箱120支承揚聲器110的情況相比，由于能提高揚聲器單元100的共振頻率，所以能夠進一步加大背面空間H上產生的駐波的頻率(如后所述，頻率高的聲音比頻率低的聲音更容易衰減)。此夕卜，使用比后空腔諧振箱120剛性更高的材料作為外殼200，也可以得到同樣的效果。如圖2所示，外殼200在多個揚聲器單元100分別以相同的間距P配置成一列的狀態下、支承所述多個揚聲 器單元100。例如，設定假想線L，將多個揚聲器單元100沿假想線L配置成一列，外殼200可以支承沿假想線L配置成一列的多個揚聲器單元100。而且，也可以將多個揚聲器單元100沿假想線L以相同的間距P配置成一列，外殼200支承沿假想線L以相同的間距P配置成一列的多個揚聲器單兀100。或者,將多個揚聲器單兀100分別一列列地排成多列，外殼200沿假想線L支承該分別一列列地排成多列的多個揚聲器單元100。假想線L表示多個揚聲器單元100的配置方向，假想線L可以是直線或者曲線。此處，多個揚聲器單元100所具有的各個聲輻射面G，朝向垂直假想線L且相同的方向。但是，作為背面空間H的形狀，可以使由垂直假想線L的任意假想面所切斷的斷面的面積，沿假想線L恒定。或者，所述斷面的輪廓的形狀和尺寸，沿假想線L恒定。不論哪種情況，背面空間H的側面和后表面與假想線L平行設置。背面空間H的前表面(揚聲器安裝面)的形狀也與假想線L平行。如果如后述圖7所示，當背面空間H的前表面(揚聲器安裝面)的形狀相對假想線L不平行時，也可以通過將背面空間H沿假想線L分割為多個空間，并使該分割的一部分空間的斷面的面積(被上述假想面切斷的斷面的面積)一定。以對應由背面的后空腔諧振箱120和揚聲器110所形成的背面空間H的尺寸的頻率產生駐波。具體而言，以背面空間H的上表面和下表面的距離、背面空間H的左右側面的距離、背面空間H的前表面(揚聲器安裝面)與后表面的距離作為半波長而產生駐波。由于聲波的一個波長，是通過聲音的傳播速度(34000厘米/秒)除以頻率得到，所以例如1700Hz頻率的聲音的半波長約為10厘米。例如，將后空腔諧振箱120的最大的尺寸設為上表面和下表面距離10厘米，則不會產生1700Hz以下頻率的駐波。通過將背面空間H用垂直假想線L的假想面切斷，并將背面空間H的斷面(或其局部斷面)的面積設置為沿假想線L恒定，可以將產生的駐波的波長控制為一定波長。而且，通過使被垂直假想線L的假想面切斷的背面空間H的斷面(或其局部斷面)的輪廓的形狀和尺寸，沿假想線L恒定，可以使沿假想線L產生的駐波的波長相同。另外，背面空間H可以在允許因組裝而產生的微量間隙的狀態下被實質性密封。吸音構件是用于使背面空間H上產生的駐波衰減的構件，可以填充在背面空間H中。S卩，陣列揚聲器系統10的各揚聲器單元100分別具有填充于背面空間H的吸音構件。吸音構件可以由多個吸音特性不同的吸音件鄰接層疊形成。此時，優選多個吸音件的層狀的交界線與聲輻射面平行。特別是，背面空間H的前表面(揚聲器安裝面)的形狀相對假想線L不平行時(例如，具有復雜形狀的激勵器等設置在比聲輻射面更靠背面側的情況)，優選使用所述多個吸音件。吸音件可以是有效吸收背面空間H上產生的駐波的材料，例如，吸音件為玻璃纖維、樹脂板制等。圖2中作為一例，將外殼200作為收容并支承排成一列的、單列的多個揚聲器單元100的結構體進行了說明，但本發明不限于此，例如，收容沿假想線L排成一列的、多列的多個揚聲器單元100的結構也 能得到同樣的效果。下面，參照
