close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

2007165886&KIND=A1.

код для вставкиСкачать
Patent Translate
Powered by EPO and Google
Уведомление
Этот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным,
точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как
относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте
машинного перевода.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ US2007165886
[0001]
Данное изобретение относится к громкоговорителю, который особенно подходит для
использования в электронном устройстве относительно небольшого размера, которое
может быть портативным, например в мобильном телефоне, персональном цифровом
помощнике (PDA) или портативном компьютере.
[0002]
Пример типа громкоговорителя, подходящего для использования в портативном
электронном устройстве, описан в общедоступной международной заявке на патент WO03/001841. Громкоговоритель этого типа упоминается в данном документе как «динамик CWindow» и содержит звукогенерирующий элемент (диафрагму), приводимый в действие
«исполнительным механизмом C-morph», который представляет собой пьезоэлектрический
исполнительный механизм, имеющий изгибающую конструкцию и имеющий форму
цилиндра с удаленный сектор (следовательно, он имеет С-образную форму в поперечном
сечении). Один конец привода прикреплен к звукообразующему элементу, а другой конец
привода - к корпусу электронного устройства. При работе концы привода относительно
вращаются. Таким образом, исполнительный механизм может приводить в движение
движение звукообразующего элемента, включающего в себя компонент вращения. Динамик
C-Window позволяет управлять панелью в корпусе различных продуктов, таких как
мобильные телефоны и КПК, в качестве громкоговорителя и обеспечивает следующие
преимущества:
24-02-2019
1
[0003]
динамик очень низкопрофильный, поэтому не занимает много места внутри изделия;
[0004]
привод C-morph выглядит электрически как конденсатор и потребляет мало энергии;
[0005]
для продуктов, которые используют дисплей, таких как мобильные телефоны, элементами,
генерирующими звук, могут быть поликарбонатные экраны, используемые в настоящее
время для защиты ЖК-дисплея;
[0006]
использование таких громкоговорителей позволяет более эффективно изолировать
изделие от воды и пыли;
[0007]
производимый звук является диффузным, что предотвращает повреждение слуха при
использовании на громком уровне вблизи уха;
[0008]
качество звука выше, чем у динамиков эквивалентного размера; а также
[0009]
Детали и конструкция динамика просты, что потенциально дает преимущество в стоимости
по сравнению с традиционными динамиками.
[0010]
Несмотря на эти преимущества, уровень выходного звука громкоговорителя ограничен его
размерами, как и для любого громкоговорителя.
24-02-2019
2
При типичном использовании в портативном электронном устройстве, например, в котором
звукогенерирующий элемент является частью корпуса устройства, размер устройства
ограничивает размер громкоговорителя.
Таким образом, тенденция для небольших электронных устройств противоречит
требованию встроенного громкоговорителя для создания приемлемого уровня выходного
звука.
[0011]
Согласно первому аспекту настоящего изобретения предложен громкоговоритель,
содержащий:
[0012]
генерирующий звук элемент, установленный на опорной конструкции;
[0013]
две поворотные приводы установлены на противоположных края элемента, генерирующего
звук и выполненного с возможностью привода вращательного движения краев звука,
генерирующим элементом относительно опорной конструкции, чтобы вызвать звук,
генерирующий элемент для генерации звука.
[0014]
Каждый исполнительный механизм установлен на краю звукоизлучающего элемента.
Два исполнительных механизма находятся на противоположных краях звукоизлучающего
элемента.
Исполнительные механизмы представляют собой поворотные исполнительные механизмы
и могут представлять собой исполнительные механизмы C-morph типа, раскрытого в WO03/001841.
24-02-2019
3
Оба края диафрагмы движутся с компонентом вращения.
Обеспечение привода на каждом краю диафрагмы позволяет получить более высокий
уровень выходного звука из звукообразующего элемента для данной области, чем если бы
он приводился только на одном краю, как раскрыто в WO-03/001841.
Например, два поворотных привода могут приводиться в действие общим сигналом.
В этом случае оба края звукообразующего элемента приводятся в движение согласованно,
то есть оба края движутся в одном направлении.
В этом случае явно достижимый уровень выходного звука выше.
Альтернативно, исполнительные механизмы могут приводиться в действие отдельными
сигналами, например двумя стереофоническими сигналами. В этом случае не только
повышается общий уровень выходного звука по сравнению с использованием одного
исполнительного механизма, но могут быть достигнуты дополнительные эффекты, такие как
вывод стереозвука.
[0015]
Предпочтительно, каждый исполнительный механизм представляет собой отдельный
элемент, но в качестве альтернативы каждый исполнительный механизм может состоять из
нескольких исполнительных элементов.
[0016]
Один конец каждого привода крепится к диафрагме.
