平面扬声器.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201080061593.2

申请日:

2010.11.03

公开号:

CN102714768A

公开日:

2012.10.03

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H04R 1/36申请日:20101103|||公开

IPC分类号:

H04R1/36; H04R1/26; H04N5/64

主分类号:

H04R1/36

申请人:

弗劳恩霍夫应用研究促进协会

发明人:

L·埃里格; D·比尔

地址:

德国慕尼黑

优先权:

2009.12.02 US 61/265,905

专利代理机构:

中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 11038

代理人:

饶辛霞

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内容摘要

本发明涉及一种平面扬声器。该平面扬声器具有一种这样的发射特性,该发射特性在平面扬声器相反装配的情况下提供改善的收听效果,其方法是,将扬声器设置在壳体中并且一个导声部如此构成,以致扬声器的声音经由一个在壳体中的用于不定向发射的声孔向外传导。

权利要求书

权利要求书1.   平面扬声器,具有:一个壳体(132);一个在壳体(132)中的扬声器(126);和一个导声部(128),所述导声部构成为将扬声器(126)的声音(120)经由在壳体(132)中的一个用于不定向发射(123)的声孔(130)向外传导。2.   根据权利要求1所述的平面扬声器,其中,声孔(130)的大小小于扬声器(126)的扬声器膜片直径。3.   根据权利要求1或2所述的平面扬声器,其中,声孔(130)的大小小于扬声器(126)的声音(120)的最高频率的波长。4.   根据上述权利要求之一所述的平面扬声器,其中,声孔(130)以多个孔洞的形式或一个切口的形式在侧面形成在壳体(132)中。5.   根据上述权利要求之一所述的平面扬声器,其中,扬声器(126)是一个高音扬声器,所述高音扬声器的膜片法线(127)指向壳体(132),从而高音扬声器(126)将声音(120)发射到在壳体(132)中的导声部(128)中。6.   根据权利要求5所述的平面扬声器,所述平面扬声器还具有一个中音和/或低音扬声器(124),其中,中音和/或低音扬声器(124)的膜片法线(125)相反于高音扬声器的膜片法线(127)地从壳体(132)向外指向,从而高音扬声器(126)将声音(120)发射到在壳体(132)中的导声部(128)中,而中音和/或低音扬声器(124)将声音从壳体(132)向外发射。7.   根据上述权利要求之一所述的平面扬声器,其中,扬声器(126)构成为线声源。8.   根据上述权利要求之一所述的平面扬声器,其中,导声部(128)充满一种导声介质。9.   根据权利要求8所述的平面扬声器,其中,导声介质是空气或一种固体。10.   根据上述权利要求之一所述的平面扬声器,其中,声孔(130)以一个切口的形式构成在壳体(132)中,该切口在横截面上向外变宽,以便抑制在导声部(128)中的驻波性。11.   根据权利要求10所述的平面扬声器,其中,切口具有一个倒角(142)或倒圆(140),以便向外变宽。12.   根据上述权利要求之一所述的平面扬声器,其中,导声部(128)被分成一些更小的腔室(158),用于基本共振的偏移。13.   根据上述权利要求之一所述的平面扬声器,其中,扬声器(126)是一个高音扬声器,并且所述平面扬声器还具有为从壳体(133)向外发射设置的一个中音扬声器和/或一个低音扬声器(124)。14.   根据权利要求13所述的平面扬声器,其中,扬声器(126)的高音区域位于100Hz之上或200Hz之上。15.   根据权利要求13或14所述的平面扬声器,其中,高音扬声器配备给一个左立体声道,并且平面扬声器还具有另一个配备给一个右立体声道的高音扬声器和另一个构成为将所述另一个高音扬声器的声音经由在壳体(132)中的另一个用于另一种不定向发射的声孔向外传导的导声部,其中,各声孔在空间上分开地在侧面形成在壳体(132)中。16.   根据权利要求13至15之一所述的平面扬声器,其中,中音扬声器和/或低音扬声器横向地设置在壳体(132)的一个主侧面(110)的面内部(132)中,其中,高音扬声器(126)沿着一个包围面内部(132)的侧边缘设置。17.   根据权利要求13至16之一所述的平面扬声器,其中,中音扬声器和/或低音扬声器(124)由电声转换器(136)的二维分布形成。18.   根据上述权利要求之一所述的平面扬声器,其中,所述平面扬声器在壳体(132)的另一个主侧面具有一个显示屏(102)。19.   根据权利要求18所述的平面扬声器,其中,显示屏(102)拥有一个横向的扩展,从而显示屏(102)的图像显示区域的投影沿厚度方向与扬声器(126)重叠。20.   根据上述权利要求之一所述的平面扬声器,其中,声孔(130)在侧面形成在壳体(132)中,其中一个向外发射的扬声器与声孔(130)相邻地形成在壳体的一个正面(110)中并且以一个第一高音信号进行控制,在壳体中的扬声器以一个第二高音信号进行控制,第一高音信号与第二高音信号彼此相移,以便引起与在壳体中的扬声器的沿指向正面的方向离开声孔的声音的破坏性的叠加。21.   根据权利要求20所述的平面扬声器,其中,在壳体的正面(110)中的扬声器是一个中音或低音扬声器,该中音或低音扬声器除第一高音信号外也以一个中音或低音信号进行控制。22.   电视机或平面显示器,具有一个根据上述权利要求之一所述的平面扬声器。