本發明的第三實施方式的陣列揚聲器系統10。圖3是本發明的第三實施方式的陣列揚聲器系統10的立體圖。未進行圖示，但內部沿假想線L配置有多個揚聲器單元100。陣列揚聲器系統10與上述實施方式(參照圖1和2)同樣，由多個揚聲器單元100和外殼200構成。對于相似的結構，標注相同的附圖標記并省略具體說明。揚聲器單兀100是對應信號而福射聲音的音響設備。外殼200是支承排成一列的多個揚聲器單元100的結構體。陣列揚聲器系統10的各揚聲器單元100，分別由揚聲器110和后空腔諧振箱120構成。多個揚聲器單元100的各揚聲器單元100，也可以分別由揚聲器110、后空腔諧振箱120和吸音構件130 (參照圖8)構成。參照圖4至圖6,說明本實施方式的揚聲器結構的一例。如圖4所不,本實施方式的揚聲器110由振動構件111和激勵器112構成。揚聲器110可以具有多個激勵器112。如圖5所示，作為本實施方式的一例，揚聲器110由振動構件111和兩個激勵器112構成。返回圖4，揚聲器110還包括激勵器框架113，而且，揚聲器110在振動構件111、激勵器112和激勵器框架113以外，還包括邊緣體114。例如，揚聲器110為平面揚聲器。如圖4所示，振動構件111將輻射聲音的聲輻射面G設置在正面。例如，振動構件ill可以具有規定的厚度。所述板材的表面構成聲輻射面。振動構件111具有上述實施方式中說明的沿平行假想線L的面擴展的平面狀聲輻射面G。如圖6所示，振動構件111可以具有聲輻射面G，所述聲輻射面G通過包含相互并列的一對長邊和相互并列的一對短邊的輪廓而形成。圖6中聲輻射面G的輪廓以虛線表示。例如，聲輻射面G可以通過包含四條曲線的輪廓形成，所述四條曲線分別將相互并列的一對長邊、相互并列的一對短邊以及長邊的端部、短邊的端部連接。例如，聲輻射面G由四角帶圓弧的大體矩形的輪廓形成。振動構件111為平板狀的振動板。邊緣體114為柔軟材·料性質的構件。振動構件111的邊緣部借助邊緣體114支承在激勵器框架113上。其結果，振動構件111可以在垂直聲輻射面G的方向上振動，平面狀輻射聲音。多個揚聲器單元100，以各聲輻射面的輪廓的長邊在假想線L上分別并列的狀態配置。激勵器112對應揚聲器單兀100上輸入的信號來驅動振動構件111。例如，激勵器112也可以是音圈激勵器。多個振動構件111的聲輻射面G可以都朝向相同方向。如圖7所示，后空腔諧振箱120支承揚聲器110，并在與聲輻射面G相對一側的振動構件111的背面一側、形成和揚聲器Iio包圍的空間，S卩，背面空間H。構成陣列揚聲器系統10的各后空腔諧振箱120的形狀和尺寸可以相互一致。后空腔諧振箱120包括支承揚聲器110的第一后空腔諧振箱121 ;支承第一后空腔諧振箱121的第二后空腔諧振箱122 ;以及密封件115。第一后空腔諧振箱121形成揚聲器110和第一背面空間Hl。第二后空腔諧振箱122形成第一后空腔諧振箱121和第二背面空間H2。S卩，背面空間H具有振動構件111的背面上連接的第一背面空間H1，以及連通第一背面空間Hl的第二背面空間H2。此時，對于第二背面空間H2，由垂直假想線L的任意假想面所切斷的斷面的面積，沿假想線L形成為一定。此時如圖7所示，第一背面空間Hl的空間容積，可以小于第二背面空間H2的空間容積。換句話說，從垂直假想線L的方向觀察揚聲器110的正面，第一背面空間Hl的寬度尺寸，可以小于第二背面空間H2的寬度尺寸。此外，從垂直假想線L的方向觀察揚聲器110的正面，被垂直視線的面切割的第一背面空間Hl的面積，可以小于被垂直視線的面切割的第二背面空間H2的面積。密封件115對第一后空腔諧振箱121和第二后空腔諧振箱122之間進行密封。