自共振型發聲揚聲器和安裝自共振型發聲揚聲器的方法
【專利摘要】本發明提供了一種防水且易于連接的自共振型發聲揚聲器。自共振型發聲揚聲器1包括激勵器揚聲器裝置2和覆蓋在該揚聲器裝置2的整個外表面并將來自揚聲器裝置2的振動轉化為平面波以在外部發聲的聚合物泡沫3。聚合物泡沫3優選具有10-30倍的膨脹比率和閉孔結構。聚合物泡沫3的厚度優選為不小于2mm，更優選地不小于3mm。
【專利說明】自共振型發聲揚聲器和安裝自共振型發聲揚聲器的方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種涂有覆蓋材料的自共振型發聲揚聲器，該自共振型發聲揚聲器具有通過揚聲器裝置接收發聲振動、放大接收到的發聲振動并產生大的聲音的機構。
【背景技術】
[0002]專利文獻1-3中提出的發明為優選用于薄型聲音/視頻顯示器(如平板電視)或揚聲器系統(如汽車音響)的揚聲器、使用這種揚聲器的聲音/視頻顯不器和包括這種揚聲器的揚聲器系統。
[0003]引用列表
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻I JP2008-141570A
[0006]專利文獻2 JP2010-153942A
[0007]專利文獻3 JP2010-166515A

【發明內容】

[0008]技術問題
[0009]然而，現有的這些揚聲器都存在各種問題。例如，揚聲器裝置的外部框架的曝露可能會導致其防水性能不足；用來粘接所述框架的雙面膠帶可能很容易脫離；用于固定的螺釘或螺栓可能導致聲音失真。特別是當揚聲器連接的連接板是雙面凹進的形狀或者揚聲器連接的結構的連接面是雙面凹進的形狀時，很難通過使用雙面膠帶或螺栓這些傳統方式來連接揚聲器。這些揚聲器還不能放大聲音。
[0010]為了使得傳統的揚聲器防水，需要為揚聲器部件(例如錐形(cone)和邊緣構件)選擇防水材料并且需要特別小心內部的線圈和電線。
[0011]技術方案
[0012]為了解決上述問題的至少一部分，一方面，本發明提供了一種自共振型發聲揚聲器，包括:揚聲器裝置和完全覆蓋所述揚聲器裝置的外表面的聚合物泡沫，其中，所述聚合物泡沫放大來自所述揚聲器裝置的發聲振動并產生平面波形式的聲音。
[0013]文中描述的自共振型發聲揚聲器表不具有這樣的機構的揚聲器，覆蓋在內部揚聲器裝置上的聚合物泡沫接收揚聲器裝置輸出的發聲振動并放大接收到的發聲振動以產生大的聲音。傳統的揚聲器需要大的共鳴箱，但是本發明的系統可以形成為相對自由的形狀，例如薄板型、小的球形或者任何其他形狀。
[0014]采用所述聚合物泡沫覆蓋揚聲器裝置的方法可以包括所述聚合物泡沫的自然發泡從而包含所述揚聲器裝置，聚合物泡沫注入模具并在模具中發泡從而包含所述揚聲器裝置，將所述揚聲器裝置埋入所述聚合物泡沫，以及將所述聚合物泡沫附在所述揚聲器裝置上。在自然發泡的情況下，聚合物泡沫被切割為預定厚度和預定形狀，以調整其尺寸。當揚聲器裝置通過自然發泡或者注入發泡的方法被聚合物泡沫覆蓋時，揚聲器裝置應當不發生形變并不受到由受熱引起的損壞。發泡溫度優選為常溫至80攝氏度。
[0015]下面特別描述了本發明提供的一種通過注入發泡制造自共振型發聲揚聲器的方法。當硬質聚氨酯泡沫材料被用作所述聚合物材料時，所述方法暫時將揚聲器裝置在常溫下置于一個陽/陰模中，在幾秒鐘內完全混合液體聚合物泡沫材料，并將混合后的液體聚合物泡沫注入模具中。施加的熱僅為所述聚合物泡沫材料的熱。在不施加額外的壓力的情況下，通過自然導出發泡過程中產生的壓力可以獲得具有高膨脹比率的泡沫。當其他材料被用作聚合物泡沫時，該方法可以在加熱或在壓力下或在減壓的情況下制造所述聚合物泡沫。
[0016]所述聚合物泡沫優選具有閉孔結構。膨脹比率優選為10?30倍。
[0017]文中所述的聚合物泡沫包括，例如硬質聚氨酯泡沫、硬質聚苯乙烯泡沫、硬質聚乙烯泡沫、硬質聚丙烯泡沫、硬質酹醒泡沫(rigid phenol foam)、硬質聚酰亞胺泡沫或硬質聚氯乙烯泡沫。
