專利名稱：揚聲器設備和用于驅動揚聲器的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及揚聲器設備以及用于驅動揚聲器設備的方法，所述揚聲器 設備用于通過由諸如磁致伸縮致動器的致動器向聲學振動板施加振動來回 放聲音。
背景技術：
已經開發(fā)了用于通過由致動器(例如磁致伸縮的致動器)向聲學振動 板施加振動來回放聲音的揚聲器設備。
如圖18所示，在一種這類揚聲器設備中，磁致伸縮致動器90的驅動 桿95收縮到板狀的聲學振動板81，從而在聲學振動板81的厚度方向(即 與板表面垂直的方向)向其施加振動。
在另一種這類揚聲器設備中，如日本未審査專利申請公開No.2007-166027中公開并如圖19所示那樣，例如，兩端敞開的圓筒狀聲學振動板 85被垂直地支撐，多個磁致伸縮致動器90布置在聲學振動板85的下端那 側，使得磁致伸縮致動器90的驅動桿95接觸聲學振動板85的下端表面 86，從而在與下端表面86垂直的方向(即板表面方向)向聲學振動板85 施加振動。
在圖19所示類型的揚聲器設備中，盡管聲學振動板85的下端表面86 由縱波激勵，但是振動彈性波在聲學振動板85的板表面方向的傳播使縱 波與橫波混合，從而由橫波在與聲學振動板85的板表面垂直的方向發(fā)射 聲波。這樣獲得空間的聲場。
磁致伸縮致動器是使用磁致伸縮元件的致動器，磁致伸縮元件在被施 加外部磁場時可形變。目前一些磁致伸縮元件的形變量接近典型磁致伸縮 元件的1000倍(超磁致伸縮元件)，磁致伸縮元件在形變時產生大的應 力。因此，即使小的磁致伸縮元件也可以使聲學振動板以相當大的聲音量
4發(fā)聲，甚至能夠使硬的聲學振動板(例如鐵板)發(fā)聲。
另外，磁致伸縮致動器具有優(yōu)秀的響應速度。單一 (solitary)磁致伸 縮元件的響應速度在納秒量級。

發(fā)明內容
但是，在圖18所示的揚聲器設備中，振動沿與板表面垂直的方向施 加到板狀的聲學振動板81，振動的幅度在聲學振動板81的振動施加點 (被施加振動的地方)Pa處最大，在離振動施加點Pa遠的地方振動幅度 較小。這在聲音回放中產生了方向性，使得聲像(soundimage)不傳播。
此外，在圖18所示的現有技術揚聲器設備中，如果使磁致伸縮致動 器90的長度(磁致伸縮元件的長度)增大以增大由磁致伸縮致動器90造 成的振動的幅度，則整個揚聲器設備的尺寸(厚度)在聲學振動板81的 厚度方向上增大。因此，難以制造緊湊的揚聲器設備。
另一方面，在圖19所示的揚聲器設備中，如上所述，沿與聲學振動 板85的末端表面垂直的方向(即沿聲學振動板85的板表面方向)施加振 動，聲像在聲學振動板85的整個板表面上均勻地傳播，并且聲像均勻地 局限(localize)于整個聲學振動板85上。
但是在圖19所示的現有技術揚聲器設備中，必須提供支撐部件，該 支撐部件具有用于容納磁致伸縮致動器90的孔，支撐部件的直徑大于聲 學振動板85的直徑，其在聲學振動板85的中心軸線方向上的高度(厚 度)較大，磁致伸縮致動器90必須被容納在孔中。因此，與聲學振動板 85的尺寸相比，整個揚聲器設備明顯變大。
本發(fā)明被構造來使聲像能夠在聲學振動板的整個板表面上均勻地傳 播，并且整個揚聲器設備的尺寸能夠減小。
根據本發(fā)明一種實施例的揚聲器設備包括聲學振動板以及致動器，該 致動器被附裝到聲學振動板，使得其在驅動軸線方向上的一端和另一端存 在于聲學振動板的板表面中。
在根據本發(fā)明實施例具有上述構造的揚聲器設備中，由于致動器在驅 動軸線方向上的一端和另一端存在于聲學振動板的板表面中，所以振動被施加到聲學振動板的板表面中的點，縱波從振動施加點向聲學振動板的外 端表面(終端表面)傳播。這樣，聲像均勻地在聲學振動板的整個板表面 上傳播。