但如上所述，駐波因各種原因而產生，例如背面空間內的上表面和下表面的距離、左右側面的距離、前表面和后表面的距離等，當不是長方形和正方形這種幾何學上單純的形狀時，駐波的生成更加復雜。此外，能產生的駐波中的最大的波長受到空間大小的制約。而且，頻率高的聲音比頻率低的聲音更容易衰減，例如，使用吸音構件等比較容易使背面空間產生的駐波衰減。因此，如圖7所示，當背面空間H的前表面(揚聲器安裝面)的形狀相對假想線L不平行時，此處產生的駐波可能比較復雜，如果將前表面側的背面空間分隔縮小(形成小的第一背面空間H1，以提高第一背面空間H1上產生的駐波的頻率，則駐波的衰減能變得比較容易。特別是，針對第一背面空間Hl使用前述層疊的多個吸音件，則即使第一背面空間Hl上可能產生復雜的駐波，也能夠使其更容易衰減。而且，通過形成較小的第一背面空間H1，可以防止揚聲器側的空間中生成低頻率(長波長)的駐波，以阻止低頻率的駐波對揚聲器產生惡劣影響。另一方面，由于第二背面空間H2形成為大于第一背面空間H1，所以第二背面空間H2上有可能產生比第一背面空間H1低頻的駐波。但是，由于針對第二背面空間H2，被垂直假想線L的任意假想面切斷的斷面的面積沿假想線L 一定，所以第二背面空間H2的形狀成為長方形和正方形這種幾何學上單純的形狀。因此，在第二背面空間H2上，駐波的衰減也可以變得比較容易。例如，即使針對第一背面空間Hl使用了層疊的多個吸音件，也還可以針對第二背面空間H2使用一個吸音件(單層的吸音件)。如本實施方式所述，通過在揚聲器側設置第一背面空間H1，并在第一背面空間H1后側設置第二背面空間H2，與設置一個背面空間的情況相比，可以減小揚聲器側的空間中產生的駐波的波長(提高頻率)。即，按照本實施方式，第二背面空間H2的容積大于第一背面空間Hl的容積。這樣，可以防止揚聲器側的空間生成低頻率(長波長)的駐波，從而防止低頻率的駐波給揚聲器帶來惡劣影響。在該第一背面空間Hl上產生的駐波，能夠通過填充由多層的吸音件組成的吸音構件容易地衰減。此外，在寬大的第二背面空間H2生成的長波長的駐波，由于不易在狹小空間存在，所以不易從第二背面空間H2向前表面的第一背面空間Hl傳導。因此，可以抑制容積大的第二背面空間H2的駐波帶來惡劣影響。而且，由于第二背面空間H2被垂直假想線L的任意假想面所切斷的斷面的面積沿假想線L 一定，構成幾何學上單純的形狀，所以能夠使駐波容易衰減。另外，分隔第一后空腔諧振箱121與第二后空腔諧振箱122之間的密封件115，使用與諧振腔箱的聲音透過性不同的材料、容易吸收振動的材料，例如橡膠膜。這樣，可以防止第一背面空間Hl與第二背面空間H2之間可能發生的、因聲音的相互干涉所引起的共鳴和共振。如圖8所示，從垂直假想線L的方向觀察揚聲器110的正面時，構成陣列揚聲器系統10的各揚聲器單元100的正面一側的端部，分別形成平面部SI和一對傾斜面部S2，平面部SI是與振動構件111的聲輻射面G大體一致的平面，一對傾斜面部S2是從平面部SI的兩端向側方傾斜的傾斜面。換言之，揚聲器單元100從正面觀察時，由平面部SI及其兩端的一對傾斜面部S2形成。與上述實施方式同樣，外殼200可以在排成一列的多個揚聲器單兀100以相同的間距P配置的狀態下、分別支承多個揚聲器單元100。外殼200也可以在排成一列的多個揚聲器單元100沿上述的假想線L配置的狀態下，對多個揚聲器單元100進行支承。外殼200還可以在排成一列的多個揚聲器單元100沿假想線L以相同的間距P配置的狀態下，對多個揚聲器單元100進行支承。
