[其他]將薄膜區劃分成適用于不同頻率范圍的子區的寬帶揚聲器

無效

• 申請號: 87100528
• 申請日: 1987-01-26
• 公開（公告）號: CN87100528A
• 公開（公告）日: 1987-10-07
• 發明（設計）人: 彼特·普雷特
• 申請（專利權）人: 普雷特沃勞雨馬科斯迪克股份有限公司
• 主分類號: H04R9/06
• 分類號: H04R9/06
• 代理公司: 上海專利事務所
• 代理人: 馮嘵明

本發明涉及一種將薄膜區劃分成適用于不同頻率范圍的子區的寬帶揚聲器。

所有的電動揚聲器都是機械振蕩系統，其特性決定于諸如彈性常數，質量，阻尼之類的本征值，此外揚聲器的薄膜都是由放大器的電流（例如借助于動圈）激勵而產生受迫振蕩的。

采用德國專利DE-C-3，418，047中用于對電動（特別是電聲）轉換器進行失真校正的方法和電路布線可以防止由電動轉換器的這種設計原理所引起的在振幅和相位頻率響應方面的缺點。

盡管采用多路揚聲器對低頻、中頻和高頻進行失真校正或補償所導致的測量結果及人的主觀感受都是極好的，但是在寬帶揚聲器的高頻或高音區中，由于低頻或低音發射對薄膜面積的大小是有一定的要求的，在聲音發射中會出現不合需要的方向效應;此外，由于失真比例較高影響了放音的質量。

對于寬帶聲音發射來說特別不利的是平面型扁平薄膜。在這種薄膜中，引進了與薄膜的表面垂直的外力（參見圖1a）。在這種情況下，除了由動圈引起的基頻振蕩之外，外力的性質同時產生撓性振蕩，這種振蕩的能量基本上分布在整個薄膜區以致使在基頻振蕩的同時總是有干擾聲加入到總的發射聲上。平面薄膜的正態力（normal????force即力N）往往是很較小的（參見圖1b，1c）。

如果平面型扁平的薄膜是輕的和不易彎曲的，例如是由蜂巢狀或泡沫狀材料的圓片制成的，則會產生上面所提及的顯著的高頻方向效應。此外，高頻撓性振蕩不僅伴隨著整個薄膜區上的高頻基頻振蕩出現而且還伴隨著低頻基振蕩出現，因相互之間的干擾引起聲音的失真。

然而，即使平面型扁平寬帶薄膜是由“軟性的”（材料）制成的（粘彈性的），例如按照德國專利DE-c-2，123，098，當薄膜中央受到低頻激勵時，高頻撓性波也傳播到夾緊的邊上并再從夾緊的邊上返回，而且，即使當薄膜中央受到高頻激勵，這種撓性波也不可能僅僅局限在中央部位。特別是當動圈偏轉較大時，這些撓性波以較高的強度分布在軟性薄膜中的一個較大的區域中，從而使得在這種情況下總是存在聲學上有方向效應的可能性，這種方向效應還與激勵的水平有關。對于寬帶發射系統采用的所謂“軟性”薄膜，還有另一個缺點，即它幾乎不能夠發射低音的頻率。如果要它能夠發出有效的低音，就需要有很大的動圈偏移，這種大偏移除了增加機械的失真之外還將導致無法控制的薄膜的撓性振蕩。

采用當今實際上使用得最為廣泛的紙質或纖維質的薄膜時，由于在動態的振蕩負載上是三度空間的碟形圓盤型式，撓性矩應力（圖中力M）變小，但正態力的應力增加（參見圖2a，2b，2c）。在同樣為人們所熟知的三度空間的稱為NAWI的拱形結構的薄膜中（NAWI意為非可展曲面，在德文中相當于nicht-abwickelbar）這種趨勢進一步擴大，從而使這種撓性矩應力變得更小，而正態力N的應力變得更大（參見圖3a，3b，3c）。

盡管如此，因為整個薄膜區在各個頻段上都必須受到刺激而產生振蕩，故在所有已知的寬帶揚聲器中，整個薄膜的重量和位于薄膜前面的空氣層都成了阻礙薄膜的運動的慣性質量。如果薄膜是足可夠的輕并具有足夠的剛性從而能在不產生過度的變形的條件下出低音響應的話，這樣在高頻部分就會使總面積產生波長等于激勵波長的整數倍的部分振蕩或局部振蕩。伴隨著高頻的出現，在整個薄膜區上產生了帶有相互干擾和方向效應這些缺點的局部振蕩（撓性振蕩）。具有平面薄膜型式（按照圖1a）和錐形薄膜型式（按照圖2a）的寬帶揚聲器在這方面甚至比具有NAWI薄膜型式的揚聲器（按照圖3a）更槽。前文所敘及到的各種揚聲器的整個薄膜表面上的聲壓分布在圖9中連同局部振蕩按低音、中頻和高音分別進行了描繪。

因為在已知的據圖2a和圖3a所示的寬帶揚聲器中，從薄的薄膜到同樣薄的動圈支撐件之間的過渡是固定的和剛性的，在動態應力下，撓性矩（局部振蕩）總是傳遞給動圈支撐件和安裝在動圈之上的圓頂或帽罩。這種傳遞給動圈支撐件的撓性振蕩甚至會使起初的機械薄膜的基頻振蕩發生畸變，在這種基頻振蕩本身之上則疊加上了發生在薄膜表面上的額外出現的局部振蕩?？偟慕Y果是在發射（傳播）信號中產生了高比例的技術失真。

在現有技術中已知可借助于頻分網絡把不同頻段的聲發射在不同尺寸的薄膜面積上進行分布以避免在特定頻段中的方向效應。這種用于特定頻段的單獨的系統又在重量和剛性方面進行了優選使局部振蕩相對于激勵頻率來說仍然保持非常微小。此類用于低音、中音和高音段的單獨系統由于夾緊邊的存在總是具有某種程度的自由的可移動性以及相應的運動限制，這種運動限制在高頻段只允許微小的薄膜偏移，允許在中頻段有較大的偏移，允許在低頻段有更大的偏移。