Другой конец каждого привода может быть установлен непосредственно на несущей
конструкции, или, альтернативно, он может быть установлен косвенно к опорной
конструкции с помощью другой части диафрагмы.
24-02-2019
4
[0017]
Громкоговоритель может быть снабжен схемой возбуждения для подачи сигналов
возбуждения на исполнительные механизмы. В случае подачи отдельного сигнала на
каждый привод, следующие преимущества выгодно применяются.
[0018]
Схема возбуждения может включать в себя схему низкочастотного смесителя, выполненную
с возможностью смешивать низкочастотную составляющую каждого из отдельных сигналов
в другой из отдельных сигналов. Низкочастотный компонент может быть компонентом ниже
заданной частоты среза, скажем, 400 Гц. Это приводит к тому, что низкочастотные
составляющие в некоторой степени объединяются в том смысле, что оба исполнительных
механизма получают низкочастотные составляющие каждого отдельного сигнала. Таким
образом, весь звукогенерирующий элемент будет стремиться двигаться как единое целое и
более эффективно излучать низкочастотные компоненты, причем такая низкочастотная
эффективность излучения, как правило, пропорциональна квадрату площади излучающей
части диафрагмы или панели. Этот подход работает, потому что при увеличении частоты
возбуждения звукогенерирующий элемент имеет тенденцию к большему изгибу и
постепенно ведет себя как твердое сопутствующее тело, тогда как на очень низких частотах
он практически не изгибается и эффективно работает как одна жесткая диафрагма.
[0019]
Этот эффект обычно достигается в громкоговорителе, в котором два исполнительных
механизма приводят в движение противоположные половины звукообразующего элемента,
даже если исполнительные механизмы не являются вращательными, но представляют
собой, например, линейные исполнительные механизмы. Такой громкоговоритель
предусмотрен в соответствии с дополнительным аспектом настоящего изобретения.
[0020]
24-02-2019
5
Схема возбуждения может быть выполнена с возможностью обработки отдельных сигналов
возбуждения с помощью передаточной функции, связанной с головкой. Это производит
восприятие направленного эффекта для слушателя. Такая обработка с помощью
передаточной функции, связанной с головой, сама по себе известна производством
различных эффектов направленности, например, псевдостереофонического эффектора и
эффекта псевдокружительного звука. Одним из примеров является система стерео
диполей, разработанная Нельсоном в ISVR, Университет Саутгемптона, Великобритания.
[0021]
Этот эффект обычно достигается в громкоговорителе, в котором два исполнительных
механизма приводят в движение противоположные половины звукообразующего элемента,
даже если исполнительные механизмы не являются вращательными, но представляют
собой, например, линейные исполнительные механизмы. Такой громкоговоритель
предусмотрен в соответствии с дополнительным аспектом настоящего изобретения.
[0022]
Схема возбуждения может включать в себя схему микшера противодействия, выполненную
с возможностью извлечения сигнала противодействия из каждого из отдельных сигналов
возбуждения путем инверсии, по меньшей мере, его высокочастотной составляющей, и
смешивания каждого соответствующего сигнала противодействия с другим из отдельных
сигналов возбуждения, из которого сигнал оппозиции был получен. Это имеет
преимущество в усилении стереоэффекта двух сигналов возбуждения, подаваемых на два
исполнительных механизма, путем эффективного увеличения расстояния между частями
генерирующего звук элемента, из которого, по-видимому, исходят два звуковых канала. Это
достигается посредством каждого противоположного сигнала, стремящегося подавить звук,
генерируемый приводом на противоположном краю элемента, генерирующего звук, тем
самым концентрируя этот звук в направлении противоположного края.
[0023]
Этот эффект обычно достигается в громкоговорителе, в котором два исполнительных
механизма приводят в движение противоположные половины звукообразующего элемента,
даже если исполнительные механизмы не являются вращательными, но представляют
24-02-2019
6
собой, например, линейные исполнительные механизмы. Такой громкоговоритель
предусмотрен в соответствии с дополнительным аспектом настоящего изобретения.
[0024]
Преимущественно, звукогенерирующий элемент содержит панель, имеющую физическое
свойство, которое изменяется на панели между двумя исполнительными механизмами.
[0025]
Это позволяет достигать ряда эффектов, включая улучшенную развязку звуков,
генерируемых отдельными сигналами возбуждения, подаваемыми на два исполнительных
механизма, или использование генерирующего звук элемента в качестве линзы для
устройства отображения, как более подробно описано ниже.
[0026]
Эти эффекты обычно достигаются в громкоговорителе, в котором два исполнительных
механизма приводят в движение противоположные половины звукообразующего элемента,
даже если исполнительные механизмы не являются вращательными, но представляют
собой, например, линейные исполнительные механизмы.