说明书

说明书平面扬声器
技术领域
本发明涉及一种平面扬声器,像例如可应用在平面显示器中或在电视机中那样的平面扬声器。
背景技术
对于确定的应用需要具有小的结构深度像例如小于2cm的扬声器,像例如在电视机和平面显示器中那样。现有的FLS(FLS=平面扬声器)技术已经能够实现2cm和更小的结构深度。DE 102009010278.7描述了例如一种FLS技术,该技术基于由装入一个封闭的壳体中的袖珍转换器构成的阵列。利用这种技术可以生产甚至具有小于/等于10mm的壳体深度的平面的扬声器。袖珍转换器的发射直接朝收听者那边进行。
但是,对于确定的应用,像例如在具有完全通过显示屏遮盖的前面的电视机和平面显示器中,这种扬声器是不允许向前可视的并且因此声音可能不直接向收听者发射。膜片法线也可能不朝收听者方向指向并且由于小的、需要的结构深度,膜片法线在侧面的取向同样是不可能的。然而,对于收听效果来说,声音必须到达收听地点,也就是向前。在低音区域,这一点不是太重要,因为声音不定向地沿所有方向传播。如果波长显著地大于膜片直径,这也是在低音区域中的情况,那么球形的声音传播随后总出现。但对于高音区域这就不起用。声音发射面也就是扬声器膜片对于高音来说相对于待发射的波长过大。不定向的声音发射因此不会发生。相反只发生定向的声音发射并且该声音发射甚至是向后的。
这个问题的一种可能的解决方案在于,减小膜片,也就是减小膜片直径,这自然反过来会导致不充足的声压等级。再者,只要经由一个位于平面扬声器之后的壁的反射是可能的,那么向后的发射完全不重要的。但是,扬声器的功能能力非常地依赖于平面扬声器相对于壁的位置并且依赖于壁自身的反射特性,这在非常多的应用情况下是不可接受的。再者,对于确定的应用像例如在电视机中,立体声放音应该是可实现的,也就是说,声道即左和右声道在空间上分开。一种这样的空间分开例如特别是在高于100Hz到200Hz之上的频域中是需要的,因为之下的频域对于立体声方向感觉作用很小。
发明内容
因此,本发明的任务在于,实现一种平面扬声器,它也能够在相反装配时也就是以其背面朝向收听者时实现高质量的收听效果,而无需分开的附加措施,或者不会因为反射壁存在的必要性而限制装配地点。
该任务通过依据权利要求1的平面扬声器得以解决。
本发明基于的一个核心思想在于,可以获得具有一种这样发射特性的平面扬声器,该发射特性在平面扬声器的相反装配的情况下也提供改善的收听效果,如果扬声器设置在壳体中并且如此构成一个导声部,以致扬声器的声音经由一个在壳体中的用于不定向发射的声孔向外传导。
根据一个实施例,声孔和导声部以一个切口的形式形成在壳体中,该切口在壳体中横向地延伸并且在该壳体中在侧面敞开,并且声孔至少在尺寸上小于扬声器膜片直径或小于扬声器的声音的最高频率的波长。因此,声音可以在声孔之后不定向地例如圆柱形地或球形地传播并且因此也向前到达收听者。
附图说明
有利的设计方案是从属权利要求的主题。下面参照附图对本发明的优选实施例进行详细阐述,其中:
图1示出了根据一个实施例的平面扬声器在装配状态下的示意图,在该装配状态下,平面扬声器的背面朝向收听者;
图2示出了根据一个实施例的图1的平面扬声器的示意局部剖视俯视图;
图3A    示出了根据一个实施例的平面扬声器的立体图,其中可以看到正面;
图3B    示出了根据另一实施例的平面扬声器的立体图,其中可以看到正面;
图3C    示出了根据图3B的平面扬声器的剖视图;
图4A、B示出了根据不同的实施例的图3B的一部分的局部视图,
其中可以看到声孔;
图5示出了根据一个实施例的平面扬声器的可能的控制的方框图;
图6示出了根据另一实施例的平面扬声器的侧视图;以及
图7示出了在相对于一个收听者相反装配情况下,根据一个比较实例的平面扬声器的示意图。
具体实施方式
在参照图1和图5对本申请的实施例进行描述之前,应当首先借助图7对一个平面扬声器要装配为以其背面朝向收听者时出现的问题进行详细讨论,就像例如平面扬声器900应当被“隐藏”在一台电视机或包括两个组件的平面显示器904的显示屏902后面的情况那样。
与此相应地,图7示出一个朝显示屏902看的收听者906,该显示屏又以显示图像的正面908朝向收听者和观察者906。显示屏902和平面扬声器900背对背地相互设置或相互紧靠地固定。也就是说,平面扬声器900的正面910远离收听者906指向,并且显示屏902和平面扬声器900的背面相互面对。在此在该实例中,正面910同时形成电视机或平面显示器904的背面。
由此出发,即图7的平面扬声器900至少具有低音扬声器和高音扬声器,它们在背面910上分布地设置,以便沿背面910的平面法线方向发射。在图7中范例性地只表明两个扬声器912a和912b。由于由各低音扬声器和高音扬声器发射的波长不同,所以这些扬声器的发射特性也不同。低音扬声器的低音如以实线914所表明的那样弯曲,以便围绕电视机或平面显示器904的壳体并且因此到达收听者906或其耳朵916,如在918处所表明的那样。高音部分的发射通过高音扬声器被自然地定向,如在图7中以虚线920和箭头922所表明的那样。也就是说,没有出现可以将声音920转向收听者906的弯曲。这意味着,如果没有通过其他措施,像例如沿观察方向在平面扬声器900后面放置一个适合的壁作为反射器或者用于使声音到达收听者的类似物,在图7中的这种情况下,收听效果是不能接受的。
因此出现刚才所述的问题原本只因为扬声器没有向前,而是相反平面扬声器900要以其背面朝向收听者。在图7的实例中,这能够在壳体的相同的横向扩展情况下实现显示屏902的更大的横向图像区。在另外没有显示屏902的应用中,扬声器900能够在平面扬声器900的随后用作可视的正面的背面的构造方面一般实现设计选择的一种更自由的使用或倍增。
下面描述的实施例在平面扬声器的相反的取向的情况下正好能够实现那些优点,其中但是在此改善了收听效果,而不需要那些为此非常限制应用或装配可能性的附加措施,像例如已提到的设置反射壁等等。特别是下面描述的实施例能够实现,即使平面扬声器的正面背向收听者而为此其背面朝向收听者,高音也向前到达收听者。
图1根据本发明的一个实施例示出了具有一个平面扬声器的图7的情况。在图1的这种情况下,与图7的元件相应的元件设有只在其第一个数字与图7中的那些附图标记不同的附图标记,也就是用“1”代替“9”,因此参照图7的前述实施例也应当适用于图1,只要随后不再明确地指出区别。
特别是图1的平面扬声器100还涉及一种这样的扬声器,它与一个显示屏102一起形成一台电视机或平面显示器104,该扬声器和显示屏为此背对背地相互设置并且相互连接。在图1的实施例中显示屏102的横向扩展与平面扬声器100或平面扬声器100的壳体的横向扩展相同,因此声音直接向前朝收听者106那边发射是不可能的。
像在图7的这种情况下那样,平面扬声器100和其背面110包括扬声器112a或112b的二维横向分布,像例如电动转换器。自然这种扬声器112a或112b涉及用于发射中音和/或低音部分114的中音和/或低音扬声器,该中音和/或低音部分由于相对于扬声器112a或112b的横向膜片扩展或膜片直径较大的波长而被不定向地发射并且可以围绕平面扬声器100或仪器104的壳体弯曲,像在118处所示出的那样。
为了产生高音部分120,设置一个在图1中未示出的高音扬声器,该高音扬声器的发射的声音在一个在图1中同样未详细示出的导声部像例如一个切口中被向外传导到在侧面在平面扬声器100的壳体中的一个用于不定向发射的声孔中。在图1的情况下,其中,所述孔细长地以其纵轴线垂直延伸地构成为切口继而只在一个维度中也就是在水平线上满足该孔的扩展小于高音扬声器的高音的波长的条件,声音从那里出来几乎圆柱形地传播继而也向前到达收听者106和其耳朵116,如在122处所表明的那样。
因此,根据图1的实施例,可以实现在关于图7的前述中所描述的优点,而没有关于用户106的收听效果的缺点。