[0018]包含在所述聚合物泡沫內的所述揚聲器裝置可以是，例如紙盆揚聲器(conespeaker)、激勵器揚聲器(actuator speaker)、磁致伸縮揚聲器、壓電揚聲器或混合揚聲器(hybrid speaker)。
[0019]本文描述的紙盆揚聲器通常使用帶振動片的電動揚聲器裝置。其名字源自于直徑明顯大于音圈直徑的錐形振動片。振動片可以是圓頂狀或平面狀。
[0020]本文描述的激勵器揚聲器表示將話音電流轉換為振動，并引起與其緊密接觸的附著物的振動，從而從附著物產生聲音。它也被稱為振動揚聲器，它不需要使用像錐形紙的特定的振動片，而是使用任意附著物作為發聲振動體。
[0021]本文描述的磁致伸縮揚聲器表示使用單晶超磁致伸縮材料并通過電流的流動引起凹凸轉換(concavo-convex transformation)從而發聲的揚聲器。
[0022]本文描述的壓電揚聲器表示在兩個壓電元件之間施加電壓，由電勢差引起的金屬形變產生振動的揚聲器。
[0023]本文描述的混合揚聲器表不將振動膜發聲與激勵器揚聲器的振動發聲相結合的復合揚聲器。
[0024]相對于揚聲器裝置，聚合物泡沫的厚度優選為不小于2mm,更優選地不小于3mm。聚合物泡沫覆蓋所述揚聲器裝置并另外具有共振結構。更特別地，所述聚合物泡沫的厚度優選為2mm-40mm。對于小尺寸自共振型發聲揚聲器(厚度為10mm-20mm)來說,聚合物泡沫的厚度優選為2mm-10mm( —側的大小)，而對于中等尺寸或者大尺寸自共振型發聲揚聲器(厚度大于20mm)來說，聚合物泡沫的厚度優選為3mm-40mm。但是，這些值并不是限制性的，聚合物泡沫的厚度可以考慮揚聲器裝置的類型、尺寸、形狀和安裝位置后適當地設置。
[0025]另一方面，本發明提供了一種自共振型發聲揚聲器，該揚聲器具有置于聚合物泡沫外部的用于將發聲振動傳遞到外部的連接板。
[0026]與聚合物泡沫接觸的連接板傳播揚聲器裝置通過聚合物泡沫傳遞到連接板的振動。這使得連接板產生共振，充當發聲體。因此，通常振動較小的金屬可以用作連接板的材料。連接板的材料并不局限于金屬，也可以是例如玻璃、陶瓷、木頭或者合成樹脂。
[0027]又一方面，本發明提供了 一種設置在殼體的內表面的自共振型發聲揚聲器，該殼體包含在外部設備或外部建筑內，其中，該殼體被用作所述連接板。[0028]再一方面,本發明提供了一種自共振型發聲揚聲器，該揚聲器包括設于外部設備或外部建筑外的連接板，其中，所述聚合物泡沫連接在連接板的背面。
[0029]本文描述的外部設備或外部建筑表不與所述自共振型發聲揚聲器相互獨立的設備或建筑，例如，自動售貨機、洗車機、洗衣機、各種工業機器、戶外建筑(包括公共建筑的墻面、柱子、天花板和地面)、以及室內建筑(包括廁所、浴室、化妝室、廚房和閣樓的墻面、柱子、天花板和地面)。
[0030]本文描述的殼體表示設于外部設備或外部建筑外部的普通板件，比如包含在外部設備或外部建筑內的箱子、裝飾板或保護板。
[0031]再一方面，本發明提供了一種自共振型發聲揚聲器，其中，當連接板為雙面凹的形狀時，先將揚聲器裝置暫時放置，然后將聚合物泡沫注入揚聲器裝置和連接板之間的間隔內，并將其固化以覆蓋揚聲器裝置的外部。
[0032]又一方面，本發明提供了一種安裝自共振型發聲揚聲器的方法，包括:
[0033]暫時定位步驟:將揚聲器裝置暫時放置在包含在外部設備內的殼體中，并使所述殼體和所述揚聲器裝置之間保持一定間隔；
[0034]注入步驟:將聚合物泡沫材料注入所述間隔；
[0035]發泡步驟:采用注入的所述聚合物泡沫材料填充所述間隔并使所述聚合物泡沫材料發泡；
[0036]其中，所述殼體被用作將發聲振動傳播到外面的連接板。