Такой громкоговоритель предусмотрен в соответствии с дополнительным аспектом
настоящего изобретения.
[0027]
Чтобы обеспечить лучшее понимание, варианты осуществления настоящего изобретения
теперь будут описаны в качестве неограничивающего примера со ссылкой на прилагаемые
чертежи, на которых:
[0028]
ИНЖИР. 1 представляет собой вид в перспективе исполнительного механизма C-morph,
включающий подробный вид слоистой конструкции;
[0029]
24-02-2019
7
ИНЖИР. 2 - схематический вид сбоку громкоговорителя в сборе с использованием
исполнительного механизма по фиг. 1;
[0030]
ИНЖИР. 3 - вид в перспективе громкоговорителя с использованием двух исполнительных
механизмов, как показано на фиг. 1;
[0031]
ИНЖИР. 4 - вид сбоку громкоговорителя по фиг. 3 в первом режиме работы;
[0032]
ИНЖИР. 5 - принципиальная схема цепи управления для громкоговорителя по фиг. 3;
[0033]
ИНЖИР. 6 - принципиальная схема альтернативной схемы управления для
громкоговорителя по фиг. 3;
[0034]
ИНЖИР. 7 - вид сбоку громкоговорителя по фиг. 3 во втором режиме работы;
[0035]
ИНЖИР. 8 - принципиальная схема дополнительной альтернативной схемы возбуждения
для громкоговорителя по фиг. 3;
[0036]
ИНЖИР. 9 - принципиальная схема низкочастотного смесительного контура схемы
возбуждения по фиг. 8;
[0037]
ИНЖИР. 10 - принципиальная схема цепи смесителя оппозиции схемы возбуждения фиг. 8;
[0038]
24-02-2019
8
ИНЖИР. 11 - вид сбоку громкоговорителя по фиг. 3, показывающий влияние схемы микшера
оппозиции;
[0039]
ИНЖИР. 12 - вид в перспективе первой альтернативной диафрагмы для громкоговорителя
по фиг. 3; а также
[0040]
ИНЖИР. 13 - вид в перспективе второй альтернативной диафрагмы для громкоговорителя
по фиг. 3.
[0041]
Сначала будет описан исполнительный механизм 1, показанный на фиг. 1.
Привод 1 имеет конструкцию из биморфного изгиба, содержащую два слоя 2 и 3
пьезоэлектрического материала в слоистой конструкции, расположенной между двумя
внешними электродами 4 и 5 и центральным электродом 6.
Пьезоэлектрический материал слоев 2 и 3 предпочтительно представляет собой
пьезоэлектрическую керамику, такую как PZT. Слои 2 и 3 пьезоэлектрического материала
активируются путем приложения напряжения к электродам 4-6, причем направления
полирования и напряжения активации выбираются так, чтобы слои 2 и 3 подвергались
дифференциальному изменению длины, например, один слой 2 расширяется, а другой слой
3 сжимается, вызывая тем самым изгиб привода 1.
Например, слои 2 и 3 могут быть отсоединены в одном и том же направлении и
активированы напряжением в противоположных направлениях путем заземления внешних
электродов 4 и 5 и приложения напряжения к центральному электроду 6.
Исполнительный механизм 1 проходит по кривой между двумя концами 11 и 12, в частности
сектором круга, в данном случае около [3/4] полного круга.
24-02-2019
9
Таким образом, привод 1 имеет трубчатую форму.
При такой форме изгиб привода 1 при активации вызывает относительное вращение двух
концов 11 и 12 вокруг оси, вокруг которой изгибается привод.
[0042]
Привод 1 является удлиненным в том смысле, что его поперечная протяженность больше,
чем его протяженность между двумя концами 11 и 12.
Это увеличивает жесткость муфты между приводом 1 и диафрагмой 21 (как описано ниже),
а также увеличивает усилие, прикладываемое к приводу 1, имеющему заданную
протяженность между его двумя концами 11 и 12.
[0043]
ИНЖИР. Фиг.2 представляет собой принципиальную схему, иллюстрирующую работу
исполнительного механизма 1 в громкоговорителе 20 известного типа, раскрытого в WO03/001841 и описанного выше, называемого C-окном.
В этом случае исполнительный механизм 1 механически соединен с диафрагмой 21 для
создания звука.
Один конец 12 привода 1 механически соединен с опорой 8 и поэтому закреплен.
Противоположный конец 11 привода 1 жестко соединен с диафрагмой 21.
При активации противоположный конец 11 исполнительного механизма 1 вращается
относительно одного конца 12, который зафиксирован, тем самым вращая диафрагму 21,
как схематически показано стрелкой 23 (фактически имеется некоторый изгиб диафрагмы
24-02-2019
10
21).