外殼200也可以在分別一列列地排成多列的多個揚聲器單元100沿作為假想的線的假想線L配置的狀態下，支承分別一列列地排成多列的多個揚聲器單元100。假想線L可以是假想的直線或假想的曲線。背面空間H被垂直假想線L的假想面所切斷的背面空間H的斷面的面積，可以在沿假想線L以相同的每個間距P觀察時恒定。而且，背面空間H被垂直假想線L的假想面所切斷的背面空間H的斷面的輪廓的形狀和尺寸，可以在沿假想線L以相同的每個間距P觀察時恒定。背面空間H可以在允許因組裝而產生的微小間隙的狀態下實質性密封。如前所述，構成陣列揚聲器系統10的各揚聲器單元100可以具有吸音構件130。參照圖8，說明吸音構件130的設置的一例。在圖8的示例中，吸音構件130包括軟毛狀吸音件131、樹脂板狀吸音件132和軟毛狀吸音件133，上述吸音件分別重疊為與聲輻射面G相對平行的層狀。吸音構件130是用于使背面空間H上產生的駐波衰減的構件，吸音構件130填充在背面空間H中。吸音構件130將吸音特性不同的多個吸音件鄰接層疊。吸音構件130配置為所述多個吸音件的層狀的交界線與聲輻射面平行。吸音件的材料可以是有效吸收背面空間H上產生的駐波的材料，例如吸音件為玻璃纖維、樹脂板材等。
外殼200是帶有收容并支承多個揚聲器單元100的結構的結構體，所述多個揚聲器單兀100排成一列。如圖8所示,本實施方式的外殼200，由外殼主體210和外殼罩220構成。外殼200在假想線L的方向，即從上方觀察具有大體圓形的輪廓。外殼主體210的、由一對假想面X所劃分的正面一側的部分為缺口，所述一對假想面X為將一對傾斜面部S2的傾斜面假想性延長而得到。外殼罩220覆蓋外殼主體210的缺口的部位。此外，外殼罩220上設有多個孔，所述孔用于透過從聲輻射面G輻射的聲波。—般來講,揚聲器福射的聲波發生干涉后向與目的方向不同的方向發出微弱的聲波。該與目的方向不同的方向的聲波稱為“旁瓣”。由于旁瓣與沿目的方向的線路呈一定角度向外側延伸，所以從振動板福射的旁瓣在外殼上反射，并且聲波在揚聲器單7Π與外殼之間產生干涉，有時會產生難以預料的噪聲。如圖8所示，根據本發明，外殼主體210的假想面X上劃分的正面一側的部分設有缺口，且外殼罩220覆蓋該外殼主體210的缺口部分。通過設置該缺口，可以防止從聲輻射面G福射的聲波在揚聲器單兀100與外殼200之間反射并發生干涉。此外，因為外殼罩220上設有用于透過從聲輻射面G輻射的聲波的多個孔，所以從聲輻射面G輻射的聲波不易在揚聲器單元100和外殼200之間反射。因此,從聲輻射面G輻射的聲波的指向性圖案上不會產生不能預料的旁瓣。下面，參照
本發明的第四實施方式的陣列揚聲器系統10。圖9是本發明的第四實施方式的陣列揚聲器系統10的平面斷面圖。因為第四實施方式的陣列揚聲器系統10的主要結構，與第三實施方式的陣列揚聲器系統10的結構相同，所以對于同樣的結構省略說明，僅說明不同點。而且，對于和本發明的第一至第三實施方式的陣列揚聲器系統10對應的結構，標注相同的附圖標記并省略說明。背面空間H與外殼200形成的空間連通。例如，第二背面空間H2與外殼200形成的空間連通。例如，第二后空腔諧振箱122上設有與外殼200形成的空間連通的通孔123。通過設置通孔123，在第二后空腔諧振箱122內聲波不會發生反射，從而可以抑制駐波的產生。而且，通過設置通孔123，可以使第二后空腔諧振箱122實現輕量化。 下面，根據