[0037]所述聚合物泡沫優選設置為與所述揚聲器裝置緊密接觸、并按照不影響所述揚聲器裝置振動的方式布置。例如，當所述揚聲器裝置為紙盆揚聲器時，優選紙盆(振動片)以某種程度的自由振動，并適當地將音圈的振動或等同振動傳播到聚合物泡沫涂層。例如，當本發明的自共振型發聲揚聲器連接在連接板上時，聚合物泡沫優選直接連接在殼體上，以使揚聲器最高效的工作。本發明的自共振型發聲揚聲器可以與即使是具有一面凸一面凹的連接面的結構緊密接觸連接。這確保了其可以很清晰放大聲音。
[0038]根據本發明，僅采用防水層覆蓋所述聚合物泡沫就可以保證足夠的防水性能。像涂覆在所述聚合物泡沫表面的防水層可以防水一樣，作為化學物質(比如強酸或強堿)的防護措施的抗酸性材料涂層或抗堿性材料涂層使得其可以在這種酸或堿或這種酸或堿的
蒸汽中發聲。
[0039]根據本發明，采用所述聚合物泡沫覆蓋所述揚聲器裝置可能造成內部揚聲器裝置產生的熱積聚。防止這種熱積聚的相應措施優選為使揚聲器在一小部分額定輸入下工作或者設置用于形成電流斷開電路或電流減小電路的溫控開關。
[0040]將本發明的自共振型發聲揚聲器垂直于加速方向軸布置可以使該自共振型發聲揚聲器在不受加速影響的情況下工作。當自共振型發聲揚聲器安裝在大加速的運載工具(例如宇宙飛船、太空站或噴氣式飛機)上時，該布置是有效的。除了不僅通過揚聲器裝置而是覆蓋所述揚聲器裝置的整個聚合物泡沫接收負荷以外，通過聚合物泡沫自身的緩沖作用可以保護內部的揚聲器裝置，使其免于損壞。
[0041]在本發明的自共振型發聲揚聲器中，擴音器和電源與所述揚聲器裝置一起包含在聚合物泡沫中。本發明適用于有線結構和無線結構。
[0042]本發明的自共振型發聲揚聲器可以安裝在各種管道產品和產生各種油煙和灰塵的工廠中，以及這些工廠中運行的機器中。
[0043]當需要從公共空間的具有金屬板的墻面、天花板表面、柱子表面或者地面，沒有突出或易于損壞的表面的墻板、地板或天花板發聲時，本發明的應用能夠在不暴露所述揚聲器的情況下從墻面、天花板表面或地面發聲。
[0044]在這些情況下，具有用于產生期望音量的足夠尺寸和形狀的聚合物泡沫緊密接觸連接到墻、天花板、柱子或地板的背面。
[0045]本發明的自共振型發聲揚聲器適用于薄板狀滑動屏幕或折疊屏幕。
[0046]根據一個優選實施例，一對自共振型發聲揚聲器可以以預定距離彼此相對布置在柱子、衣柜、床墊或座椅上。
[0047]根據一個實施例，不允許暴露聲源的公共空間的戶外建筑，例如公共建筑的墻面、柱子和天花板，可以通過連接板保護，自共振型發聲揚聲器可以連接在所述連接板的背面。這便于連接自共振型發聲揚聲器。另外，連接板由于與連接板接觸的聚合物泡沫的振動而產生共振，進而可以作為發聲體。
[0048]根據另一實施例，包含在自動售貨機、洗車機、洗衣機或各種工業機器中需要該金屬板保護的位置的金屬板可以用作所述連接板，自共振型發聲揚聲器可以連接在該連接板的背面。除了包含在這種設備和機器中的金屬板，各種陳列板可以用作連接板，自共振型發聲揚聲器可以連接在該連接板的背面。這提高了連接自共振型發聲揚聲器的便利性。另外，連接板由于與連接板接觸的聚合物泡沫的振動而產生共振，進而可以作為發聲體。
[0049]根據另一實施例，包含在位于廁所、浴室、化妝室、廚房或閣樓中容易濕水的位置的設備內的殼體可以用作所述連接板，所述自共振型發聲揚聲器可以連接在所述連接板的內表面。這提高了連接自共振型發聲揚聲器的便利性。另外，連接板由于與連接板接觸的聚合物泡沫的振動而產生共振，進而可以作為發聲體。
[0050]本發明的自共振型發聲揚聲器可以用作游泳池的水道標記。
[0051]本發明的自共振型發聲揚聲器可以用作為視障人士設置的聲音導航道路標記。
[0052]有益效果
[0053]在本發明的自共振型發聲揚聲器中，作為聲源的揚聲器裝置被聚合物泡沫覆蓋。即使當僅靠揚聲器裝置很難充分發聲或者音量很小時，聚合物泡沫共振以產生大的聲音或者增強聲音質量。更特別地，聲音可以通過聚合物泡沫以平面波的形式在外部產生。調整聚合物泡沫的尺寸和形狀可以提高聲音的方向性，并且能實現不同的聲音控制，例如聲音的放大、或者低音調聲音的選擇性放大。聚合物泡沫的擴音功能能夠有效使用低輸出下的發聲振動的能量，進而減小噪聲。