Таким образом, исполнительный механизм 1 используется для вибрации диафрагмы 21,
чтобы генерировать звук.
[0044]
ИНЖИР. 3 показывает громкоговоритель 30, в котором используются два идентичных
исполнительных механизма 1.
Громкоговоритель 30 имеет диафрагму 31, которая действует как звукогенерирующий
элемент.
Диафрагма 31 выполнена в виде плоской панели из материала, например поликарбоната.
Диафрагма 31 установлена с помощью исполнительных механизмов 1 к корпусу 32
портативного электронного устройства, такого как мобильный телефон, который корпус 32
действует как опорную конструкцию для громкоговорителя 30. Диафрагма 31 закрывает
отверстие 36 в кожухе 32 и поэтому может рассматриваться как часть кожуха 32. Диафрагма
31 является прозрачной и образует защитный слой для устройства 33 отображения,
размещенного в корпусе 32, как показано на фиг. 4.
[0045]
Исполнительные механизмы 1 установлены на противоположных кромках 34 диафрагмы 31,
обращенных друг к другу. Каждый исполнительный механизм 1 соединен таким же образом,
как в известном громкоговорителе 20, показанном на фиг. 2, то есть с одним концом 12
привода 1, соединенным боковой поверхностью с кожухом 32, и с противоположным концом
11 привода 1, жестко связанным торцевой поверхностью с диафрагмой 31. Исполнительные
механизмы 1 соединены с корпусом 32 и диафрагмой 31 подходящим клеем для
обеспечения жесткого соединения.
24-02-2019
11
[0046]
В качестве альтернативы исполнительным механизмам 1, непосредственно соединенным с
кожухом 32, исполнительные механизмы 1 могут быть косвенно соединены с кожухом 32
через часть диафрагмы 31 способом, раскрытым в одновременно рассматриваемой
международной заявке № PCT / GB04 / 004314. , принципы которого могут быть применены
к настоящему изобретению, и содержание которых включено в настоящий документ
посредством ссылки. В этом случае громкоговоритель может быть изготовлен как
автономный блок, который затем может быть просто встроен в корпус 32 на следующем
этапе изготовления.
[0047]
Диафрагма 31 может быть снабжена уплотнительным элементом (не показан), проходящим
вокруг его краев, где исполнительные механизмы 1 отсутствуют. Уплотнительный элемент
может быть предусмотрен на периферии плоской поверхности диафрагмы 31, как раскрыто
в одновременно рассматриваемой международной заявке № PCT / GB04 / 004314.
Основное назначение такого уплотнительного элемента состоит в том, чтобы действовать в
качестве уплотнения от проникновения жидкостей и частиц, для которого достаточно
полностью гибкого куска материала, который не ограничивает движение диафрагмы 31. Тем
не менее, выгодно использовать материал, который обеспечивает некоторое акустическое
демпфирование, поскольку это улучшает плоскостность частотной характеристики
громкоговорителя 30. Материалом уплотнительного элемента может быть вспененный
эластомер с высокой эластичностью (низкой жесткостью), например пенополиуретан.
Например, отклонение силы сжатия материала уплотнительного элемента предпочтительно
находится в диапазоне 25-500 кПа, более предпочтительно 100-300 кПа (измерено при
скорости деформации 0,2 дюйма / мин и прогибе 25%).
Твердость по дюрометру по шкале Шора «А» предпочтительно находится в диапазоне 8-45,
более предпочтительно около 25. Примером подходящего материала для уплотнительного
элемента является пенополиуретан, например, пенопласт, поставляемый под названием
PORON (торговая марка) компанией Rogers Corporation, такой как PORON 4701-40 Soft,
предпочтительно с высокой плотностью с плотностью 480 кг. / м3, толщина 0,8 мм и
типичное отклонение силы сжатия 173 кПа и твердость по Шору "А" 25.
[0048]
24-02-2019
12
Громкоговоритель 30 дополнительно содержит схему 35 возбуждения для подачи сигнала
возбуждения на каждый исполнительный механизм 1. Одно возможное расположение для
схемы 35 управления показано на фиг. 5. В этом случае схема 35 возбуждения имеет вход
51 для приема входного сигнала, который подается на вход усилителя 52, который
усиливает входной сигнал для формирования сигнала возбуждения. Выход усилителя 52
подключен к двум выходам 53 схемы 35 возбуждения, каждый из которых подключен к
одному из исполнительных механизмов 1.