换言之,即使收听者相对于平面扬声器100在背面设置,图1的平面扬声器也能够实现关于高音部分的一种改善的收听效果,其方法是在壳体中设置一个扬声器和一个导声部,并且该导声部这样构成,以致扬声器的声音经由一个在壳体中的用于不定向发射的声孔向外传导。声孔在此在侧面形成在平面扬声器100的壳体中。因此,声孔既不占用平面扬声器100的背面上的可用面也不占用正面110上的可用面。此外,实现声音朝收听者106那边偏转的角度小于当声孔向后取向时的角度。
对于发射的不定向性,声孔的面积例如小于相应的高音扬声器的膜片的横向的面积尺寸。换句话说,根据本实施例,声孔小于扬声器膜片直径。备选地,可以将声孔的大小调节为小于由相应的高音扬声器发射的声音的最高频率的波长。
对图1还要指出的是,在图1中虽然只是在平面扬声器104的从收听者106出发的左侧上在一个声孔中示出了发射,但是自然在从收听者106出发看来的对置的右侧可以设置另一声孔连同另一高音扬声器。在这种情况下,在图1中上面的高音扬声器可以涉及一个配属给左立体声道的高音扬声器,与之相对地在图1中下面的高音扬声器被配属给右立体声道。在一个备选的实施形式中,可以设有一个在扬声器壳体的上边缘和另一个在扬声器壳体的下边缘上的孔代替侧面的两个孔,以便通过这种方式形成一个整体扬声器。
参照图2,现在随后为此描述一种如何可以将声孔、导声部和配属的扬声器形成或设置在壳体中的可能性。图2示出了平面扬声器的局部剖视俯视图。关于附图标记再一次指出,只要涉及相同或功能相同的元件,就使用与图1相同的附图标记。关于这些元件参阅前述附图说明。这种提示随后对于后面的附图的描述也同样有效。
在图2中可以看到一个设置在平面扬声器100的正面110上的中音或低音扬声器124,以便从正面110向外也就是沿正面110的面法线的方向向后也就是从收听者向外发射。同一个可以是一个阵列的部分,就像在前面所描述的那样。横向地还进一步向外在图2中可以看到一个高音扬声器126,但是该高音扬声器不是向外而是向壳体内部发射。为了实现扬声器壳体的平的结构形式该扬声器被设置为以其膜片面法线与扬声器124的膜片面法线平行或反平行。虽然扬声器126也可以被安置在扬声器的背面中也就是在朝向收听者和电视机102的壳体部分中,也就是说,如扬声器124那样以其膜片法线平行地和沿相同方向指向地,但是如此设置在图2中的扬声器126,使得该扬声器沿收听者的方向发射,也就是说该扬声器被装配在或被镶嵌到壳体的前壁110上,像例如镶嵌到相应的孔中,并且向壳体后壁的方向发射到壳体内部即导声部128中。在这种情况下,所有的扬声器被嵌入到相同的壁也就是壳体的前壁110中,像例如到相应的孔或者凹处中。换句话说,显示屏102的背面和一个在图2中未单独示出的用于扬声器124、126的框架一起形成一个具有一个切口或间隙128的壳体,在该切口或间隙中高音扬声器126发射由其产生的高音120。因此,切口128的作用为导声部,该导声部充满导声的介质,在当前情况下也就是空气,并且该导声部将声音120在壳体中在侧面向外传导,也就是传导到声孔130,导声部128在该声孔处敞开。图2也示出了一个平面扬声器的实例,平面扬声器具有一个壳体和一个在壳体中的扬声器126以及一个导声部,该导声部将扬声器126的声音120经由一个在壳体中的用于不定向发射的声孔130向外传导。像在图2中可以看到的那样,该声孔的大小小于扬声器的扬声器膜片直径126,并且高音频域拥有例如一个具有比声孔230大的波长的最大频率,扬声器126根据一个前置的分频器负责该高音频域的发射。在图2的情况下,根据圆柱形声音传播的方式阐明了这种不定向的发射。
像已经在图2中表明的那样,可以将中音和/或低音扬声器124形成为电声转换器的二维分布的部分。换句话说,平面扬声器100也可以具有电声转换器的二维分布作为中音和/或低音扬声器。这在图3a中被示出。根据该实施例,平面扬声器横向地在壳体(在图3a中共同地以134表示)的正面110的面内部131中具有设有的电声转换器136的二维分布,以便从正面110离开向外发射。像在图3a中所示出的那样,可以将扬声器例如有规律地以行和列设置。
在图3a的实施例中,平面扬声器涉及一个3通道扬声器,其中电声转换器136的一部分(优选为主要部分)的功能为低音扬声器,与之相对地在区域131中的转换器的分布的剩余部分的功能为中音扬声器,像以“TT”或“MT”所表示的那样。在此在图3a中,中音扬声器设置在各个扬声器136的中间,其中这些中音扬声器由低音扬声器所包围。随后还描述一个其中情况正好相反的实施例。
一个相应的分频器承担具有要放音的音频信号的不同频域的低音或中音扬声器的一种不同的控制或一种控制,像随后参照图5所描述的那样。然而也要指出,转换器136的每个另外的多维分布同样是可能的,同样像仅仅中音扬声器或低音扬声器的设置,以便形成2通道平面扬声器。例如电声转换器136可以被设置在一个最紧密的球状排列中,也就是在一个六角形的网格中,以便能够实现转换器的更紧密的设置。转换器136的控制可以以纯粹的并联连接、纯粹的串联连接或混合的串/并联连接实现。对于关于转换器的结构和设计的进一步的细节参照在说明书开始部分提到的FLS技术。
图3a也示出了,高音扬声器也可以由多个电声转换器138构造,并且虽然作为线声源,其纵轴线沿孔130延伸。因此,图2示出了例如从图3a的实施例的局部剖视俯视图,其中只可以看到转换器136和转换器138。图3a也示出了,沿正面130的侧边缘或周边设置属于高音扬声器的声转换器138,该边缘或周边也就是从两侧也就是在图3a中从左和右包围面内部131。再换句话说,在图3a的实施例中,中音和低音转换器136横向地设置在正面110的内部131。在图3a中示例性的矩形正面110的两个对置的周边上各自沿一条线设置转换器138,以便形成一个用于例如一个左立体声道的线声源和一个用于例如一个右立体声道的线声源,其中中音和低音转换器136设置在高音转换器138之间或者由其包围。
图3b示出了中音和低音转换器136的一个备选的分布。根据图3b,中音单元(MT)安放在阵列的外边缘也就是左和右边缘上,以便在配属给这些中音单元的频域中也能够实现立体声感觉继而达到一个改善的立体声分离度。中音单元在此沿正面110的左边缘和右边缘各形成一个线声源。但是,这些线声源也可以具有多于一列的中音单元。低音扬声器(TT)设置在这些线声源之间。因此,低音扬声器形成了各低音单个扬声器的一个封闭的二维区域。由于与高音和中音区域的波长相比低音频域的较大的波长,低音扬声器域的横向总扩展小于所发射的低音波长继而低音被不定向地发射。
同样,两个中音单个扬声器阵列的水平扩展小于中音频带的下边界频率的波长,并且中音至少在水平上被不定向地发射。这在图3c中被再一次地阐明,其中DGesM示出了用于右立体声道的在此示例的两列的中音扬声器阵列的水平总扩展。它小于中音频谱区域的最小的波长。也示出了扬声器136的中间的最邻近中心距dp。它对于中音单元和低音单元是相同的。特别地,它可以例如小于2DT/M并且略微优选地小于1.5DT/M,或甚至小于1.2DT/M。高音扬声器138的扬声器膜片的横向尺寸或直径也就是DH可以位于与DT/M相同的范围中并且甚至等于DT/M。声孔130的大小DA优选小于3/4DH并且还有更优选地小于DH/2或甚至小于DH/4。
图3c示出了,高音扬声器126的膜片法线127指向壳体132而中音和低音扬声器124的膜片法线125与之相反地从壳体132向外指出,从而高音扬声器126将声音120发射到壳体132中的导声部128中而中音和低音扬声器124将声音从壳体132向外发射。如以上所提到的,也可能的是,在后壁中设置高音单元(HT),以便发射到内部或导声部中,随后沿与中音和低音单元相同的方向。