[0054]當紙盆揚聲器被用來作為所述揚聲器裝置時，揚聲器裝置發出的聲音能夠通過聚合物泡沫放大并以平面波的形式傳遞到外面。紙盆揚聲器發出的聲音通常受到球面波形式的漫反射，不利地隨著距離的增大而變得不清楚。但是，以平面波形式產生的聲音有利地提高了線性度，并且可以輸出不易衰退的聲音。聚合物泡沫使得紙盆(振動片)的振動具有某種程度的自由度，產生共振并放大發聲振動。
[0055]當磁致伸縮揚聲器被用來作為所述揚聲器裝置時，聚合物泡沫產生共振并放大所述揚聲器裝置輸出的聲音。例如，與沒有聚合物泡沫的結構相比，設置平面面積大的聚合物泡沫特別可以強化低音。用作所述揚聲器單元的混合揚聲器具有相似的有益效果。采用聚合物泡沫涂覆所述揚聲器裝置具有與所述混合揚聲器相似的有益效果。
[0056]當所述激勵器揚聲器被用來作為所述揚聲器裝置時，所述聚合物泡沫與發聲振動共振，并在外部產生聲音。激勵器揚聲器在沒有振動體的情況下不能發出聲音。聚合物泡沫具有發聲功能和擴音功能。
[0057]在本發明的所述自共振型發聲揚聲器中，揚聲器裝置的框架沒有暴露在外，這提高了其防水性能。所述自共振型發聲揚聲器可以連接到游泳池的水道標記上。這使得水下發聲的水道標記可以以低成本實現。
[0058]本發明的所述自共振型發聲揚聲器不需要任何用于連接所述揚聲器裝置的框架的膠帶，從而可以避免膠帶脫離的問題。所述自共振型發聲揚聲器也不需要采用螺栓或螺釘固定框架，所以不會造成聲音失真。
[0059]本發明的自共振型發聲揚聲器是抗壓力變化的，具有抗壓性。這使得所述自共振型發聲揚聲器能夠在受到明顯壓力變化的空間(例如宇宙飛船或者太空站)內使用并發聲。通過涂覆所述聚合物泡沫得到的完全封閉的結構是防爆結構，該防爆結構可以避免爆炸氣在電火花中點燃。
[0060]根據本發明，聚合物泡沫的厚度達到或超過2_的設置提供了具有前述共振效果和擴音效果的最小共振結構。
[0061]根據本發明，將發聲振動傳遞到外部的連接板設于聚合物泡沫外。這更加便于連接所述自共振型發聲揚聲器并且另外能使得連接板共振發聲。
[0062]根據本發明，自共振型發聲揚聲器設于殼體的內表面，所述殼體包含在外部設備或外部建筑中，所述殼體被用作所述連接板。在不需要任何單獨的連接板的情況下，這提高了連接到現有結構上的便利性。
[0063]根據本發明，連接板設于所述外部設備或外部建筑外，聚合物泡沫連接在所述連接板的背面。這使得即使是在現有結構的殼體的背面安裝自共振型發聲揚聲器有難度的情況下，所述自共振型發聲揚聲器也可以更便宜地安裝。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0064]圖1A和IB為本發明實施例1提供的自共振型發聲揚聲器的主要部分的垂直截面示意圖和水平截面示意圖；
[0065]圖2A和2B為本發明實施例2提供的自共振型發聲揚聲器的主要部分的垂直截面圖和水平截面圖；
[0066]圖3A和3B為本發明實施例3提供的自共振型發聲揚聲器的主要部分的垂直截面圖和水平截面圖；
[0067]圖4為顯示了本發明實施例4提供的自共振型發聲揚聲器的主要部分的垂直截面圖；
[0068]圖5為顯示了穿著配置有本發明實施例5提供的自共振型發聲揚聲器的夾克的人騎自行車的狀態的立體示意圖；
[0069]圖6A和6B為顯示了本發明實施例5提供的自共振型發聲揚聲器的垂直截面圖(沿相互垂直的正交面)；
[0070]圖7為顯示了穿著配置有本發明實施例6提供的自共振型發聲揚聲器的夾克的人騎自行車的狀態的立體示意圖；
[0071]圖8為顯示了坐在配置有本發明實施例7提供的自共振型發聲揚聲器的座椅上的人開車的狀態的立體示意圖；
[0072]圖9為顯示了人使用配置有本發明實施例8提供的自共振型發聲揚聲器的枕頭睡覺的狀態的立體示意圖；
[0073]圖10為顯示了病人接受治療的狀態的立體示意圖，該治療使用配置有本發明實施例9提供的自共振型發聲揚聲器的牙科治療設備進行；