[0049]
Таким образом, схема 35 возбуждения подает общий сигнал возбуждения на два
исполнительных механизма 1. Каждый привод 1 приводит в движение движение кромки 34
диафрагмы 31, с которой он соединен, причем это движение является вращательным на
этой кромке 34. Поскольку исполнительные механизмы 1 ориентированы в
противоположных направлениях, обращенных друг к другу, общий сигнал возбуждения
приводит их в действие для возбуждения вращения в противоположных направлениях
относительно их соответствующих осей. Таким образом, исполнительные механизмы 1
приводят в движение общее движение диафрагмы 31 по фазе и в одном и том же
направлении, чтобы генерировать звук, но с компонентом вращения, генерируемым каждым
исполнительным механизмом 1, вызывающим изгиб диафрагмы. Амплитуда
результирующего движения схематически показана пунктирными линиями 40 на фиг. 4 (в
котором смещение преувеличено для ясности). Диафрагма 31 спроектирована так, чтобы
быть достаточно гибкой для размещения противоположных вращений двух исполнительных
механизмов 1. То есть материал и размеры диафрагмы 31 выбираются таким образом,
чтобы обеспечить соответствующий уровень жесткости, чтобы диафрагма была достаточно
жесткой, чтобы эффективно перемещать соседний воздух для создания звука, и достаточно
гибкой, чтобы ее противоположные края 34 могли быть противоположными.
поворачивается.
Кроме того, диафрагма 31 достаточно жесткая, чтобы обеспечить адекватную защиту для
устройства 33 отображения. Например, диафрагма 31 может быть изготовлена из
поликарбоната того же типа, который обычно используется в качестве защитного покрытия
для устройства отображения.
[0050]
24-02-2019
13
Наличие исполнительного механизма 1 на каждом краю 34 диафрагмы 31 позволяет
получить более высокий уровень выходного шума от диафрагмы 31 для данной области
диафрагмы 31, чем при использовании одного исполнительного механизма 1, как описано в
WO-03. / 001841.
[0051]
ИНЖИР. 6 показывает альтернативное расположение для схемы 35 возбуждения, которая
подает два отдельных сигнала возбуждения на исполнительные механизмы 1.
В этом случае схема 35 возбуждения имеет два входа 61 для приема двух отдельных
входных сигналов VL и VR, которые обычно являются левым и правым каналами
стереосигнала, и подачи их по соответствующему тракту 62 сигнала на соответствующий
выход 63, подключенный к одному из исполнительных механизмов 1. Каждый тракт 62
сигнала имеет усилитель 64, который усиливает входной сигнал для формирования сигнала
возбуждения. В этом режиме привода левая часть диафрагмы 31 будет преимущественно
перемещаться в ответ на левый входной стереофонический сигнал VL, а правая часть
диафрагмы 31 будет преимущественно перемещаться в ответ на правый стереофонический
входной сигнал VR из-за более близкого расположения левый и правый исполнительные
механизмы 1 к левому и правому краям 34 диафрагмы 31 и из-за конечной жесткости
диафрагмы 31 и любого окружающего уплотнительного элемента. Таким образом, левая и
правая части диафрагмы, примыкающие к двум исполнительным механизмам 1, будут
стремиться выводить отдельные сигналы, тем самым локализуя акустическое излучение и
обеспечивая стереоэффект.
Это схематично показано на фиг. 7, в котором результирующее движение, полученное из
первого сигнала, схематично проиллюстрировано пунктирной линией 71, а результирующее
движение, полученное из второго сигнала, схематично проиллюстрировано пунктирной
линией 72 (в которой смещение для ясности преувеличено). Изменения в движении
диафрагмы 31 будут более подчеркнуты на высоких частотах, чем на низких частотах, из-за
податливости и инерции диафрагмы 31, а также податливости и демпфирования любого
уплотнительного элемента. Таким образом, стерео «разделение» будет выше на более
высоких частотах, чем на более низких
[0052]
24-02-2019
14
ИНЖИР. 8 показывает другое альтернативное расположение для схемы 35 возбуждения,
которая также подает два отдельных сигнала возбуждения в исполнительные механизмы 1.
В этом случае схема 35 возбуждения снова имеет два входа 81 для приема двух отдельных
входных сигналов VL и VR, которые обычно являются левым и правым каналами
стереофонического сигнала, и подачи их по соответствующему тракту 82 сигнала на
соответствующий выход 83 подключен к одному из исполнительных механизмов 1. Каждый
тракт 82 сигнала имеет усилитель 84, который усиливает сигнал на тракте 82 сигнала для
формирования сигнала возбуждения. Однако схема 35 возбуждения дополнительно
включает в себя схемы, которые обрабатывают сигнал перед подачей на входы усилителей
84, в частности схему 85 низкочастотного микшера, схему 86 микшера противостояния и
схему 87 направленного воздействия.
