[发明专利]具有增强的声功率的数字声学装置

说明书

技术领域

本发明涉及具有增强的声功率的数字声学装置，例如数字扬声器或光声成像装 置。

背景技术

扬声器可见于许多设备(诸如移动电话、平面银幕等)中，并且期望使这些设备中 的扬声器微型化。MEMS技术使得有可能得到超细扬声器(haut-parleursultrafins)。

MEMS技术特别地适于制造数字扬声器，为此，模拟扬声器中的大膜片被多个单元 膜片所替代，或更通常地被多个小尺寸的超细声学换能器(被称为声使能器(speakles))所 替代，从而使得声音能够被重建。

在数字扬声器的情况中，根据待重建的声音分别在高位或低位驱动每个声使能 器。

然而，数字扬声器提供的声级很低。

已经提出了用于增强扩音器的声压的解决方法。例如，US2011/0075867描述了一 种包括中心适配有质量块的膜片的扩音器，该质量块的作用为减小膜片的共振频率并因此 增强声压。US2011/0051985描述了一种包括适配有活塞的膜片的数字扩音器，活塞被固定 至膜片。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种数字声学装置，例如具有增强的声功率的扬声 器。

上述目的可以通过数字声学装置来实现，该数字声学装置包括：至少一个悬置膜 片；与所述膜片相关联的至少一个致动器以使得膜片上下运动；以及用于中断膜片的运动 进而激活与膜片相关联的致动器的机构。中断机构的尺寸被确定为使得当膜片具有非零速 度时中断膜片的运动。

优选地，由于停止使用相关联的致动器，因此向上或向下运动的速度为膜片所能 具有的最大速度或基本上最大的速度。膜片的减速越大，由膜片运动所生成的声压越大。

换言之，在根据本发明所述的数字声学装置中，优选地当膜片具有较高的速度或 甚至最大速度时，膜片的运动被有意地中断，以致膜片的速度骤减并因此生成了较高的声 压。因此，制动部件的尺寸被确定为使得在膜片达到其行程极限之前中断膜片的运动。

有利地，用于在膜片运动期间制动膜片的机构由与膜片相对的基底来承载。该机 构形成了从基底朝向膜片伸出的一个或多个元件，并且元件的尺寸被确定为当膜片具有非 零速度(优选地为高速，更优选地为最大速度)时使得元件与膜片接触。优选地，一个或多个 制动部件的自由端与静止状态下的膜片之间的距离在膜片的理论最大行程的50％到75％ 之间。

有利地，在膜片运行期间用于制动膜片的机构由膜片承载，该机构形成了一个或 多个伸出元件，并且尺寸被确定为当膜片具有非零速度(优选地为高速，更优选地为最大速 度)时使得伸出元件与基底接触。优选地，当膜片静止时，一个或多个制动部件的自由端与 支承件之间的距离为膜片的理论最大行程的50％到75％之间。

数字声学装置可以是数字扬声器或光声成像系统。

因此本发明的主题为一种数字声学装置，其包括面对支承件的至少一个悬置膜片 以及与所述膜片相关联的至少一个致动器，相关联的所述致动器用于使所述膜片远离和/ 或接近所述支承件，所述装置还包括制动机构，该制动机构用于当所述膜片具有非零速度 时中断所述膜片的运动进而激活所述致动器，制动机构的尺寸被确定为使得当膜片的运动 大于或等于膜片的理论最大行程的50％并且小于或等于膜片的理论最大行程的75％时中 断所述膜片的运动。

优选地，制动机构的尺寸被确定为使得当膜片的运动距离在膜片的理论最大行程 的50％到60％之间时中断膜片的运动。

有利地，制动机构的尺寸被确定为使得当膜片以其最大速度或接近其最大速度的 速度(即大于或等于最大速度的75％)运动时中断膜片的运动。

制动机构可以包括至少一个制动部件，所述至少一个制动部件从支承件朝向膜片 伸出和/或从膜片朝向支承件伸出，并且所述至少一个制动部件具有自由端，该自由端与静 止状态下的膜片和/或支承件之间由非零距离隔开。

制动部件可以被定位成面向膜片中心区域相对的区域，或可以被固定在膜片的中 心区域中。

有利地，将制动部件的自由端与膜片隔开的距离或将制动部件的自由端与支承件 隔开的距离介于膜片的理论最大行程的50％到75％之间。

有利地，数字声学装置包括多个制动部件。

优选地，制动部件所分布的区域对应的表面积介于膜片表面积的10％到50％之 间。