关于图3b和3c还指出如下可能。通过高音单元的、高音的不定向的侧面发射,在平面扬声器的后壁朝向收听者的应用中原本只是期望朝收听者的方向。可惜部分声音也到达了一个可能从收听者来看位于电视机之后的反射面(壁)。在反射中该部分声音可能偏转向收听者并且最糟糕的情况下破坏性地与直接朝收听者那边弯曲的部分声音叠加。补救的办法可能是,如果中音扬声器MT的一部分附加地发射一个定向的、反相的信号并且因此引起干扰的高音部分的消除。因此,各自地在图3b或3c中的中音单元MT的最外面的列在左侧和右侧上各自不仅可以被施加中音分信号,而且也被施加各自具有一个合适的相位偏差的、相应立体声信号的高音分信号,以便根据运行时间的区别和在弯曲点的可能的相位相反来平衡相对于离开相邻的孔130的高音的相位偏差。在这种情况下,如果高音区域的波长如此小使得通过中音单元的不定向发射不再可能,也是无害的。相反地,在这种情况下高音应该针对性地平衡这些声音,这些声音可以从孔130出来沿中音单元的发射方向撞到可能的壁上。因此,在右侧和左侧上的附加地施以高音信号的中音阵列的横向扩展优选地位于高音部分的最小频率的波长范围内。例如该横向扩展小于下高音边界频率波长。这些以相位偏差的高音信号反应的中音单元的区域的中心与正面110的边缘的距离例如小于2DH,在该正面上形成孔130,要消除的高音部分从该孔穿过。
参照图3a和3b还指出的是,虽然在这些附图的实施例中,该导声部各自以贯穿槽的形式形成在壳体的左边缘和右边缘中,但是另外的导声部也是可能的,亦即以一个切口的形式,该切口在图3a中上下不敞开,而是只是在壳体侧上左右地敞开。也要指出的是,通过例如中音单元和低音单元承担2通道扬声器的低音部分,上述各实施例简单地按照2通道情况可用于其他方面。两通道扬声器的左半部分可以以一个立体声信号反应,而另一半部分可以以另一立体声信号反应。自然,整体低音信号也是可能的。刚才所述的对于沿离开收听者方向离开孔的高音的高音消除按照整体扬声器实施例也是可传输的。此外,为消除而设置的高音部分不但可以应用在中音单元上也可以应用在低音单元上,像例如应用在图5b中的最外列中音单元上以及与之相邻的最外列低音单元上。
图4a示出了,以切口形式形成的孔130可以如此形成在壳体中,该切口可以横截面向外变宽以便抑制切口中的驻波性。根据图4a,该切口在其在壳体中向外那边敞开的位置具有一个倒圆140并且根据图4b具有一个形成在壳体中的倒角或斜面142。吸音材料可以设计在切口出口上,以便减小驻波性。
前面经常描述的是,具有导声部和声孔的扬声器可以功能为高音扬声器,一个中音和/或低音扬声器与该高音扬声器并排,以便产生一个2通道、3通道或多通道平面扬声器。在图5中示出的是一个可能的控制电路,该控制电路可以被应用在这些实施例中,以便从在音频信号输入端144上的一个输入音频信号在相应的各输出端146上输出相应的各通道信号。图5的控制电路包括一个分频器148,该分频器以其输入端连接到输入端144并且对于每个通道都拥有一个输出端,也就是说对于高音通道、中音通道和低音通道。分频器148构成为将输入的音频信号144的从例如20Hz到20000Hz的总频谱分配到相应的频带中,像例如到高音区域、中音区域和低音区域中,这些区域相互邻接或仅小部分地相互叠加。另一种可能在于,所有的转换器136放出低音而其中的部分附加地放出中音信号。高音频域拥有例如具有所属的34cm的声波长的1000Hz的下边界频率,该声波长因此大于声孔的上述尺寸说明。中音和/或低音区域的上边界频率也可以是1000Hz,其中声音的所属的波长又足够大,以便在相应的中音和/或低音扬声器阵列的横向尺寸的上述说明的情况下产生一个不定向的发射。如图5中所示出的,一个均衡器150和一个放大器152各自串联地连接到分频器148的相应的输出端上,以便连接在分频器148的各自的输出端和各自的通道输出端146之间。如所述,低音信号可以并联、串联或并/串联混合地应用到低音扬声器,并且同样的情况同样适用于中音扬声器和高音扬声器。
图6示出了一个平面扬声器的侧视图,该平面扬声器相对于图3a中的平面扬声器修改的地方在于,设置在一条线上的电声转换器138未形成一个共同的线阵列或一个共同的线声源,而是这些电声转换器沿线方向被分成一些线‑阵列元件154,其方法是也就是将转换器138发射到其中的、所配属的导声部或所配属的切口128沿线方向156被分隔,以便形成各个腔室158,像例如通过相应的连接片160,这些连接片从更近地在显示屏102上或远离其前设置的壁的内侧162在切口宽度上延伸到壳体的远离显示屏设置的壁的对置的内侧164并且沿横向于设置方向156的横向方向延伸,以便因此将切口分成一些前述的腔室158,各个线‑阵列元件154向这些腔室中发射。这种分隔通过提高共振频率能够实现避免可能另外沿设置方向156形成的驻波性。
随后,应该再一次换句话总结一下上述实施例。上述各实施例共同点在于,孔大小相对于波长被减小,从而声音被不定向地发射。在上述实施例中这一点对于高音扬声器的声音是这样的。但是,自然对于其中平面扬声器未构成为多通道扬声器的各实施例也是可能的,从而仅仅一般来说一个扬声器决不是那样。
上述实施例也一直涉及背对背装配到一个显示屏上的平面扬声器。显示屏的存在自然不是强制必须的。另外的实施例例如设定,扬声器的背面、也就是平面扬声器的壳体的背面被另外使用,像例如作为一个投影装置的板或投影平面。在这种情况下,上述附图标记102可以形成壳体的后壁,该后壁与具有扬声器的支架相对。借助于略去显示屏在另外的实施例中也将软化对平面扬声器的正面和背面的定义。因为上述实施例的高音扬声器发射到壳体内部而中音和/或低音扬声器向外发射,侧面110可以被视为正面,就像也在前面做的那样。自然也可能的是,将侧面110视为背面,如果人们亦即应用视为这样,在该应用中该侧面应当背向收听者。自然要指出的是,平面扬声器的上述实施例原则上自然另外地大约也是可应用的,也就是以中音和/或低音扬声器朝向收听者。
而且,在上述实施例中,与导声部交互的扬声器构成为一个由多个小电声转换器构成的线声源。如前面所示出的,声孔或适配器或导声部以切口的形式构成以便实现不定向的发射。切口大小可以设置为在尺寸上显著小于最高不定向发射频率的波长,就像前面所描述的那样。切口形式的导声部可以充满适合的导声的介质。在前述实施例中这范例性地是空气。自然,导声介质也涉及用于固体声导的固体。为了抑制众所周知地在切口形设置中出现的驻波性,可以将切口横截面向外变宽,像参照图4a和4b所示出的那样,像一个喇叭(参看图4a)。备选地或附加地可以将隔音材料装配在切口中适合的位置,像例如在速度最快的位置。另外可能的是,将驱动器138适合地定位,像例如在一种振动模式的节点上。同样有利的是,将切口竖直地分成较小的腔室以便将基本共振偏移到更高的频率,像随后参照图6所描述的那样。在图6的实施例中高音驱动器形成一个线阵列,在那亦即12个驱动器。这些驱动器被分成三个四成员组并且设置在由壁162、对置的壁110和侧边缘构成的封闭的壳体中。该壳体具有一个切口一个声孔130。中音和低音在周围向后发射。同样该切口可以具有一个倒圆,像在图4a中所示出的那样,也就是例如像喇叭扬声器的指数型喇叭口,该切口也可以设有一个倒角或者被斜切,像在图4b中示出的那样。备选的实施例不包括作为声孔的切口,而是一些孔洞。
参照上述实施例还要指出的是,平面扬声器的横向平面形状亦即矩形只是范例性的。另外的形状自然同样是可能的,像例如另外的多边形形状或圆形状。在图6的实施例中,沿竖直方向将各线‑阵列元件和声孔分开。但是,同样自然地平面扬声器也可以被另外装配或构造,在这样的情况下,沿水平方向进行分隔并且切口水平地延伸。此外可能的是,上述线扬声器绝对不是离散地由设置在一条线上的各个扬声器构造,而是同样地由一个线声转换器构造。总地来说,将像例如在耳机中使用的各袖珍扬声器考虑为上述各个扬声器。