[0053]
Схема 85 низкочастотного смесителя показана на фиг. 9, и служит для максимизации
возможного низкочастотного выходного сигнала громкоговорителя 30 путем смешивания
низкочастотного компонента каждого из входных сигналов VL и VR с другим из входных
сигналов VL и VR. Схема 85 низкочастотного микшера имеет два входа 91, которые
принимают два отдельных входных сигнала VL и VR и подают их по соответствующему
тракту 92 сигнала (который образует часть общего тракта 82 сигнала схемы 35
возбуждения) на соответствующий выход 93 , Входные сигналы VL и VR подаются на
фильтр 94 расщепления частоты в каждом тракте 92 сигналов, который отфильтровывает
низкочастотные компоненты VIL и VRL соответствующих входных сигналов VL и VR и
подает оставшиеся высокочастотные компоненты VLH и VRH соответствующих входные
сигналы VL и VR вдоль сигнальных трактов 92. Фильтр 94 с частотным разделением имеет
такую характеристику фильтра, что низкочастотные компоненты VLL и VRL являются
компонентами входных сигналов VL и VR ниже заданной частоты среза, обычно 400 Гц или
ниже.
[0054]
Низкочастотные компоненты VLL и VRL выводятся из обоих фильтров 94 в первый
сумматор 95, который объединяет их для создания объединенного низкочастотного сигнала
Vlow. Объединенный низкочастотный сигнал Vlow, выводимый из первого сумматора 95,
подается через необязательный регулятор 97 усиления на оба из двух вторых сумматоров
96, каждый из которых расположен в одном из трактов 92 сигналов, для добавления
24-02-2019
15
комбинированного низкочастотного сигнала Vlow с регулировкой усиления к
соответствующим высокочастотные составляющие VLH и VRH, оставшиеся на пути
прохождения сигнала 92. Таким образом, вторые сумматоры 96 имеют эффект повторного
введения объединенного низкочастотного сигнала Vlow в сигналы на трактах 92 сигналов.
[0055]
Чистый эффект состоит в том, чтобы смешать некоторую, возможно половину,
низкочастотную составляющую VLL и VRL каждого из входных сигналов VL и VR с другим из
входных сигналов VL и VR. В результате, что касается низкочастотных компонентов VLL и
VRL, вся диафрагма 31 приводится в действие общим сигналом и, таким образом, имеет
тенденцию двигаться как общий источник акустического излучения, как описано выше со
ссылкой на фиг. 4. Это приводит к более эффективному излучению низкочастотных
компонентов VLL и VRL, причем такая низкочастотная эффективность излучения обычно
пропорциональна квадрату площади излучающей части диафрагмы 31. Однако в отношении
высокочастотных компонентов VLH и VRH, остающихся на трактах 92 сигналов, левая и
правая части диафрагмы 31, примыкающие к двум исполнительным механизмам 1, будут
стремиться выводить отдельные сигналы, тем самым обеспечивая стереоэффект, как
описано выше со ссылкой на фиг. 7. Этот подход работает, потому что при увеличении
частоты привода диафрагма 31 имеет тенденцию к большему изгибу и ведет себя все реже
и реже как твердое движущееся тело, в то время как при очень низких частотах она почти не
изгибается и эффективно работает как одно жесткое тело.
Чтобы создать эффективный громкоговоритель этого типа, желательно согласовать
жесткость диафрагмы 31 с заданной частотой среза фильтров 94, чтобы полезное
независимое излучение могло быть достигнуто выше частоты среза от двух половин
диафрагма 31 прилегает к двум исполнительным механизмам 1, и полезное равномерное
излучение от всей диафрагмы 31 ниже частоты среза.
[0056]
Конечно, схема 85 низкочастотного смесителя может иметь другие конструкции и, в
частности, может достигать аналогичного эффекта, даже если количество низкочастотного
компонента VLL и VRL, отличное от половины, смешано с другим из входных сигналов VL и
VR.
[0057]
24-02-2019
16
Схема 86 смесителя оппозиции показана на фиг. 10.
Он имеет два входа 101, которые принимают два отдельных входных сигнала VL и VR и
подают их по соответствующему тракту 102 сигнала (который образует часть общего пути
82 сигнала схемы 35 возбуждения) на соответствующий выход 103. Схема 86 микшера
оппозиции подает два входных сигнала VL и VR в соответствующие инверторы 104, которые
инвертируют входные сигналы VL и VR, и могут дополнительно применять усиление,
большее или меньшее единицы, для генерации соответствующих сигналов оппозиции VLO
и VRO. Сигналы оппозиции VLO и VRO каждый подается на сумматор 105 в тракте 102
сигналов другого входного сигнала VL и VR. Таким образом, схема 86 микшера
противостояния имеет эффект инвертирования каждого входного сигнала VL и VR и
смешивания его с другими из входных сигналов VL и VR.