本發明第五實施方式的陣列揚聲器系統10。圖10是本發明的第五實施方式的陣列揚聲器系統10的俯視斷面圖。因為第五實施方式的陣列揚聲器系統10的主要結構與第三實施方式的陣列揚聲器系統10相同，所以對同樣的結構省略說明，僅說明不同點。而且，針對與本發明的第一至第三實施方式的陣列揚聲器系統10對應的結構標注相同的附圖標記，并省略說明。按照上述實施方式，是使用吸音構件吸收背面空間H上產生的駐波，以防止從揚聲器輻射駐波，但在本實施方式中，強化了形成背面空間H的構件，特別是振動構件111。與剛性低的材質相比，剛性高的材質共振頻率高，具有不易傳導低頻率的駐波影響的性質。因此，通過使用以剛性高的構件強化的振動構件111，可以防止背面空間H上產生的駐波通過振動構件111后利用揚聲器向外部輻射。因此與第四實施方式不同的是，強化振動構件111，且背面空間H不設置吸音構件。可以加厚振動構件111，或者使用針對信號靈敏度高、剛性高、且質量輕的材料作為振動構件111的材料。按照這種結構，不需要吸音構件，能夠減少部件個數。下面，參照
本發明的上述第一至第五實施方式的陣列揚聲器系統10的作用。圖11是本發明第一至第五的某個實施方式的陣列揚聲器系統10的作用說明圖。如圖11所不，表不了當對多個揚聲器單兀100的各揚聲器單兀輸入信號、各揚聲器單兀100輻射聲音時，各背面空間H上產生駐波的情況。背面空間H寬闊時產生的駐波的波長長、頻率低。而另一方面，背面空間H狹窄則產生的駐波的波長短、頻率高。如此，駐波的聲音特性依賴于背面空間H的形狀和尺寸。根據本發明，通過將構成陣列揚聲器系統的各揚聲器單元的背面空間H設計得較小，可以提聞廣生的駐波的頻率。頻率高的聲音比頻率低的聲音更容易衰減，例如，可以使用吸音構件等使各背面空間上產生的駐波衰減。此外，由于陣列揚聲器系統10通過配置多個背面空間的形狀和尺寸相同的揚聲器單元100構成，故可以使各背面空間H上產生的駐波的聲音特性相同。其結果，在陣列揚聲器系統10中，可以使各揚聲器單元產生的駐波帶來的聲音的影響相同。圖12是本發明第一至第五的某個實施方式的陣列揚聲器系統10的聲音特性圖。圖12表示了排成一列的多個揚聲器單元所具有的陣列揚聲器系統的指向性圖案，其構成沿平行假想線L的面扇形擴展的平面狀。即，陣列揚聲器系統10在用等聲壓分布曲線描繪的狀態下，具有扇形擴展的指向性圖案。按照本發明的陣列揚聲器系統10，因為各揚聲器單元的背面空間中產生的駐波容易衰減，所以從排成一列的多個揚聲器單元輻射的聲音合成后形成的陣列揚聲器系統的指向性圖案紊亂小，保持平滑的形狀。而且，因為多個揚聲器單元的各揚聲器單元從駐波受到的聲音的影響相同，所以從成列的多個揚聲器單元輻射的聲音合成后形成的陣列揚聲器系統的指向性圖案紊亂少，可以保持平滑的形狀。圖13是使用平面揚聲器作為揚聲器110的、本發明第二至第五的某個實施方式的陣列揚聲器系統10的主視圖。陣列揚聲器系統10由分別具有振動構件111和激勵器框架113的多個揚聲器單元100組成。與圖14說明的以往的陣列揚聲器系統30不同，因為使用平面揚聲器作為揚聲器110，所以大體矩形的振動構件111形成的聲輻射面G為大體矩形。因此，相鄰的聲輻射面相互的距離大致相同，而且該距離容易縮短。因此，可以將相鄰的聲輻射面G之間的干涉的影響控制在最小限度。如上所述，使用本發明實施方式的陣列揚聲器系統10具有以下的效果。因為外殼200支承排成一列的多個揚聲器單元100，各揚聲器單元100分別具有揚聲器Iio和后空腔諧振箱120，后空腔諧振箱120在被揚聲器單元100的激勵器112驅動的振動構件111的背面包圍形成背面空間H，所以背面空間H的大小受到對應揚聲器單元100大小的尺寸的限定。因此，可以相對加大產生的駐波的頻率。因此，駐波容易衰減，而且，即使一個揚聲器單元100的背面空間上產生駐波，也不會對排成一列的其他揚聲器單元100的聲音特性帶來不能預料的影響。此外，通過使各后空腔諧振箱120的形狀和尺寸相互一致，能夠使各揚聲器單元100的背面空間H上產生的駐波的振動特性近似，所以結果能夠使各揚聲器單元100的聲音特性近似。此外，因為多個揚聲器單元100以相同的間距成列配置，所以從多個揚聲器單元100分別輻射的聲音合成后形成的整體聲音特性的紊亂，在揚聲器單元100的排列方向上相對均勻。此外，因為將多個揚聲器單元100沿假想線L排成一列配置，且被垂直假想線L的假想面所切斷的背面空間H的斷面(或其局部斷面)的面積沿假想線L 一定，所以能夠使背面空間H上產生的駐波的特性穩定。此外，因為將構成陣列揚聲器系統10的多個揚聲器單元100沿假想線L配置成一列，且被垂直假想線L的假想面所切斷的背面空間H的剖面(或其局部斷面)的輪廓的形狀和尺寸沿假想線L 一定，所以能夠使背面空間H上產生的駐波的特性穩定。此外，由于背面空間H在允許因組裝產生的微小間隙的狀態下實質性密封，所以背面空間H上產生的駐波不易受到背面空間H的外側空間的影響，結果能夠使駐波穩定。此外，因為各揚聲器單元100的背面空間H上填充有吸音構件，所以能夠使背面空間H上產生的駐波衰減。此外，由于在各揚聲器單元100的背面空間H中填充吸音構件，而吸音構件130由多個吸音特性不同的吸音件鄰接層疊，所以能夠使背面空間H上產生的駐波進一步穩定衰減。此外，由于將構成陣列揚聲器系統10的多個揚聲器單元100沿假想線L配置成一列，而聲輻射面G成為沿平行假想線L的面擴展的平面狀，所以背面空間H上產生的駐波穩定，減少了對聲輻射面的影響。此外，由于將排成一列的多個揚聲器單元100沿假想線L配置，聲輻射面G成為沿平行假想線L的面擴展的平面狀，且多個吸音件的層狀的交界線與聲輻射面G平行地重疊，所以背面空間H上產生的駐波進一步穩定衰減，對聲輻射面的影響減小。此外，由于將排成一列的多個揚聲器單元100沿假想線L配置，振動構件111的聲輻射面G形成四角帶圓弧的大體矩形的輪廓，且輪廓的長邊與假想線L并列，所以從多個揚聲器單兀100福射的聲音合成后生成的整體聲音特性的紊亂,在揚聲器單兀的排列方向上相對減少。此外，由于第一后空腔諧振箱121形成第一背面空間H1，第二后空腔諧振箱122形成第二背面空間H2，且第一背面空間Hl的空間容積小于第二背面空間H2的空間容積，所以能夠減少第二背面空間H2上產生的駐波的影響借助第一背面空間Hl傳遞到振動構件。此外，由于第一后空腔諧振箱121形成第一背面空間H1，第二后空腔諧振箱122形成第二背面空間H2，并使從垂直假想線L的方向觀察揚聲器110的正面時、相互連通的第一背面空間Hl的寬度尺寸小于第二背面空間H2的寬度尺寸，所以能夠減少第二背面空間H2上產生的駐波的影響借助第一背面空間Hl傳遞到振動構件。此外，所述揚聲器單元的正面具有相對所述聲輻射面部分缺口的形狀。通過設置該缺口，從聲輻射面G輻射的聲波不會受到后空腔諧振箱120的影響而向正面一側輻射，能實現紊亂少的指向性。另外，本發明不限于上述實施方式，還包括在本發明權利要求范圍內的各種變形、改進等。 為便于說明，以上針對本發明的上述第一至第五實施方式的陣列揚聲器系統10的各種結構，分別進行了說明，但是根據實際安裝條件，顯然也可以分別組合上述各實施方式的結構。上述實施方式中說明了多個揚聲器單元配置成一列的結構，但本發明不限于此。例如，也可以將配置為一列列的多個揚聲器單元多列配置。此外，多個揚聲器單元可以直線狀配置為一列或多列，或還可以將多個揚聲器單元曲線狀配置為一列或多列。此外，在第三實施方式中，說明了構成聲輻射面的輪廓的長邊、短邊為直線狀的方式，但不限于此。長邊、短邊可以是彎曲的，例如長邊、短邊可以為曲線狀。