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1、(10)申请公布号 CN 102714768 A (43)申请公布日 2012.10.03 C N 1 0 2 7 1 4 7 6 8 A *CN102714768A* (21)申请号 201080061593.2 (22)申请日 2010.11.03 61/265,905 2009.12.02 US H04R 1/36(2006.01) H04R 1/26(2006.01) H04N 5/64(2006.01) (71)申请人弗劳恩霍夫应用研究促进协会 地址德国慕尼黑 (72)发明人 L埃里格 D比尔 (74)专利代理机构中国国际贸易促进委员会专 利商标事务所 11038 代理人饶辛霞 (5。

2、4) 发明名称 平面扬声器 (57) 摘要 本发明涉及一种平面扬声器。该平面扬声器 具有一种这样的发射特性,该发射特性在平面扬 声器相反装配的情况下提供改善的收听效果,其 方法是,将扬声器设置在壳体中并且一个导声部 如此构成,以致扬声器的声音经由一个在壳体中 的用于不定向发射的声孔向外传导。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2012.07.16 (86)PCT申请的申请数据 PCT/EP2010/066698 2010.11.03 (87)PCT申请的公布数据 WO2011/067060 DE 2011.06.09 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书8页 附图。

3、8页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 8 页 附图 8 页 1/2页 2 1.平面扬声器,具有: 一个壳体(132); 一个在壳体(132)中的扬声器(126);和 一个导声部(128),所述导声部构成为将扬声器(126)的声音(120)经由在壳体(132) 中的一个用于不定向发射(123)的声孔(130)向外传导。 2.根据权利要求1所述的平面扬声器,其中,声孔(130)的大小小于扬声器(126)的扬 声器膜片直径。 3.根据权利要求1或2所述的平面扬声器,其中,声孔(130)的大小小于扬声器(126) 的声音(120)的最高频率的波长。

4、。 4.根据上述权利要求之一所述的平面扬声器,其中,声孔(130)以多个孔洞的形式或 一个切口的形式在侧面形成在壳体(132)中。 5.根据上述权利要求之一所述的平面扬声器,其中,扬声器(126)是一个高音扬声器, 所述高音扬声器的膜片法线(127)指向壳体(132),从而高音扬声器(126)将声音(120)发 射到在壳体(132)中的导声部(128)中。 6.根据权利要求5所述的平面扬声器,所述平面扬声器还具有一个中音和/或低音扬 声器(124),其中,中音和/或低音扬声器(124)的膜片法线(125)相反于高音扬声器的膜 片法线(127)地从壳体(132)向外指向,从而高音扬声器(126)。

5、将声音(120)发射到在壳体 (132)中的导声部(128)中,而中音和/或低音扬声器(124)将声音从壳体(132)向外发射。 7.根据上述权利要求之一所述的平面扬声器,其中,扬声器(126)构成为线声源。 8.根据上述权利要求之一所述的平面扬声器,其中,导声部(128)充满一种导声介质。 9.根据权利要求8所述的平面扬声器,其中,导声介质是空气或一种固体。 10.根据上述权利要求之一所述的平面扬声器,其中,声孔(130)以一个切口的形式构 成在壳体(132)中,该切口在横截面上向外变宽,以便抑制在导声部(128)中的驻波性。 11.根据权利要求10所述的平面扬声器,其中,切口具有一个倒角(。

6、142)或倒圆(140), 以便向外变宽。 12.根据上述权利要求之一所述的平面扬声器,其中,导声部(128)被分成一些更小的 腔室(158),用于基本共振的偏移。 13.根据上述权利要求之一所述的平面扬声器,其中,扬声器(126)是一个高音扬声 器,并且所述平面扬声器还具有为从壳体(133)向外发射设置的一个中音扬声器和/或一 个低音扬声器(124)。 14.根据权利要求13所述的平面扬声器,其中,扬声器(126)的高音区域位于100Hz之 上或200Hz之上。 15.根据权利要求13或14所述的平面扬声器,其中,高音扬声器配备给一个左立体声 道,并且平面扬声器还具有另一个配备给一个右立体声。

7、道的高音扬声器和另一个构成为将 所述另一个高音扬声器的声音经由在壳体(132)中的另一个用于另一种不定向发射的声孔 向外传导的导声部,其中,各声孔在空间上分开地在侧面形成在壳体(132)中。 16.根据权利要求13至15之一所述的平面扬声器,其中,中音扬声器和/或低音扬声 器横向地设置在壳体(132)的一个主侧面(110)的面内部(132)中,其中,高音扬声器(126) 沿着一个包围面内部(132)的侧边缘设置。 权 利 要 求 书CN 102714768 A 2/2页 3 17.根据权利要求13至16之一所述的平面扬声器,其中,中音扬声器和/或低音扬声 器(124)由电声转换器(136)的二。

8、维分布形成。 18.根据上述权利要求之一所述的平面扬声器,其中,所述平面扬声器在壳体(132)的 另一个主侧面具有一个显示屏(102)。 19.根据权利要求18所述的平面扬声器,其中,显示屏(102)拥有一个横向的扩展,从 而显示屏(102)的图像显示区域的投影沿厚度方向与扬声器(126)重叠。 20.根据上述权利要求之一所述的平面扬声器,其中,声孔(130)在侧面形成在壳体 (132)中,其中一个向外发射的扬声器与声孔(130)相邻地形成在壳体的一个正面(110)中 并且以一个第一高音信号进行控制,在壳体中的扬声器以一个第二高音信号进行控制,第 一高音信号与第二高音信号彼此相移,以便引起与在。

9、壳体中的扬声器的沿指向正面的方向 离开声孔的声音的破坏性的叠加。 21.根据权利要求20所述的平面扬声器,其中,在壳体的正面(110)中的扬声器是一个 中音或低音扬声器,该中音或低音扬声器除第一高音信号外也以一个中音或低音信号进行 控制。 22.电视机或平面显示器,具有一个根据上述权利要求之一所述的平面扬声器。 权 利 要 求 书CN 102714768 A 1/8页 4 平面扬声器 技术领域 0001 本发明涉及一种平面扬声器,像例如可应用在平面显示器中或在电视机中那样的 平面扬声器。 背景技术 0002 对于确定的应用需要具有小的结构深度像例如小于2cm的扬声器,像例如在电视 机和平面显示。

10、器中那样。现有的FLS(FLS=平面扬声器)技术已经能够实现2cm和更小的 结构深度。DE 102009010278.7描述了例如一种FLS技术,该技术基于由装入一个封闭的壳 体中的袖珍转换器构成的阵列。利用这种技术可以生产甚至具有小于/等于10mm的壳体 深度的平面的扬声器。袖珍转换器的发射直接朝收听者那边进行。 0003 但是,对于确定的应用,像例如在具有完全通过显示屏遮盖的前面的电视机和平 面显示器中,这种扬声器是不允许向前可视的并且因此声音可能不直接向收听者发射。膜 片法线也可能不朝收听者方向指向并且由于小的、需要的结构深度,膜片法线在侧面的取 向同样是不可能的。然而,对于收听效果来说。

11、,声音必须到达收听地点,也就是向前。在低 音区域,这一点不是太重要,因为声音不定向地沿所有方向传播。如果波长显著地大于膜片 直径,这也是在低音区域中的情况,那么球形的声音传播随后总出现。但对于高音区域这就 不起用。声音发射面也就是扬声器膜片对于高音来说相对于待发射的波长过大。不定向的 声音发射因此不会发生。相反只发生定向的声音发射并且该声音发射甚至是向后的。 0004 这个问题的一种可能的解决方案在于,减小膜片,也就是减小膜片直径,这自然反 过来会导致不充足的声压等级。再者,只要经由一个位于平面扬声器之后的壁的反射是可 能的,那么向后的发射完全不重要的。但是,扬声器的功能能力非常地依赖于平面扬。

12、声器相 对于壁的位置并且依赖于壁自身的反射特性,这在非常多的应用情况下是不可接受的。再 者,对于确定的应用像例如在电视机中,立体声放音应该是可实现的,也就是说,声道即左 和右声道在空间上分开。一种这样的空间分开例如特别是在高于100Hz到200Hz之上的频 域中是需要的,因为之下的频域对于立体声方向感觉作用很小。 发明内容 0005 因此,本发明的任务在于,实现一种平面扬声器,它也能够在相反装配时也就是以 其背面朝向收听者时实现高质量的收听效果,而无需分开的附加措施,或者不会因为反射 壁存在的必要性而限制装配地点。 0006 该任务通过依据权利要求1的平面扬声器得以解决。 0007 本发明基于。

13、的一个核心思想在于,可以获得具有一种这样发射特性的平面扬声 器,该发射特性在平面扬声器的相反装配的情况下也提供改善的收听效果,如果扬声器设 置在壳体中并且如此构成一个导声部,以致扬声器的声音经由一个在壳体中的用于不定向 发射的声孔向外传导。 0008 根据一个实施例,声孔和导声部以一个切口的形式形成在壳体中,该切口在壳体 说 明 书CN 102714768 A 2/8页 5 中横向地延伸并且在该壳体中在侧面敞开,并且声孔至少在尺寸上小于扬声器膜片直径或 小于扬声器的声音的最高频率的波长。因此,声音可以在声孔之后不定向地例如圆柱形地 或球形地传播并且因此也向前到达收听者。 附图说明 0009 有。