[0058]
Эффект схемы 86 противоположного микшера заключается в усилении стереоэффекта
путем увеличения разнесения позиций на диафрагме 31, из которой, по-видимому, исходят
два входных сигнала VL и VR. Это связано с тем, что каждое противостояние VLO и VRO
приводит в движение половину диафрагмы 31, примыкающей к приводу 1, к которому оно
применяется, в противоположность приводу от другого привода 1, тем самым, в некоторой
степени, устраняя влияние сигнала VL или VR, приложенного к этот другой привод. То есть
правый канал отменяется в левой половине диафрагмы 31 и наоборот. В результате
улучшается разделение двух отдельных сигналов и улучшается стереоэффект. Это
схематично показано на фиг. 11 для одиночного входного сигнала VR, приложенного к
исполнительному механизму 1 справа на фиг. 11. Входной сигнал VR заставляет диафрагму
31 вибрировать с амплитудой, схематично представленной линией 111 (амплитуда
преувеличена для ясности). Амплитуда больше вправо в непосредственной близости от
исполнительного механизма 1 справа.
Следовательно, звук правого канала будет исходить из точки справа от центра диафрагмы
31, скажем, из местоположения 112. В то же время исполнительный механизм 1 слева
приводится в действие с помощью сигнала VRO противодействия, то есть отрицательного
или частичного отрицательного значения входного сигнала VR, подаваемого на
исполнительный механизм 1 справа, создавая амплитуду диафрагмы, как показано линия
113. Эта противодействующая вибрация достигает пика к левому краю диафрагмы 31.
24-02-2019
17
Результирующая суммарная амплитуда двух колебаний показана в виде линии 114, которая
отображает более узкий пик, чем линия 111. Следовательно, звук правого канала будет
исходить из точки, расположенной ближе к правому краю диафрагмы 31, скажем, из
местоположения 115. Аналогичный эффект достигается для входного сигнала VL,
подаваемого на привод 1 слева. По сравнению с простым стерео приводом, разделение
двух каналов увеличено, усиливая стереоэффект.
[0059]
На практике из-за конечной скорости звука вдоль диафрагмы 31 может быть дополнительно
необходимо добавить фазовую коррекцию в инверторах 104, чтобы гарантировать, что
инвертированная амплитуда на каждой частоте вводится в противоположные концы
исполнительного механизма, то есть в инверторы 104 должен фазово отслеживать
акустический путь от одного исполнительного механизма 1 вдоль диафрагмы 31 к другому
исполнительному механизму 1.
[0060]
Хотя схема 86 микшера противодействия обрабатывает входные сигналы VL и VR,
подаваемые в нее, достигнутый эффект имеет особое значение для высокочастотных
компонентов.
Следовательно, в качестве альтернативы, схема 86 смесителя оппозиции может извлекать
и обрабатывать только высокочастотные компоненты, например, путем объединения схемы
86 смесителя оппозиции со схемой 85 низкочастотного микшера для обработки сигналов,
выводимых из фильтров 94.
[0061]
Схема 87 направленного эффекта выполнена с возможностью обрабатывать два
управляющих сигнала VL и VR с помощью передаточной функции, связанной с головой,
которая создает воспринимаемый эффект направленности, например,
псевдостереофонический или псевдо объемный звуковой эффект, который заставляет
слушателя воспринимать звук прийти из другого места, кроме громкоговорителя 30. Такая
обработка передаточной функцией, связанной с головой, сама по себе известна и может
быть применена к настоящему изобретению. Одним из известных примеров является
24-02-2019
18
система стереодиполей, разработанная Нельсоном в ISVR, Университет Саутгемптона,
Великобритания. В таких системах стереодипольного типа два отдельных излучающих
громкоговорителя предпочтительно расположены очень близко друг к другу, и в некоторых
случаях физические размеры используемых преобразователей являются ограничивающим
фактором того, насколько близко они могут быть установлены на практике. В
громкоговорителе 30 настоящего изобретения может быть выбран подходящий выбор
расстояния между исполнительными механизмами, размера панели, толщины, материала и
неоднородности физических свойств, чтобы приводить к доминирующим излучающим
областям, чувствительным к левому и правому сигналам VL и VR возбуждения,
являющимся почти любое разделение на диафрагму 31 в пределах границ диафрагмы 31.
Таким образом, может быть достигнуто эффективное разделение акустического
преобразователя от почти нуля до ширины панели (даже если исполнительные механизмы,
приводящие в действие панель, закреплены на краях диафрагмы 31), и, более того, это
эффективное разделение преобразователя может быть адаптировано изменить с частотой,
если это желательно. Таким образом, громкоговоритель 30 может использоваться для
создания стереозвука и / или объемного звука для слушателя, расположенного в
подходящем месте.