[0074]圖1lAUlB和IlC分別為顯示了包括本發明實施例10提供的自共振型發聲揚聲器的結構的立體示意圖、垂直截面示意圖和水平截面示意圖；
[0075]圖12A、12B和12C分別為顯示了包括本發明實施例11提供的自共振型發聲揚聲器的結構的立體示意圖、垂直截面示意圖和水平截面示意圖；
[0076]圖13A和13B為顯示了包括本發明實施例12提供的自共振型發聲揚聲器的殼體的立體示意圖和截面示意圖；
[0077]圖14為顯示了本發明實施例13提供的自共振型發生揚聲器固定在一面凸一面凹的連接面上的狀態的垂直截面圖；以及
[0078]圖15為本發明實施例14提供的自共振型發生揚聲器的立體示意圖。
[0079]下面參照附圖詳細描述本發明在實施例1-14中的自共振型發聲揚聲器的應用。
[0080]參見圖1詳細描述實施例1提供的自共振型發聲揚聲器I。該自共振型發聲揚聲器I包括激勵器揚聲器裝置2(除非另有說明，下文中稱為揚聲器裝置2)和覆蓋在該揚聲器裝置2的整個外表面的聚合物泡沫3。揚聲器裝置2和聚合物泡沫3彼此結合，形成為一體。
[0081]聚合物泡沫3的厚度在能夠確保共振結構存在的范圍內確定。
[0082]相對于揚聲器裝置，聚合物泡沫的共振結構的厚度優選為不小于2_，更優選地不小于3mm。更特別地，對于小尺寸揚聲器裝置2 (厚度為10mm-20mm)來說，聚合物泡沫3的厚度可以為2mm-10mm，而對于中等尺寸或者大尺寸揚聲器裝置2(厚度大于20mm)來說,聚合物泡沫3的厚度可以為3mm-40mm。聚合物泡沫3的共振結構的寬度可以為100_150mm。揚聲器裝置2的寬度可以不大于30_。聚合物泡沫3的共振結構的寬度優選是揚聲器裝置2的寬度的3-5倍。聚合物泡沫3的共振結構的長度可以為180_-250_。
[0083]聚合物泡沫3優選具有閉孔結構，且其膨脹比率優選為10?30倍。
[0084]例如，硬質聚氨酯泡沫、硬質聚苯乙烯泡沫、硬質聚乙烯泡沫、硬質聚丙烯泡沫、硬質酚醛泡沫、硬質聚酰亞胺泡沫或硬質聚氯乙烯泡沫可以用作聚合物泡沫3。
[0085]制造自共振型發聲揚聲器裝置I的方法暫時地將激勵器揚聲器裝置2在常溫下置于一個陽/陰模中，在幾秒鐘內完全混合液體聚合物泡沫材料(例如硬質聚氨酯樹脂)，并將混合后的液體聚合物泡沫注入模具中。施加的熱僅為所述聚合物泡沫材料的熱。在不施加額外的壓力的情況下，通過自然導出發泡過程中產生的壓力可以獲得具有高膨脹比率的泡沫。該制造方法采用聚合物泡沫覆蓋揚聲器裝置而不改變揚聲器裝置的形狀也不會因加熱損壞揚聲器裝置。如前所述，發泡溫度可以為常溫或者可以優選在常溫至80攝氏度的范圍內。
[0086]采用聚合物泡沫3覆蓋揚聲器裝置2能夠產生共振效果，該共振效果使聲音共鳴并在外部產生平面波形式的聲音，從而提高了聲音質量。這種覆蓋可以防止框架暴露在外部并具有防水效果。這消除了使用任何特定的膠帶連接框架的需要，進而避免了膠帶脫離的問題。它還消除了使用任何螺栓進行固定的需要，進而防止了聲音失真。
[0087]參見圖2描述實施例2的自共振型發聲揚聲器11。實施例1的描述也適用于實施例2中與實施例1相同或共有的結構，主要描述其不同之處。實施例2采用紙盆揚聲器12替換了激勵器揚聲器裝置2。
[0088]參見圖3描述實施例3提供的自共振型發聲揚聲器21。實施例1的描述也適用于實施例2中與實施例1相同或共有的結構，主要描述其不同之處。實施例2采用磁致伸縮揚聲器22替換了激勵器揚聲器裝置2。磁致伸縮揚聲器22優選具有底板22，底板22的面積比磁致伸縮揚聲器22的底部面積大。
[0089]在實施例1-3的自共振型發聲揚聲器1、11和21中的任意一個中，嵌入的揚聲器裝置的數量并不限于一個，也可以是兩個或者更多。揚聲器可以用作壁掛式揚聲器或懸掛式揚聲器。
[0090]參見圖4描述實施例4提供的自共振型發聲揚聲器101。實施例1的描述也適用于實施例4中與實施例1相同或共有的結構，主要描述其不同之處。圖4所示的實施例4提供的自共振型發聲揚聲器101包括揚聲器裝置102和聚合物泡沫103。揚聲器裝置102被配置為混合揚聲器，該混合揚聲器包括作為框架的底板114、側板115、頂板116，作為發聲體的振動膜150和磁鐵(圖未不)。