另外，由于致動器存在于聲學振動板的板表面中，所以整個揚聲器設 備不會變得大于聲學振動板。因此，可以使揚聲器制造得緊湊，大于與聲 學振動板尺寸一樣。


圖1A和圖1B示出了根據本發(fā)明第一實施例的揚聲器設備的第一示
例；
圖2示出了磁致伸縮致動器的一種示例；
圖3示出了揚聲器設備的支撐結構的一種示例；
圖4A和圖4B示出了根據第一實施例的揚聲器設備的第二示例；
圖5示出了磁致伸縮致動器的一種示例；
圖6示出了揚聲器設備的支撐結構的一種示例；
圖7A和圖7B示出了根據第一實施例的揚聲器設備的第三示例；
圖8是示出圖1所示示例的揚聲器設備的聲壓水平的測量結果的曲線
圖9示出了根據第二實施例的揚聲器設備的第一示例； 圖 10是示出圖9所示示例的揚聲器設備的聲壓水平的測量結果的曲 線圖11示出了根據第二實施例的揚聲器設備的第二示例；
圖12示出了根據第二實施例的揚聲器設備的第三示例；
圖13A和圖13B示出了根據第三實施例的揚聲器設備的一種示例；
圖14示出了根據第四實施例的揚聲器設備的第一示例；
圖15示出了根據第四實施例的揚聲器設備的第二示例；
圖16示出了根據第五實施例的揚聲器設備的第一示例；
圖17示出了根據第五實施例的揚聲器設備的第二示例；
圖18示出了現有技術揚聲器設備的一種示例；圖19示出了現有技術揚聲器設備的另一示例。
具體實施例方式
l.第一實施例圖l至圖8
第一實施例示出了這樣的情況磁致伸縮致動器附裝到板狀的聲學振 動板，并且磁致伸縮致動器的驅動軸線相對于聲學振動板的外端表面延伸 方向形成直角，縱波振動向所述外端表面?zhèn)鞑ァ?br> 1 —l.第一實施例的第一示例圖1至圖3
圖1A和圖1B示出了根據本發(fā)明第一實施例的揚聲器設備的第一示
例。圖1A是俯視圖，圖1B是聲學振動板的側面剖視圖。
聲學振動板10是正方形的板狀，例如，其邊長為290mm，厚度為
3mm，由丙烯酸樹脂制造，并且在其中央部分設有矩形孔12。
在這種示例中，聲學振動板10的面向矩形孔12的內端表面13a、
13b、 13c和13d分別平行于聲學振動板10的外端表面lla、 llb、 llc和
lld。
磁致伸縮致動器30安裝(配裝)在矩形孔12中，使得驅動桿35在磁 致伸縮致動器30的一個末端處的尖端接觸內端表面13a，而另一末端處的 基部接觸內端表面13c。所述另一末端處的基部可以由粘合劑、雙面膠帶 等粘接到內端表面13c。
如圖2所示，磁致伸縮致動器30例如被形成為使得由纏繞有螺線管 線圈32的棒狀磁致伸縮元件31形成的致動器主體、圍繞螺線管元件32的 磁體33和軛34、與磁致伸縮元件31的一個末端連接的驅動桿35、附裝 到磁致伸縮元件31另一末端的固定板36配裝在外殼39中，使驅動桿35 的尖端部分從外殼39向外突出，其中螺線管線圈32用于向磁致伸縮元件 31施加控制電場。
此外，在這種示例中，由硅橡膠等制成的減震材料37配裝到驅動桿 35，螺釘38插入固定板36后方，從而向磁致伸縮元件31施加預定的預載 荷。這使得可以基于磁致伸縮元件31具有預定長度的狀態(tài)，根據向螺線 管線圈32施加的控制電流來使磁致伸縮元件31伸長和收縮。如果磁致伸縮元件31是超磁致伸縮元件，則磁致伸縮致動器30可以
用作超磁致伸縮致動器。
在圖1所示具有上述結構的示例的揚聲器設備中，在向磁致伸縮致動
器30的螺線管線圈32施加音頻信號時，即在由音頻信號驅動磁致伸縮致 動器30時，磁致伸縮致動器30的磁致伸縮元件31響應于該音頻信號而沿 箭頭1所示的方向伸長和收縮，使驅動桿35沿該方向位移。這樣，縱波 振動被施加到聲學振動板10的內端表面13a上的點Pa，驅動桿35與所述 內端表面13a接觸。
該縱波從點Pa沿著聲學振動板10的板表面向外端表面lla上的點Pr 傳播。在傳播過程中，縱波與橫波混合，所述橫波作為在與聲學振動板10 的板表面垂直的方向上的聲波而發(fā)射。