[0062]
Возможны различные модификации конструкции громкоговорителя 30.
[0063]
Одной из возможностей является изменение формы диафрагмы 31.
В описанном выше громкоговорителе диафрагма 31 представляет собой плоский плоский
лист, имеющий однородные физические свойства по всей своей площади. Альтернативно,
может быть изменение одного или нескольких физических свойств поперек диафрагмы 31.
Теперь будут описаны некоторые варианты, которые имеют особое преимущество.
[0064]
В общем, диафрагма может иметь любую форму изменения, например, ребра или
24-02-2019
19
структуру, образованную любым рисунком. Однако особое преимущество достигается за
счет изменения физических свойств в зависимости от зеркальной симметрии относительно
центральной линии между двумя исполнительными механизмами 1. В этом случае влияние
на работу обоих исполнительных механизмов 1 одинаково, но также может быть достигнут
некоторый дополнительный эффект. Физические свойства могут дополнительно или
альтернативно изменяться в зависимости от зеркальной симметрии относительно линии,
соединяющей центры двух исполнительных механизмов 1.
[0065]
Одна возможность для физического свойства, которое варьируется, чтобы быть жесткостью
диафрагмы 31. Это позволяет контролировать акустические свойства. Чтобы варьировать
жесткость, можно варьировать материал диафрагмы 31 таким образом, чтобы он был
неоднородным, чтобы его плотность или модуль или оба изменялись в зависимости от
положения. Однако изменение жесткости более удобно достигается с помощью материала
однородного состава по всей диафрагме 31 и изменения толщины (то есть размер этой
панели перпендикулярен направлению вперед, в котором звук преимущественно
излучается).
[0066]
Один предпочтительный пример этого показан на фиг. 12, которая показывает
альтернативную форму для диафрагмы 31, в которой толщина и, следовательно, жесткость
ниже вдоль центральной линии 120 между кромками 34, с которыми соединены
исполнительные механизмы 1. Эта форма для диафрагмы 31 способствует разъединению
отдельных режимов акустического излучения двух половин диафрагмы 31, передаваемых
отдельными сигналами возбуждения на два исполнительных механизма 1, тем самым
усиливая стереоэффект, когда его слушает слушатель перед громкоговорителем 30. ,
[0067]
В тех случаях, когда диафрагма 31 громкоговорителя 30 должна использоваться в качестве
прозрачного, возможно, защитного, окна перед устройством 33 отображения, желательно
производить только плавные изменения толщины диафрагмы 31 с положением, чтобы
минимизировать оптические искажения путем диафрагма 31 изображения на устройстве
отображения 33.
24-02-2019
20
[0068]
ИНЖИР. 13 показана другая альтернативная форма для диафрагмы 31, в которой толщина
изменяется по всей диафрагме 31, так что диафрагма 31 действует как линза.
В частности, толщина плавно увеличивается к центральной линии 130 между
исполнительными механизмами 1, так что диафрагма 31 представляет собой линзу,
обеспечивающую некоторое увеличение изображения на нижележащем устройстве 34
отображения. Поскольку толщина постоянна вдоль линий, параллельных центральной
линии 130, сформированная таким образом линза относится к типу, известному как
цилиндрическая линза, хотя форма не обязательно должна быть точно цилиндрической.
Альтернативно, также может иметь место изменение толщины вдоль линий, параллельных
центральной линии 130, для формирования сферической линзы для увеличения
изображения на устройстве 34 отображения, хотя форма не обязательно должна быть
точно сферической.
[0069]
Хотя фиг. На фиг.12 и 13 показаны изменения толщины только на одной стороне
диафрагмы 31, причем другая сторона является плоской, на практике эти изменения могут
иметь место на одной или обеих сторонах (то есть одна сторона может быть плоской,
другая профилированной или обе профилированной).
[0070]
Альтернативно, изменения в других физических свойствах в зависимости от положения
могут использоваться, чтобы заставить диафрагму 31 действовать как линза.
[0071]
Любые и все комбинации изменений физических свойств, описанные выше, могут быть
объединены в одной диафрагме 31, так что, например, диафрагма 31 может быть тоньше по
направлению к середине, более низкий модуль упругости по направлению к средней и
более высокая плотность по направлению к краям, изменения свойств панели затем
выбирается для аддитивного увеличения или минимизации связанных оптических
эффектов, когда панель прозрачна, и / или для увеличения или минимизации зависимого
свойства панели, а именно жесткости панели, в зависимости от положения.
24-02-2019
21
24-02-2019
22
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
72 Кб
Теги
2007165886, kinds
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа