CN1303576A - 扬声器装置和电视机 - Google Patents

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Abstract

本发明第一个特征是声音输出端口(3b)的开口的面积小于喇叭筒(3)内声音输入端口(3a)的开口的面积。第二个特征是喇叭筒(3)的声音输出端口(3b)并非定位在扬声器(2)的声音发射中心轴线位置上。第三个特征是喇叭筒(3)的长度L设置为370mm或小于370mm。第四个特征是喇叭筒(3)逐渐变窄,因而从声音输入端口(3a)到声音输出端口(3b)的各个垂直截面各自具有按预定规则要求的面积。

Description

扬声器装置和电视机
                          技术领域
本发明涉及扬声器装置和电视机，更具体地说，涉及一种带喇叭筒的扬声器装置，以及一种装配该扬声器装置的电视机。该喇叭筒的输出端口面积小于扬声器振动表面面积。
                          技术背景
一般而言，扬声器装置最好不用喇叭筒，而直接从扬声器输出声音。但是，由于机壳(例如，其内安装扬声器装置的电视机和个人计算机)的尺寸受到限制，所以，扬声器装置通常使用喇叭筒。
例如，当在电视机内装入扬声器装置，然后将各个扬声器安置在其阴极射线管(CRT)的两边时，这台电视机的宽度被无益地扩大了。因此，在传统的电视机内，广泛采用具备输出端口细而长的喇叭筒的扬声器装置，以便使电视机的宽度减到最小。
例如，这种具备输出端口细而长的喇叭筒的扬声器装置包括：第5-20475号日本实用新型公报披露的“电视机的扬声器***”和第7-177443号日本专利中的“电视机的扬声器***”。
图7示出第7-177443号日本专利的“电视机的扬声器***”的透视图。
在以上所述的传统扬声器装置中，要求喇叭筒输出端口的面积大于扬声器振动表面的面积，以保证足够的声压级别。传统扬声器装置的构造可使电视机的宽度更窄。但是，电视机的高度不得不随宽度的减小而增大，以确保输出端口的面积大于扬声器振动表面的面积。结果，电视机的结构复杂，扬声器装置的压模又精致又昂贵，从而很难生产具有复合型腔模的扬声器装置。此外，扬声器装置还会占据电视机内一个很大的部分。这样就产生一个问题：无法自由设计电视机的结构。
因此，本发明的目的是：提供一种扬声器装置，其中，喇叭筒的声音输出端口的面积小于扬声器振动表面的面积，而其再现的声音的质量等同于或类似于传统技术的音质；以及，提供一种装配该扬声器装置的电视机。
                          发明概述，
本发明具有以下特征，以达到上述目的。
第一个方面涉及扬声器装置，它包括一个带喇叭筒的扬声器，其中，
该喇叭筒的形状是：
一个开口部分附着于扬声器的振动表面(以后称作“声音输入端口”)，将输入到声音输入端口的声音输出的一个开口部分(以后称作“声音输出端口”)的面积小于声音输入端口的面积；
从声音输入端口到声音输出端口的长度为喇叭筒提供了等同于或类似于无喇叭筒扬声器的声音属性；
从声音输入端口到声音输出端口的各个垂直截面(与声音输入端口的一个二维平面互相平行的截面)的面积分别按照预定的规则来确定，以及，
在安置声音输出端口的位置，来自扬声器的声音发射中心轴线不会碰到它的内壁。
如上所述，根据第一个特征，可以使喇叭筒的声音输出端口的开口的面积小于声音输入端口的开口的面积，同时，抑制喇叭筒内的共鸣，并获得比传统扬声器装置更好的声压属性。因此，可以再现倾角(dip)较小、音质更好的声音。
根据第二个方面，在第一个方面中，从声音输入端口到声音输出端口的喇叭筒长度不超过370mm。
如上所述，第二个方面指出第一个方面中喇叭筒的较佳长度。这样，从扬声器所输出的声音的共鸣可以在喇叭筒内得到抑制，降至其二次谐振。