[0091]磁鐵(圖未示)可以是例如永久磁鐵，比如鐵氧體磁鐵或釹磁鐵，但并不這些例子。將出自振動膜150的聲音和出自磁鐵(圖未不)的聲音混合有利地加強了共振效果。
[0092]振動膜150和側板115由鋁合金制成。可用的鋁合金的例子包括1000系列、2000系列、3000系列、5000系列、6000系列和7000系列。因為揚聲器裝置被聚合物泡沫覆蓋，自共振型發聲揚聲器101產生的熱不能被釋放。為了解決這個問題，溫控芯片(thermochip)(圖未示)被加入，用于在固定溫度時斷開電路或在固定溫度時減小電路中的電流。
[0093]聚合物泡沫103與振動膜150鄰近的部分優選不小于2mm，更優選地不小于3mm。
[0094]下面描述實施例4提供的自共振型發聲揚聲器101的功能。
[0095]當中音調聲音和高音調聲音從表面側(振動膜150側)產生時，低音調聲音從背面(底板114側)產生。振動膜150產生的聲音中的高音調聲音直接向上傳播。另一方面，低音調聲音通過側板115傳播到底板114,底板114振動以進一步將低音調聲音傳播至聚合物泡沫103。磁鐵(圖未示)產生的振動中的高頻率振動被揚聲器裝置102內部的彈性構件(圖未示)吸收，進而不傳播到底板114。另一方面，低頻率振動通過該彈性構件(圖未示)傳播到底板114，然后底板114振動，再現低音調聲音。
[0096]如前所述，實施例4提供的單個的自共振型發聲揚聲器101可以如實再現高音調聲音和低音調聲音，并且不需要任何另外的揚聲器再現低聲調聲音，例如低音用擴音器。
[0097]采用聚合物泡沫103覆蓋揚聲器裝置102混合了出自振動膜的聲音和出自磁鐵(圖未示)的聲音，并產生了共振效果，該共振效果使混合的聲音共鳴并向上(向前)輸出混合的聲音，從而提高了聲音質量。該共振效果使聲音共鳴并在外部產生平面波形式的聲音，從而提高了聲音質量。這種覆蓋可以防止框架暴露在外部并具有防水效果。這消除了使用任何特定的膠帶連接框架的需要，進而避免了膠帶脫離的問題。它還消除了使用任何螺栓進行固定的需要，進而防止了聲音失真。
[0098]參照圖5和圖6描述實施例5提供的自共振型發聲揚聲器201。實施例1的描述也適用于實施例5中與實施例1相同或共有的結構，主要描述其不同之處。圖5和圖6所示的實施例5提供的自共振型發聲揚聲器201包括揚聲器裝置202和聚合物泡沫203。一對自共振型發聲揚聲器201安裝在夾克200的肩部且彼此相對設置。如圖6A和6B所示，聚合物泡沫203被形成能夠為適合夾克200和使用者。穿著夾克200的使用者可以享受自共振型發聲揚聲器201輸出的音樂。使用者不需要將自共振型發聲揚聲器像耳機一樣放入耳中，能夠同時聽到環境聲音，例如信號聲或警報。這確保了使用者的安全。在圖5所示的例子中，一對自共振型發聲揚聲器201安裝在兩個肩部，但是也可以裝在臂部或者背部。實施例1-3中的描述適用于揚聲器202。
[0099]參照圖7描述實施例6提供的自共振型發聲揚聲器301。實施例5的描述也適用于實施例6中與實施例5相同或共有的結構,主要描述其不同之處。圖7所不的實施例6提供的自共振型發聲揚聲器301在肩部的高度比實施例5提供的自共振型發聲揚聲器201的高度小。自共振型發聲揚聲器301沿著人體的前后彎曲。
[0100]參照圖8描述實施例7提供的自共振型發聲揚聲器401。前述實施例的描述也適用于實施例7中與前述實施例相同或共有的結構，主要描述其不同之處。圖8所示的實施例7提供的一對自共振型發聲揚聲器401彼此相對的安裝在座椅400的背部的上頭枕上。具有自共振型發聲揚聲器401的頭枕可以與座椅400通過轉軸以可旋轉的方式連接。實施例1-3的描述也適用于自共振型發聲揚聲器401的具體結構。