14、利的设计方案是从属权利要求的主题。下面参照附图对本发明的优选实施例进 行详细阐述,其中: 0010 图1示出了根据一个实施例的平面扬声器在装配状态下的示意图,在该装配状态 下,平面扬声器的背面朝向收听者; 0011 图2示出了根据一个实施例的图1的平面扬声器的示意局部剖视俯视图; 0012 图3A示出了根据一个实施例的平面扬声器的立体图,其中可以看到正面; 0013 图3B示出了根据另一实施例的平面扬声器的立体图,其中可以看到正面; 0014 图3C示出了根据图3B的平面扬声器的剖视图; 0015 图4A、B示出了根据不同的实施例的图3B的一部分的局部视图, 0016 其中可以看到声孔; 00。

15、17 图5示出了根据一个实施例的平面扬声器的可能的控制的方框图; 0018 图6示出了根据另一实施例的平面扬声器的侧视图;以及 0019 图7示出了在相对于一个收听者相反装配情况下,根据一个比较实例的平面扬声 器的示意图。 具体实施方式 0020 在参照图1和图5对本申请的实施例进行描述之前,应当首先借助图7对一个平 面扬声器要装配为以其背面朝向收听者时出现的问题进行详细讨论,就像例如平面扬声器 900应当被“隐藏”在一台电视机或包括两个组件的平面显示器904的显示屏902后面的情 况那样。 0021 与此相应地,图7示出一个朝显示屏902看的收听者906,该显示屏又以显示图像 的正面908朝。

16、向收听者和观察者906。显示屏902和平面扬声器900背对背地相互设置或 相互紧靠地固定。也就是说,平面扬声器900的正面910远离收听者906指向,并且显示屏 902和平面扬声器900的背面相互面对。在此在该实例中,正面910同时形成电视机或平面 显示器904的背面。 0022 由此出发,即图7的平面扬声器900至少具有低音扬声器和高音扬声器,它们在背 面910上分布地设置,以便沿背面910的平面法线方向发射。在图7中范例性地只表明两 个扬声器912a和912b。由于由各低音扬声器和高音扬声器发射的波长不同,所以这些扬声 器的发射特性也不同。低音扬声器的低音如以实线914所表明的那样弯曲,以。

17、便围绕电视 机或平面显示器904的壳体并且因此到达收听者906或其耳朵916,如在918处所表明的那 样。高音部分的发射通过高音扬声器被自然地定向,如在图7中以虚线920和箭头922所 表明的那样。也就是说,没有出现可以将声音920转向收听者906的弯曲。这意味着,如果 没有通过其他措施,像例如沿观察方向在平面扬声器900后面放置一个适合的壁作为反射 器或者用于使声音到达收听者的类似物,在图7中的这种情况下,收听效果是不能接受的。 说 明 书CN 102714768 A 3/8页 6 0023 因此出现刚才所述的问题原本只因为扬声器没有向前,而是相反平面扬声器900 要以其背面朝向收听者。在图。

18、7的实例中,这能够在壳体的相同的横向扩展情况下实现显 示屏902的更大的横向图像区。在另外没有显示屏902的应用中,扬声器900能够在平面 扬声器900的随后用作可视的正面的背面的构造方面一般实现设计选择的一种更自由的 使用或倍增。 0024 下面描述的实施例在平面扬声器的相反的取向的情况下正好能够实现那些优点, 其中但是在此改善了收听效果,而不需要那些为此非常限制应用或装配可能性的附加措 施,像例如已提到的设置反射壁等等。特别是下面描述的实施例能够实现,即使平面扬声器 的正面背向收听者而为此其背面朝向收听者,高音也向前到达收听者。 0025 图1根据本发明的一个实施例示出了具有一个平面扬声器。

19、的图7的情况。在图1 的这种情况下,与图7的元件相应的元件设有只在其第一个数字与图7中的那些附图标记 不同的附图标记,也就是用“1”代替“9”,因此参照图7的前述实施例也应当适用于图1,只 要随后不再明确地指出区别。 0026 特别是图1的平面扬声器100还涉及一种这样的扬声器,它与一个显示屏102一 起形成一台电视机或平面显示器104,该扬声器和显示屏为此背对背地相互设置并且相互 连接。在图1的实施例中显示屏102的横向扩展与平面扬声器100或平面扬声器100的壳 体的横向扩展相同,因此声音直接向前朝收听者106那边发射是不可能的。 0027 像在图7的这种情况下那样,平面扬声器100和其背。

20、面110包括扬声器112a或 112b的二维横向分布,像例如电动转换器。自然这种扬声器112a或112b涉及用于发射中 音和/或低音部分114的中音和/或低音扬声器,该中音和/或低音部分由于相对于扬声 器112a或112b的横向膜片扩展或膜片直径较大的波长而被不定向地发射并且可以围绕平 面扬声器100或仪器104的壳体弯曲,像在118处所示出的那样。 0028 为了产生高音部分120,设置一个在图1中未示出的高音扬声器,该高音扬声器的 发射的声音在一个在图1中同样未详细示出的导声部像例如一个切口中被向外传导到在 侧面在平面扬声器100的壳体中的一个用于不定向发射的声孔中。在图1的情况下,其中,。

21、 所述孔细长地以其纵轴线垂直延伸地构成为切口继而只在一个维度中也就是在水平线上 满足该孔的扩展小于高音扬声器的高音的波长的条件,声音从那里出来几乎圆柱形地传播 继而也向前到达收听者106和其耳朵116,如在122处所表明的那样。 0029 因此,根据图1的实施例,可以实现在关于图7的前述中所描述的优点,而没有关 于用户106的收听效果的缺点。 0030 换言之,即使收听者相对于平面扬声器100在背面设置,图1的平面扬声器也能够 实现关于高音部分的一种改善的收听效果,其方法是在壳体中设置一个扬声器和一个导声 部,并且该导声部这样构成,以致扬声器的声音经由一个在壳体中的用于不定向发射的声 孔向外传。

22、导。声孔在此在侧面形成在平面扬声器100的壳体中。因此,声孔既不占用平面 扬声器100的背面上的可用面也不占用正面110上的可用面。此外,实现声音朝收听者106 那边偏转的角度小于当声孔向后取向时的角度。 0031 对于发射的不定向性,声孔的面积例如小于相应的高音扬声器的膜片的横向的面 积尺寸。换句话说,根据本实施例,声孔小于扬声器膜片直径。备选地,可以将声孔的大小 调节为小于由相应的高音扬声器发射的声音的最高频率的波长。 说 明 书CN 102714768 A 4/8页 7 0032 对图1还要指出的是,在图1中虽然只是在平面扬声器104的从收听者106出发 的左侧上在一个声孔中示出了发射,。

23、但是自然在从收听者106出发看来的对置的右侧可以 设置另一声孔连同另一高音扬声器。在这种情况下,在图1中上面的高音扬声器可以涉及 一个配属给左立体声道的高音扬声器,与之相对地在图1中下面的高音扬声器被配属给右 立体声道。在一个备选的实施形式中,可以设有一个在扬声器壳体的上边缘和另一个在扬 声器壳体的下边缘上的孔代替侧面的两个孔,以便通过这种方式形成一个整体扬声器。 0033 参照图2,现在随后为此描述一种如何可以将声孔、导声部和配属的扬声器形成或 设置在壳体中的可能性。图2示出了平面扬声器的局部剖视俯视图。关于附图标记再一次 指出,只要涉及相同或功能相同的元件,就使用与图1相同的附图标记。关于。

24、这些元件参阅 前述附图说明。这种提示随后对于后面的附图的描述也同样有效。 0034 在图2中可以看到一个设置在平面扬声器100的正面110上的中音或低音扬声器 124,以便从正面110向外也就是沿正面110的面法线的方向向后也就是从收听者向外发 射。同一个可以是一个阵列的部分,就像在前面所描述的那样。横向地还进一步向外在图2 中可以看到一个高音扬声器126,但是该高音扬声器不是向外而是向壳体内部发射。为了实 现扬声器壳体的平的结构形式该扬声器被设置为以其膜片面法线与扬声器124的膜片面 法线平行或反平行。虽然扬声器126也可以被安置在扬声器的背面中也就是在朝向收听者 和电视机102的壳体部分中。