根据第三个方面，在第二个方面中，按照预定的规则，如果声音输入端口的开口的面积为表示A，声音输出端口的开口的面积为B，喇叭筒的长度为L，离开声音输入端口的距离为X，一个不小于1的任意整数为C，那么，距离X处的喇叭筒的垂直截面面积Y可以用以下公式表示：
Y=(A-B)×(L-X)c/Lc+B。
如前所述，第三个方面示出计算第二个方面中喇叭筒各个垂直截面的每个面积的一个典型公式。
根据第四个方面，在第三个方面中，声音输入端口、声音输出端口和喇叭筒垂直截面的形状可以是圆形、椭圆形、多边形之一或上述各种形状的组合。
如上所述，根据第四个方面，在第三个方面中，可以减小由喇叭筒内的共鸣产生的令人讨厌的声音和喇叭筒安装结构的强度。
根据第五个方面，在第四个方面中，喇叭筒声音输入端口的开口的面积等于或小于扬声器振动表面的面积。
如上所述，根据第五个方面，在第四个方面中，可以防止声音在喇叭筒内共鸣。
根据第六个方面，在第五个方面中，垂直截面的面积恒定或朝向其声音输出端口更宽阔的另一个喇叭筒被添加到喇叭筒的输出端口。
如前所述，根据第六个方面，在第五个方面中，喇叭筒的设计可更具灵活性。
第七个方面涉及装配扬声器装置的电视机，包括一个具备喇叭筒的扬声器，其中，
该喇叭筒的形状是：
一个开口附着于扬声器的振动表面(以后称作“声音输入端口”)，将输入到声音输入端口的声音输出的一个开口部分(以后称作“声音输出端口”)的面积小于声音输入端口的面积；
从声音输入端口到声音输出端口的长度为喇叭筒提供了等同于或类似于无喇叭筒扬声器的声音属性；
从声音输入端口到声音输出端口的各个垂直截面的面积按照预定的规则来确定，以及，
在安置声音输出端口的位置，从扬声器发出的声音发射中心轴线不会碰到它的内壁。
根据第八个方面，在第七个方面中，其中，从声音输入端口到声音输出端口的喇叭筒长度不超过370mm。
根据第九个方面，在第八个方面中，按照喇叭筒的预定规则，如果声音输入端口的开口的面积表示为A，声音输出端口的开口的面积为B，喇叭筒的长度为L，离开声音输入端口的距离为X，一个不小于1的任意整数为C，那么，距离X处的喇叭筒的垂直截面面积Y可以用以下公式表示：
Y=(A-B)×(L-X)c/Lc+B。
根据第十个方面，在第九个方面中，声音输入端口、声音输出端口和喇叭筒垂直截面的形状可以是圆形、椭圆形、多边形中的任一种或上述各种形状的组合。
根据第十一个方面，在第十个方面中，喇叭筒的声音输入端口的开口的面积等于或小于扬声器振动表面的面积。
根据第十二个方面，在第十一个方面中，垂直截面的面积恒定或朝向其声音输出端口更宽阔的另一个喇叭筒被添加到喇叭筒的输出端口。如上所述，根据第一至第六个方面，第七至第十二个方面涉及装配该扬声器装置的电视机。根据第一至第六个方面，电视机可以将声音输出端口安置在其机壳前部的空间内，并通过装配该扬声器装置来减小其宽度。此外，由于扬声器装置的结构可以简化，所以，扬声器装置的压模(molding die)也可以简化。这样，就能生产具备单个复合型腔模的扬声器装置了。因此，电视机的设计可以更为灵活。
                          附图简述
图1是根据本发明的一个实施例的一幅展示扬声器装置结构的图；
图2是表示通过沿D-D线切割图1所示的喇叭筒3而获得的扬声器装置1的截面视图；
图3A和3B是两幅图，表示有关声音发射轴线的声音输出端口3b的位置；
图4是一幅解释喇叭筒3逐渐变窄的形状的图；
图5A和5B是两幅图，表示本发明的扬声器装置1与另一个喇叭筒的组合；
图6A和6B是根据本发明的两幅图，表示装配扬声器装置1的电视机的结构；以及，
图7是一幅图，表示装配传统扬声器装置的电视机的结构。
发明的最佳实施方式
图1表示根据本发明的一个实施例的扬声器装置的结构。图1中，根据本发明的这个实施例的扬声器装置1包括扬声器2和喇叭筒3。
图2是表示通过沿D-D线切割图1所示的喇叭筒3而得到的扬声器装置的截面图。