權利要求
1.一種陣列揚聲器系統,其特征在于包括 多個揚聲器單兀，對應輸入的信號分別福射聲音；以及 支承所述多個揚聲器單元的外殼， 所述多個揚聲器單元分別包括 驅動振動構件的揚聲器，所述振動構件對應所述信號輻射聲音；以及 支承所述揚聲器的后空腔諧振箱， 所述后空腔諧振箱在與所述振動構件的聲輻射面相反的一側形成背面空間。
2.根據權利要求1所述的陣列揚聲器系統，其特征在于，多個揚聲器單元的各所述后空腔諧振箱的形狀和尺寸相互一致。
3.根據權利要求1或2所述的陣列揚聲器系統，其特征在于，所述外殼支承排成一列且以相同的間隔配置的所述多個揚聲器單元。
4.根據權利要求1至3中任意一項所述的陣列揚聲器系統，其特征在于，包括部分空間，在該部分空間中，以垂直所述多個揚聲器單元配置方向的面切割的、所述背面空間的斷面的面積，沿所述多個揚聲器單元配置方向為一定。
5.根據權利要求4所述的陣列揚聲器系統，其特征在于，所述背面空間中除所述部分空間外的空間、被垂直所述多個揚聲器單元配置方向的面切割的斷面的面積，小于所述部分空間的面積。
6.根據權利要求4或5所述的陣列揚聲器系統，其特征在于，除所述部分空間外的空間與所述部分空間連通。
7.根據權利要求1至6中任意一項所述的陣列揚聲器系統，其特征在于，構成所述多個揚聲器單元的各所述振動構件所具有的聲輻射面，具有包含一對長邊和相互并列的一對短邊的輪廓，所述一對長邊相對所述多個揚聲器單元配置方向平行延伸。
8.根據權利要求1至7中任意一項所述的陣列揚聲器系統，其特征在于，所述多個揚聲器單元分別具有填充在所述背面空間中的吸音構件。
9.根據權利要求1至8中任意一項所述的陣列揚聲器系統，其特征在于，所述聲輻射面形成為沿所述多個揚聲器單元配置方向擴展的平面狀。
10.根據權利要求1至9中任意一項所述的陣列揚聲器系統，其特征在于，所述背面空間被實質性密封。
11.根據權利要求1至7、9、10中任意一項所述的陣列揚聲器系統，其特征在于， 所述多個揚聲器單元分別具有填充在所述背面空間中的吸音構件， 所述吸音構件由多個吸音特性不同的吸音件構成。
12.根據權利要求4至6中任意一項所述的陣列揚聲器系統，其特征在于， 所述多個揚聲器單元分別具有填充在所述背面空間中的吸音構件， 在所述背面空間中、除所述部分空間外的空間上，設有吸音特性不同的多個吸音構件。
13.根據權利要求1至12中任意一項所述的陣列揚聲器系統，其特征在于，所述揚聲器單元的正面具有相對所述聲輻射面、一部分形成缺口的形狀。
全文摘要
本發明提供結構簡單、輸出大且聲音特性穩定的陣列揚聲器系統。該陣列揚聲器系統(10)包括對應輸入的信號分別輻射聲音的多個揚聲器單元(100)；以及支承配置成一列的多個揚聲器單元(100)的外殼(200)。多個揚聲器單元(100)分別包括揚聲器(110)以及支承揚聲器(110)的后空腔諧振箱(120)，所述揚聲器(110)包括具備輻射聲音的聲輻射面的振動構件(111)和對應信號、驅動振動構件(111)的激勵器(112)，后空腔諧振箱(120)在與振動構件(111)的聲輻射面G相反的一側，與揚聲器(110)形成背面空間H。
文檔編號H04R1/20GK103037281SQ201210370950
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月28日 優先權日2011年10月6日
發明者金谷仁史 申請人:Tei株式會社