25、,也就是说,如扬声器124那样以其膜片法线平行地和沿相同方 向指向地,但是如此设置在图2中的扬声器126,使得该扬声器沿收听者的方向发射,也就 是说该扬声器被装配在或被镶嵌到壳体的前壁110上,像例如镶嵌到相应的孔中,并且向 壳体后壁的方向发射到壳体内部即导声部128中。在这种情况下,所有的扬声器被嵌入到 相同的壁也就是壳体的前壁110中,像例如到相应的孔或者凹处中。换句话说,显示屏102 的背面和一个在图2中未单独示出的用于扬声器124、126的框架一起形成一个具有一个切 口或间隙128的壳体,在该切口或间隙中高音扬声器126发射由其产生的高音120。因此, 切口128的作用为导声部,该导声。

26、部充满导声的介质,在当前情况下也就是空气,并且该导 声部将声音120在壳体中在侧面向外传导,也就是传导到声孔130,导声部128在该声孔处 敞开。图2也示出了一个平面扬声器的实例,平面扬声器具有一个壳体和一个在壳体中的 扬声器126以及一个导声部,该导声部将扬声器126的声音120经由一个在壳体中的用于 不定向发射的声孔130向外传导。像在图2中可以看到的那样,该声孔的大小小于扬声器 的扬声器膜片直径126,并且高音频域拥有例如一个具有比声孔230大的波长的最大频率, 扬声器126根据一个前置的分频器负责该高音频域的发射。在图2的情况下,根据圆柱形 声音传播的方式阐明了这种不定向的发射。 00。

27、35 像已经在图2中表明的那样,可以将中音和/或低音扬声器124形成为电声转换 器的二维分布的部分。换句话说,平面扬声器100也可以具有电声转换器的二维分布作为 中音和/或低音扬声器。这在图3a中被示出。根据该实施例,平面扬声器横向地在壳体(在 图3a中共同地以134表示)的正面110的面内部131中具有设有的电声转换器136的二维 分布,以便从正面110离开向外发射。像在图3a中所示出的那样,可以将扬声器例如有规 律地以行和列设置。 0036 在图3a的实施例中,平面扬声器涉及一个3通道扬声器,其中电声转换器136的 一部分(优选为主要部分)的功能为低音扬声器,与之相对地在区域131中的转换。

28、器的分布 说 明 书CN 102714768 A 5/8页 8 的剩余部分的功能为中音扬声器,像以“TT”或“MT”所表示的那样。在此在图3a中,中音 扬声器设置在各个扬声器136的中间,其中这些中音扬声器由低音扬声器所包围。随后还 描述一个其中情况正好相反的实施例。 0037 一个相应的分频器承担具有要放音的音频信号的不同频域的低音或中音扬声器 的一种不同的控制或一种控制,像随后参照图5所描述的那样。然而也要指出,转换器136 的每个另外的多维分布同样是可能的,同样像仅仅中音扬声器或低音扬声器的设置,以便 形成2通道平面扬声器。例如电声转换器136可以被设置在一个最紧密的球状排列中,也 就是。

29、在一个六角形的网格中,以便能够实现转换器的更紧密的设置。转换器136的控制可 以以纯粹的并联连接、纯粹的串联连接或混合的串/并联连接实现。对于关于转换器的结 构和设计的进一步的细节参照在说明书开始部分提到的FLS技术。 0038 图3a也示出了,高音扬声器也可以由多个电声转换器138构造,并且虽然作为线 声源,其纵轴线沿孔130延伸。因此,图2示出了例如从图3a的实施例的局部剖视俯视图, 其中只可以看到转换器136和转换器138。图3a也示出了,沿正面130的侧边缘或周边设 置属于高音扬声器的声转换器138,该边缘或周边也就是从两侧也就是在图3a中从左和右 包围面内部131。再换句话说,在图3。

30、a的实施例中,中音和低音转换器136横向地设置在正 面110的内部131。在图3a中示例性的矩形正面110的两个对置的周边上各自沿一条线设 置转换器138,以便形成一个用于例如一个左立体声道的线声源和一个用于例如一个右立 体声道的线声源,其中中音和低音转换器136设置在高音转换器138之间或者由其包围。 0039 图3b示出了中音和低音转换器136的一个备选的分布。根据图3b,中音单元(MT) 安放在阵列的外边缘也就是左和右边缘上,以便在配属给这些中音单元的频域中也能够实 现立体声感觉继而达到一个改善的立体声分离度。中音单元在此沿正面110的左边缘和右 边缘各形成一个线声源。但是,这些线声源也。

31、可以具有多于一列的中音单元。低音扬声器 (TT)设置在这些线声源之间。因此,低音扬声器形成了各低音单个扬声器的一个封闭的二 维区域。由于与高音和中音区域的波长相比低音频域的较大的波长,低音扬声器域的横向 总扩展小于所发射的低音波长继而低音被不定向地发射。 0040 同样,两个中音单个扬声器阵列的水平扩展小于中音频带的下边界频率的波长, 并且中音至少在水平上被不定向地发射。这在图3c中被再一次地阐明,其中D Ges M示出了 用于右立体声道的在此示例的两列的中音扬声器阵列的水平总扩展。它小于中音频谱区域 的最小的波长。也示出了扬声器136的中间的最邻近中心距d p 。它对于中音单元和低音单 元是。

32、相同的。特别地,它可以例如小于2D T/M 并且略微优选地小于1.5D T/M ,或甚至小于1.2D T/ M 。高音扬声器138的扬声器膜片的横向尺寸或直径也就是D H 可以位于与D T/M 相同的范围 中并且甚至等于D T/M 。声孔130的大小D A 优选小于3/4D H 并且还有更优选地小于D H /2或甚 至小于D H /4。 0041 图3c示出了,高音扬声器126的膜片法线127指向壳体132而中音和低音扬声器 124的膜片法线125与之相反地从壳体132向外指出,从而高音扬声器126将声音120发射 到壳体132中的导声部128中而中音和低音扬声器124将声音从壳体132向外发。

33、射。如以 上所提到的,也可能的是,在后壁中设置高音单元(HT),以便发射到内部或导声部中,随后 沿与中音和低音单元相同的方向。 0042 关于图3b和3c还指出如下可能。通过高音单元的、高音的不定向的侧面发射,在 说 明 书CN 102714768 A 6/8页 9 平面扬声器的后壁朝向收听者的应用中原本只是期望朝收听者的方向。可惜部分声音也到 达了一个可能从收听者来看位于电视机之后的反射面(壁)。在反射中该部分声音可能偏转 向收听者并且最糟糕的情况下破坏性地与直接朝收听者那边弯曲的部分声音叠加。补救的 办法可能是,如果中音扬声器MT的一部分附加地发射一个定向的、反相的信号并且因此引 起干扰的。

34、高音部分的消除。因此,各自地在图3b或3c中的中音单元MT的最外面的列在左 侧和右侧上各自不仅可以被施加中音分信号,而且也被施加各自具有一个合适的相位偏差 的、相应立体声信号的高音分信号,以便根据运行时间的区别和在弯曲点的可能的相位相 反来平衡相对于离开相邻的孔130的高音的相位偏差。在这种情况下,如果高音区域的波 长如此小使得通过中音单元的不定向发射不再可能,也是无害的。相反地,在这种情况下高 音应该针对性地平衡这些声音,这些声音可以从孔130出来沿中音单元的发射方向撞到可 能的壁上。因此,在右侧和左侧上的附加地施以高音信号的中音阵列的横向扩展优选地位 于高音部分的最小频率的波长范围内。例如。