扬声器2是一个具有圆形、椭圆形或矩形隔膜片的普通扬声器部件。喇叭筒3的形状象图2所示的一个空管子。喇叭筒3用一个开口端(以后称作“声音输入端口3a”)接收由扬声器2输出的声音，并由另一个开口端(以后称作“声音输出端口3b”)输出声音。通过喇叭筒3的一个垂直截面(即与声音输入端口3a的一个二维平面互相平行的截面)基本上是圆形的，但是，如果它符合以下所描述的各种条件，也可以是椭圆形或多边形的。
根据本发明的这个实施例，扬声器装置1的特征在于喇叭筒3的形状。以下参照图3～5，按序描述具有以下特征的喇叭筒3的形状。
图3A和3B表示相对于一条声音发射轴线，声音输出端口3b的位置。图4解释喇叭筒3逐渐变窄的形状。图5A和5B表示本发明的扬声器装置1与另一个喇叭筒的组合。
首先，该形状的第一特征是：在喇叭筒3中，声音输出端口3b的开口的面积小于声音输入端口3a的开口的面积(参考图2)。
这样，就可以不管容纳相同扬声器的机壳的尺寸多大，而使用有宽孔的扬声器2了。
其次，该形状的第二特征是：喇叭筒3的声音输出端口3b并非定位在扬声器2的声音发射中心轴线的位置上(参考图3A)。尤其是，声音输出端口3b设置在这样一个位置，通过声音输出端口3b，可以看到在扬声器2的隔膜片中心形成的整个防尘盖4。
这样，可以通过扬声器装置1的中心部分从声音输出端口3b直接发出高频率的声音，从而使输出的声音不被极化。
再次，该形状的第三个特征是：确定喇叭筒3的长度L(参考图2)，这样，扬声器装置1的声音属性等同于或类似于无喇叭筒3的扬声器2的声音属性。注意，长度L较佳地设置在370mm或小于370mm。该值表示这样一种情形，并通过实验获得。这种情形是：有喇叭筒3的扬声器装置1的声音再现属性等同于或类似于无喇叭筒3的单一扬声器2的声音再现属性。
这样，从扬声器2所输出的声音的共鸣可以在喇叭筒3内得到抑制，直降至其二次谐振频率。
另外，该形状的第四特征是：从声音输入端口3a到声音输出端口3b的喇叭筒3的垂直截面的面积按预定规则的要求逐渐变窄。例如，该预定规则由以下所示的一个公式来表达。
参考图4，如果声音输入端口3a的开口的面积表示为A，声音输出端口3b的开口的面积为B，喇叭筒3的长度为L，离开声音输入端口3a的距离为X，那么，距离X处的喇叭筒3的垂直截面面积Y可以用以下公式表示：
Y=(A-B)×(L-X)c/Lc+B。
其中，距离X的乘数因子C是决定喇叭筒3的形状逐渐变窄的一个恒量，并取一个不小于1的整数为值。
从以上公式可以清楚看到，距离X处的喇叭筒3的垂直截面的面积Y变小了，而它与距离X的乘数因子C成反比。例如，当因子C等于1时，该垂直截面的面积Y沿图4所示的一条斜直线变窄；当因子C等于2时，它沿图1所示的一条倾斜的二次曲线变窄。
应该注意，可以按目标任意设置乘数因子C，但是，为了获得优良的声音再现，最好将其设置为2。
当扬声器2具有一个椭圆形或矩形的隔膜片时，为了形成圆形的喇叭筒3的声音输出端口3b，可以通过逐渐将其垂直截面从声音输入端口3a中隔膜片的形状变为圆形的声音输出端口3b，来塑造喇叭筒3。
如前所述，根据本发明这个实施例中的扬声器装置1，可以使声音输出端口3b的开口的面积小于喇叭筒3的声音输入端口3a的开口的面积，同时，抑制喇叭筒3内的共鸣，并获得比传统扬声器装置更好的声压属性。因此，可以再现走音较少的声音。
这样，电视机这类物品的设计可以更为灵活。
而且，只要当从喇叭筒3的声音输入端口3a到声音输出端口3b的距离不超过370mm时扬声器装置1的总长度在370mm或更小的范围内，就可以为本发明的扬声器装置1再添加一个喇叭筒(见图5A和5B)。该喇叭筒的垂直截面的面积恒定或朝向声音输出端口变宽。
根据本发明的上述实施例，图6A和6B示出装配扬声器装置1的一些电视机。图6A表示电视机的前正视图；图6B表示通过沿E-E线切割电视机而获得的电视机的截面视图。
