[发明专利]扬声器

说明书

一种扬声器，包括反射端口，其在与外壳内的至少一个共振模态的节面基本上相重合的点处位于外壳内。最小化了通道的输入处的该共振的振幅，因而有助于滤除该共振的影响，而无需吸收材料。理想地，它被放置在两个或更多个节面的交点处。

技术领域

本发明涉及扬声器。

背景技术

“低音反射”扬声器(也被称为带端口、带开口箱体或反射端口扬声器)是具有以下外壳的扬声器类型：相比于典型的封闭式箱体扬声器来说该外壳使用来自振动膜后侧的声音来提高低频处的扬声器的效率。这样的扬声器使用反射端口将来自驱动器之后的气体容积引导为外部气体，该反射端口通常由安装于外壳的前面(挡板)或后面中的一个或多个通道(duct)构成。

这造成了Hehmholtz(赫尔姆霍茨)共振，其与扬声器输出相结合而产生附加的低频输出。最简单地来说，外壳内的气体表现为声波顺从性，其与通道中的气体的声质量相结合而形成声音带通滤波器。来自驱动器后侧的声音输出通过这个滤波器，并且与来自驱动器前侧的输出相结合。对于特定的低频驱动器，典型地，选择箱体容积和通道尺寸以产生具有四阶高通滤波器特性的响应。

反射系统被广泛地使用，这是因为相对于封闭式箱体系统而言，它们提供了效率和低频扩展的较好结合。它们还具有以下益处：降低外壳调谐频率附近的频率处的振动膜偏移，在外壳调谐频率处，通道提供主要的声音输出。尽管对扩展低音性能有帮助，但是相比于密封的外壳来说，在接近性能下限的频率处，低音反射匣子可能会具有差的瞬时响应。匣子和端口大小的适当调整以及与驱动器特性的匹配是解决这个问题所使用的典型的方法。

发明内容

然而，当希望得到来自箱体调谐频率处的通道的输出时，在这个频率之上的输出可能会引起不想要的频率响应误差。我们已经发现，在相比于外壳的尺寸来说上半部分频率范围中的波长变小的情况下，气体容积腔体模式影响了性能，并且气体容积不再表现为声波顺从性。在这些模态频率处，来自驱动器后侧的输出产生了箱体中的气压的频率响应的峰值。对于将经由管道传送的足够声音来说，这些峰值的电平可能是足够高的，以引起响应偏差及相应的音调失真。

对这些腔体模态的一个响应可能是增加例如泡沫、玻璃纤维或毛织品的吸声材料，以降低它们的量级。然而，反射外壳需要低的声音损耗，以便实现良好的效率和扩展。实际上，增加足够的吸收材料来消除这些腔体共振的影响在也不招致低频输出的巨大损耗的情况下是不可能的，从而否定了反射外壳的益处。

因此，本发明提供了一种扬声器，其包括外壳，基本上位于外壳内且包括能够沿着轴振动的振动膜的驱动器，以及由从外壳内的第一位置延伸到外壳外的位置的通道构成的反射端口，该第一位置基本上与外壳内的至少一个共振模态的节面(nodal surface)相重合。

通过将外壳内反射通道的自由端放置在节面处，最小化了通道的输入处的共振的振幅，因而有助于滤除共振的影响，而无需吸收材料。

典型地，将存在多种待消除的共振。因此，可以将第一位置放置在两个或更多个节面的交点处。第一位置的候选布置包括：

·存在于x-方向上的外壳内的共振模态的偶数阶节面，其中，x，y和z是相互垂直的轴，并且z轴基本上与振动膜轴相对齐。

·存在于y-方向上的外壳内的共振模态的偶数阶节面。

·存在于z-方向上的外壳内的共振模态的节面。

在具体实现方式中，可以选择这些位置的一个、某些或全部。由于每一个都是通常处于横切相应三条轴之一的表面，因此，所有这三种都可以被选择，由此指示第一位置的多种具体布置。典型地，将存在一个以上的可能的位置，因为高于第一阶共振的共振可能具有一个以上的节面。

典型地，扬声器外壳包括基本上平的挡板或前面，在其上安装驱动器。外壳外的位置优选是挡板的外面。我们还提出通道远离挡板的内面垂直地延伸到外壳内部。