35、该横向扩展小于下高音边界频率波长。这些以 相位偏差的高音信号反应的中音单元的区域的中心与正面110的边缘的距离例如小于2D H , 在该正面上形成孔130,要消除的高音部分从该孔穿过。 0043 参照图3a和3b还指出的是,虽然在这些附图的实施例中,该导声部各自以贯穿槽 的形式形成在壳体的左边缘和右边缘中,但是另外的导声部也是可能的,亦即以一个切口 的形式,该切口在图3a中上下不敞开,而是只是在壳体侧上左右地敞开。也要指出的是,通 过例如中音单元和低音单元承担2通道扬声器的低音部分,上述各实施例简单地按照2通 道情况可用于其他方面。两通道扬声器的左半部分可以以一个立体声信号反应,而另一半 部分。

36、可以以另一立体声信号反应。自然,整体低音信号也是可能的。刚才所述的对于沿离 开收听者方向离开孔的高音的高音消除按照整体扬声器实施例也是可传输的。此外,为消 除而设置的高音部分不但可以应用在中音单元上也可以应用在低音单元上,像例如应用在 图5b中的最外列中音单元上以及与之相邻的最外列低音单元上。 0044 图4a示出了,以切口形式形成的孔130可以如此形成在壳体中,该切口可以横截 面向外变宽以便抑制切口中的驻波性。根据图4a,该切口在其在壳体中向外那边敞开的位 置具有一个倒圆140并且根据图4b具有一个形成在壳体中的倒角或斜面142。吸音材料可 以设计在切口出口上,以便减小驻波性。 0045 前。

37、面经常描述的是,具有导声部和声孔的扬声器可以功能为高音扬声器,一个中 音和/或低音扬声器与该高音扬声器并排,以便产生一个2通道、3通道或多通道平面扬声 器。在图5中示出的是一个可能的控制电路,该控制电路可以被应用在这些实施例中,以便 从在音频信号输入端144上的一个输入音频信号在相应的各输出端146上输出相应的各通 道信号。图5的控制电路包括一个分频器148,该分频器以其输入端连接到输入端144并 且对于每个通道都拥有一个输出端,也就是说对于高音通道、中音通道和低音通道。分频 器148构成为将输入的音频信号144的从例如20Hz到20000Hz的总频谱分配到相应的频 带中,像例如到高音区域、中。

38、音区域和低音区域中,这些区域相互邻接或仅小部分地相互叠 加。另一种可能在于,所有的转换器136放出低音而其中的部分附加地放出中音信号。高 音频域拥有例如具有所属的34cm的声波长的1000Hz的下边界频率,该声波长因此大于声 孔的上述尺寸说明。中音和/或低音区域的上边界频率也可以是1000Hz,其中声音的所属 的波长又足够大,以便在相应的中音和/或低音扬声器阵列的横向尺寸的上述说明的情况 说 明 书CN 102714768 A 7/8页 10 下产生一个不定向的发射。如图5中所示出的,一个均衡器150和一个放大器152各自串 联地连接到分频器148的相应的输出端上,以便连接在分频器148的各自。

39、的输出端和各自 的通道输出端146之间。如所述,低音信号可以并联、串联或并/串联混合地应用到低音扬 声器,并且同样的情况同样适用于中音扬声器和高音扬声器。 0046 图6示出了一个平面扬声器的侧视图,该平面扬声器相对于图3a中的平面扬声器 修改的地方在于,设置在一条线上的电声转换器138未形成一个共同的线阵列或一个共同 的线声源,而是这些电声转换器沿线方向被分成一些线-阵列元件154,其方法是也就是将 转换器138发射到其中的、所配属的导声部或所配属的切口128沿线方向156被分隔,以便 形成各个腔室158,像例如通过相应的连接片160,这些连接片从更近地在显示屏102上或 远离其前设置的壁的。

40、内侧162在切口宽度上延伸到壳体的远离显示屏设置的壁的对置的 内侧164并且沿横向于设置方向156的横向方向延伸,以便因此将切口分成一些前述的腔 室158,各个线-阵列元件154向这些腔室中发射。这种分隔通过提高共振频率能够实现避 免可能另外沿设置方向156形成的驻波性。 0047 随后,应该再一次换句话总结一下上述实施例。上述各实施例共同点在于,孔大小 相对于波长被减小,从而声音被不定向地发射。在上述实施例中这一点对于高音扬声器的 声音是这样的。但是,自然对于其中平面扬声器未构成为多通道扬声器的各实施例也是可 能的,从而仅仅一般来说一个扬声器决不是那样。 0048 上述实施例也一直涉及背对背。

41、装配到一个显示屏上的平面扬声器。显示屏的存在 自然不是强制必须的。另外的实施例例如设定,扬声器的背面、也就是平面扬声器的壳体的 背面被另外使用,像例如作为一个投影装置的板或投影平面。在这种情况下,上述附图标记 102可以形成壳体的后壁,该后壁与具有扬声器的支架相对。借助于略去显示屏在另外的实 施例中也将软化对平面扬声器的正面和背面的定义。因为上述实施例的高音扬声器发射到 壳体内部而中音和/或低音扬声器向外发射,侧面110可以被视为正面,就像也在前面做的 那样。自然也可能的是,将侧面110视为背面,如果人们亦即应用视为这样,在该应用中该 侧面应当背向收听者。自然要指出的是,平面扬声器的上述实施例。

42、原则上自然另外地大约 也是可应用的,也就是以中音和/或低音扬声器朝向收听者。 0049 而且,在上述实施例中,与导声部交互的扬声器构成为一个由多个小电声转换器 构成的线声源。如前面所示出的,声孔或适配器或导声部以切口的形式构成以便实现不定 向的发射。切口大小可以设置为在尺寸上显著小于最高不定向发射频率的波长,就像前面 所描述的那样。切口形式的导声部可以充满适合的导声的介质。在前述实施例中这范例性 地是空气。自然,导声介质也涉及用于固体声导的固体。为了抑制众所周知地在切口形设 置中出现的驻波性,可以将切口横截面向外变宽,像参照图4a和4b所示出的那样,像一个 喇叭(参看图4a)。备选地或附加地可。

43、以将隔音材料装配在切口中适合的位置,像例如在速 度最快的位置。另外可能的是,将驱动器138适合地定位,像例如在一种振动模式的节点 上。同样有利的是,将切口竖直地分成较小的腔室以便将基本共振偏移到更高的频率,像随 后参照图6所描述的那样。在图6的实施例中高音驱动器形成一个线阵列,在那亦即12个 驱动器。这些驱动器被分成三个四成员组并且设置在由壁162、对置的壁110和侧边缘构成 的封闭的壳体中。该壳体具有一个切口一个声孔130。中音和低音在周围向后发射。同样 该切口可以具有一个倒圆,像在图4a中所示出的那样,也就是例如像喇叭扬声器的指数型 说 明 书CN 102714768 A 10 8/8页 。

44、11 喇叭口,该切口也可以设有一个倒角或者被斜切,像在图4b中示出的那样。备选的实施例 不包括作为声孔的切口,而是一些孔洞。 0050 参照上述实施例还要指出的是,平面扬声器的横向平面形状亦即矩形只是范例性 的。另外的形状自然同样是可能的,像例如另外的多边形形状或圆形状。在图6的实施例 中,沿竖直方向将各线-阵列元件和声孔分开。但是,同样自然地平面扬声器也可以被另外 装配或构造,在这样的情况下,沿水平方向进行分隔并且切口水平地延伸。此外可能的是, 上述线扬声器绝对不是离散地由设置在一条线上的各个扬声器构造,而是同样地由一个线 声转换器构造。总地来说,将像例如在耳机中使用的各袖珍扬声器考虑为上述。

45、各个扬声器。 说 明 书CN 102714768 A 11 1/8页 12 图1 说 明 书 附 图CN 102714768 A 12 2/8页 13 图2 说 明 书 附 图CN 102714768 A 13 3/8页 14 图3A 说 明 书 附 图CN 102714768 A 14 4/8页 15 图3B 说 明 书 附 图CN 102714768 A 15 5/8页 16 说 明 书 附 图CN 102714768 A 16 6/8页 17 图5 说 明 书 附 图CN 102714768 A 17 7/8页 18 图6 说 明 书 附 图CN 102714768 A 18 8/8页 19 图7 说 明 书 附 图CN 102714768 A 19 。

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