如图6A和6B所示，根据本发明的上述实施例的扬声器装置1除了上述的那些作用外，还具有一个作用：可以将声音输出端口3b安置在电视机前部操作面板中的空间内。这样，鉴于其宽度，可以缩小电视机的尺寸。
而且，图6所示的电视机可以抑制其机壳的振动并将一个底座用作隔板(机壳安置于其上)，从而再现音质较好的声音、减少令人讨厌的声音。
工业适用性
如上所述，本发明的扬声器装置可以应用于电视机和显示装置这类物品。使用该扬声器装置可以使喇叭筒内声音输出端口的面积小于扬声器振动表面的面积，而其再现的音质却等同于或类似于传统扬声器装置的音质。

Claims (12)

1．一种扬声器装置，包括具有喇叭筒的扬声器，其中，
所述喇叭筒的形状是：
一个声音输入端口附着于所述扬声器的振动表面，将输入到声音输入端口的声音输出的声音输出端口的面积小于声音输入端口的面积；
从所述声音输入端口到所述声音输出端口的长度为喇叭筒提供了等同于或类似于所述无喇叭筒扬声器的声音属性；
从所述声音输入端口到所述声音输出端口的各个垂直截面的面积分别按照预定的规则来确定，以及，
在安置所述声音输出端口的位置，所述扬声器的声音发射中心轴线不会碰到它的内壁。
2．根据权利要求1的扬声器装置，其特征在于：从所述声音输入端口到所述声音输出端口的所述喇叭筒的长度不超过370mm。
3．根据权利要求2的扬声器装置，其特征在于，按所述预定规则，
当所述声音输入端口的开口面积表示为A，所述声音输出端口的开口的面积为B，所述喇叭筒的长度为L，离开所述声音输入端口的距离为X，一个不小于1的任意整数为C，那么，距离X处的所述喇叭筒的垂直截面面积Y可以用以下公式表示：
Y=(A-B)×(L-X)c/Lc+B。
4．根据权利要求3的扬声器装置，其特征在于，所述声音输入端口、所述声音输出端口和所述喇叭筒的所述垂直截面的形状可以是圆形、椭圆形或多边形的任意一种，或上述各种形状的组合。
5．根据权利要求4的扬声器装置，其特征在于，所述喇叭筒的所述声音输入端口的开口的面积等于或小于所述扬声器的振动表面的面积。
6．根据权利要求5的扬声器装置，其特征在于，其垂直截面的面积恒定或朝向其声音输出端口的垂直截面面积更为宽阔的另一个喇叭筒被添加到所述喇叭筒的所述输出端口。
7．一种装配扬声器装置的电视机，其特征在于包括一个具备喇叭筒的扬声器，其中，
所述喇叭筒的形状是：
一个声音输入端口附着于所述扬声器的振动表面，将输入到声音输入端口的声音输出的声音输出端口的面积小于声音输入端口的面积；
从所述声音输入端口到所述声音输出端口的长度为喇叭筒提供了等同于或类似于所述无喇叭筒扬声器的声音属性；
从所述声音输入端口到所述声音输出端口的各个垂直截面的面积分别按照预定的规则来确定，以及，
在安置所述声音输出端口的位置，所述扬声器的声音发射中心轴线不会碰到它的内壁。
8．根据权利要求7的电视机，其特征在于，从所述声音输入端口到所述声音输出端口的所述喇叭筒的长度不超过370mm。
9．根据权利要求8的电视机，其特征在于，按所述喇叭筒的所述预定规则，
当所述声音输入端口的开口的面积表示为A，所述声音输出端口的开口的面积为B，所述喇叭筒的长度为L，离开所述声音输入端口的距离为X，且一个不小于1的任意整数为C，那么，距离X处的所述喇叭筒的垂直截面面积Y可以用以下公式表示：
Y=(A-B)×(L-X)c/Lc+B。
10．根据权利要求9的电视机，其特征在于，所述声音输入端口、所述声音输出端口和所述喇叭筒的所述垂直截面的形状可以是圆形、椭圆形或多边形的任意一种，或上述各种形状的组合。
11．根据权利要求10的电视机，其特征在于，所述喇叭筒的所述声音输入端口的开口的面积等于或小于所述扬声器的振动表面的面积。
12．根据权利要求11的电视机，其特征在于，其垂直截面的面积恒定或朝向其声音输出端口的垂直截面的面积更宽阔的另一个喇叭筒被添加到所述喇叭筒的所述输出端口。
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