[0101]參照圖9描述實施例8提供的自共振型發聲揚聲器501。前述實施例的描述也適用于實施例8中與前述實施例相同或共有的結構，主要描述其不同之處。圖9所示的實施例8提供的一對自共振型發聲揚聲器501埋設在枕頭500的兩端。實施例1-3的描述也適用于自共振型發聲揚聲器501的具體結構。自共振型發聲揚聲器501除了可以設置在枕頭500中，也可以設置在床中。
[0102]參照圖10描述實施例9提供的自共振型發聲揚聲器601。前述實施例的描述也適用于實施例9中與前述實施例相同或共有的結構，主要描述其不同之處。圖10所示的實施例9提供的一對自共振型發聲揚聲器601彼此相對的安裝在醫療機構(例如牙科診所)的座椅600的背部的上頭枕上。實施例1-3的描述也適用于自共振型發聲揚聲器601的具體結構。座椅600并不限于圖10所示的醫療機構的座椅，還可以是例如電影院或音樂廳中的座椅。
[0103]參照圖11描述實施例10提供的自共振型發聲揚聲器701。前述實施例的描述也適用于實施例10中與前述實施例相同或共有的結構，主要描述其不同之處。圖11所示的實施例10提供的自共振型發聲揚聲器701在不允許聲源外露的公共空間被例如戶外建筑的建筑框架700保護，比如公共建筑的墻面、柱子和天花板。覆蓋揚聲器裝置702的聚合物泡沫703連接在揚聲器701的背面，聚合物泡沫703的擴音功能被用來產生聲音。由金屬制成的建筑框架700充當將揚聲器裝置702產生的振動通過聚合物泡沫703傳播到外部的連接板。通常，金屬產生的振動較小。將聚合物泡沫703附著到金屬上，使得金屬可以和聚合物泡沫703 —起振動并產生共振，進而能夠發聲。
[0104]參照圖12描述實施例11提供的自共振型發聲揚聲器801。前述實施例的描述也適用于實施例11中與前述實施例相同或共有的結構，主要描述其不同之處。圖12所示的實施例11提供的自共振型發聲揚聲器801與前述實施例中的揚聲器701相似,除了建筑框架800具有彎曲的表面而建筑框架700具有平坦的表面。
[0105]雖然沒有特別示出，但是自共振型發聲揚聲器可以連接在背面的由金屬保護的位置，例如自動售貨機、洗車機、洗衣機或各種工業機器。自共振型發聲揚聲器還可以應用于容易濕水的位置，例如廁所(抽水馬桶、遙控和室內的墻、天花板和地板)、浴室(浴缸、遙控和室內的墻、天花板和地板)、化妝間或廚房。
[0106]參照圖13描述實施例12提供的自共振型發聲揚聲器901。前述實施例的描述也適用于實施例12中與前述實施例相同或共有的結構，主要描述其不同之處。圖13所示的實施例12提供的自共振型發聲揚聲器901包括揚聲器裝置902和覆蓋揚聲器裝置902的聚合物泡沫903，揚聲器裝置902和聚合物泡沫903置于殼體900內。聚合物泡沫903因而
沒有暴露在外。
[0107]參照圖14描述實施例13提供的自共振型發聲揚聲器1001。前述實施例的描述也適用于實施例13中與前述實施例相同或共有的結構，主要描述其不同之處。當物體1005的連接面1000是一面凹一面凸的形狀時，圖14所示的實施例13提供的自共振型發聲揚聲器1001包括直接注入并固化的聚合物泡沫1003。揚聲器裝置1002暫時地放置在可被聚合物泡沫1003覆蓋的位置，然后將聚合物泡沫1003注入揚聲器裝置1002和連接面1000之間的空間然后固化。這使得自共振型發聲揚聲器1001能夠很容易地連接到有連接難度的一面凸一面凹的連接面上。
[0108]參照圖15描述實施例14提供的自共振型發聲揚聲器1101。前述實施例的描述也適用于實施例14中與前述實施例相同或共有的結構，主要描述其不同之處。圖15所示的實施例14提供的自共振型發聲揚聲器1101包括揚聲器裝置1102、擴音器1120、電池1130和無線模塊1140，它們都被聚合物泡沫1103覆蓋。在上述實施例的自共振型發聲揚聲器中，揚聲器裝置可通過電線與外部擴音器連接。實施例14提供的自共振型發聲揚聲器1101是無線的便攜式的。如圖15所示，自共振型發聲揚聲器1101可以使用聚合物泡沫1103直接形成在墊子或枕頭上?？蛇x地，自共振型發聲揚聲器1101還可以采用形成為墊子或枕頭的彈性材料進一步包裝(圖9)。
[0109]制造自共振型發聲揚聲器1101的方法:暫時地放置擴音器1120、電池1130和無線模塊1140，注入聚合物泡沫1103以覆蓋所有這些元件，發泡并固化注入的聚合物泡沫1103。揚聲器裝置1102的外表面被聚合物泡沫1103完全覆蓋。但是擴音器1120、電池1130和無線模塊1140可以不需要完全被聚合物泡沫1103覆蓋，也可以部分暴露以便于外部操作和維護。該制造方法并不是限制性的。另一制造自共振型發聲揚聲器1101的方法可以將預先形成的聚合物泡沫1103施加到將與擴音器1120、電池1130和無線模塊1140結合在一起的揚聲器裝置1102上。又一制造自共振型發聲揚聲器1101的方法可以將揚聲器裝置1102、擴音器1120、電池1130和無線模塊1140埋入預先形成的聚合物泡沫1103。
[0110]本發明并不限于上述實施例，在不背離被發明的范圍的情況下可以對這些實施例進行各種修改和變化。這些修改和變化以及它們的等同也包含在本發明的范圍內。根據實施例5-9，自共振型發聲揚聲器可以是可移動的，例如，可以采用轉軸(hinge)以可旋轉的方式與座椅或枕頭連接。自共振型發聲揚聲器可以制備成可容納在座椅或枕頭中。在電影院中，低音用擴音器可以單獨設置。在電影院，配樂可以從座椅中的自共振型發聲揚聲器10輸出，獨立于前方屏幕中的原始聲音。這使得觀眾可以同時聽到原始聲音和配樂。本發明還可以應用于壁掛式揚聲器或懸掛式揚聲器。
[0111]參考標號列表
[0112]1、11、21、101、201、301、401、501、601、701、801、901、1001、1101:自共振型發聲揚
聲器
[0113]2、12、22、102、202、302、402、502、602、702、802、902、1002、1102:揚聲器裝置
[0114]3、13、103、203、303、403、503、603、703、803、903、1003、1103:聚合物泡沫
【權利要求】
1.一種自共振型發聲揚聲器，包括: 揚聲器裝置；及 完全覆蓋所述揚聲器裝置的外表面的聚合物泡沫，其中， 所述聚合物泡沫放大所述揚聲器裝置的發聲振動并產生平面波形式的聲音。
2.根據權利要求1所述的自共振型發聲揚聲器，其特征在于，所述聚合物泡沫具有閉孔結構和10-30倍的膨脹比率。
3.根據權利要求1或2所述的自共振型發聲揚聲器，其特征在于，相對于所述揚聲器裝置，所述聚合物泡沫的厚度等于或大于2_。
4.根據權利要求1-3任一項所述的自共振型發聲揚聲器，其特征在于，所述聚合物泡沫外部設有用于將發聲振動傳播到外部的連接板。
5.根據權利要求4所述的自共振型發聲揚聲器，其特征在于，所述自共振型發聲揚聲器設于包含在外部設備內的殼體的內表面上，所述殼體被用作所述連接板。
6.根據權利要求4所述的自共振型發聲揚聲器，其特征在于，所述連接板設于外部設備的外部，所述聚合物泡沫連接在所述連接板的背面。
7.根據權利要求4-6任一項所述的自共振型發聲揚聲器，其特征在于，當所述連接板是雙面凹進的形狀時，所述揚聲器裝置暫時放置，所述聚合物泡沫被注入所述揚聲器裝置和所述連接板之間的間隔內，并且固化后覆蓋在所述揚聲器裝置外。
8.一種安裝自共振型發聲揚聲器的方法，包括: 暫時定位步驟:將揚聲器裝置暫時放置在包含在外部設備內的殼體中，并使所述殼體和所述揚聲器裝置之間保持一定間隔； 注入步驟:將聚合物泡沫材料注入所述間隔； 發泡步驟:采用注入的所述聚合物泡沫材料填充所述間隔并使所述聚合物泡沫材料發泡； 其中，所述殼體被用作將發聲振動傳播到外面的連接板。
【文檔編號】H04R7/04GK103718567SQ201280035758
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年7月21日 優先權日:2011年7月21日
【發明者】巖田晴美, 高岡惠子 申請人:喜恩吉股份有限公司