磁致伸縮致動器30的磁致伸縮元件31在箭頭1所示方向上的伸長和 收縮使得縱波振動被施加到聲學振動板10的內端表面13c上的點Pc，磁 致伸縮致動器30的另一端處的基部與所述內端表面13c接觸。
該縱波與施加到點Pa的縱波同相，并沿著聲學振動板10的板表面?zhèn)?播到外端表面llc上的點。在傳播過程中，縱波與橫波混合，所述橫波作 為在與聲學振動板10的板表面垂直的方向上的聲波而發(fā)射。
因此，聲像在聲學振動板10的整個板表面上均勻地傳播，并且該聲 像均勻地局限于整個聲學振動板10上。
盡管現有技術的支撐結構難以支撐非常薄的聲學振動板，但是在圖1 所示根據本發(fā)明實施例的示例中，在聲學振動板IO中設置矩形孔12使得 聲學振動板IO能夠容易且可靠地得到支撐。
此外，即使磁致伸縮致動器30的長度(磁致伸縮元件31的長度)被 增大以使由磁致伸縮致動器30造成的振動的幅度增大，整個揚聲器設備 在聲學振動板IO的厚度方向的尺寸(厚度)也不改變。因此，與圖18所 示在與板狀聲學振動板81的板表面垂直的方向上向其施加振動的現有技 術揚聲器設備相比，可以使整個揚聲器設備緊湊。
用于對圖1所示示例的揚聲器設備進行支撐的結構例如可以是圖3所 示的結構。圖3的示例示出了直接支撐聲學振動板10的情況，其中，在與聲學
振動板10的外端表面llc鄰近的末端，L形角狀支撐腿41和42在一端由 螺釘45和螺母46附裝到聲學振動板10的一個表面和另一表面，由硅橡膠 等制成的減震材料43和44插入聲學振動板10與支撐腿41、 42之間。 支撐腿41和42被置于桌子等上，或者由螺釘等附裝到墻壁等。 通過在減震材料43和44插入中間的情況下將聲學振動板10附裝到支 撐腿41和42，可以防止聲學振動板IO的振動傳播到桌子或墻壁，并防止 聲像局限于桌子或墻壁處。
l一2.第一實施例的第二示例圖4至圖6
圖4A和圖4B示出了根據第一實施例的揚聲器設備的第二實施例。圖 4A是俯視圖，圖4B是聲學振動板的側面剖視圖。
在這種實施例中，與圖1所示的示例中一樣，方形的板狀聲學振動板 10也設有矩形孔12，磁致伸縮致動器30安裝在矩形孔12中。但是在這種 實施例中，磁致伸縮致動器30在一端和另一端分別具有驅動桿35a和 35c，處于一端的驅動桿35a的尖端與內端表面13a接觸，處于另一端的驅 動桿35c的尖端與內端表面13c接觸。
如圖5所示，這種示例的磁致伸縮致動器30例如被形成為使得由纏 繞有螺線管線圈32的棒狀磁致伸縮元件31形成的致動器主體、圍繞螺線 管線圈32的磁體33和軛34、連接到磁致伸縮元件31 —端的驅動桿35a 以及連接到磁致伸縮元件31另一端的驅動桿35c配裝在外殼39中，使得 驅動桿35a和35c的尖端部分從外殼39向外突出，由硅橡膠等制成的減震 材料37a和37c配裝到驅動桿35a和35c，其中螺線管線圈32用于向磁致 伸縮元件31施加控制電場。
外殼39可以形成為使得分別形成的兩個殼體(即一端的殼體和另一 端的殼體，或兩個半管狀殼體)在元件被安裝到其中之后被配裝在一起， 或者使分別形成的殼體主體和蓋子在元件被安裝到其中之后被配裝在一 起。
在圖4所示示例的具有上述結構的揚聲器設備中，通過由音頻信號驅 動磁致伸縮致動器30，當磁致伸縮致動器30的磁致伸縮元件31在由箭頭1所示的方向伸長和收縮時，縱向振動被等同地施加到聲學振動板10的內
端表面13a上與驅動桿35a接觸的點Pa，以及內端表面13c上與驅動桿 35c接觸的點Pc。因此，聲波從內端表面13a與外端表面lla之間的聲學 振動板IO的板表面部分以及內端表面13c與外端表面llc之間的板表面部 分等同地發(fā)射，從而使聲像更均勻地在聲學振動板10的整個板表面上傳 播。
用于對圖4所示示例的揚聲器系統進行支撐的結構例如可以是圖6所 示的結構。
圖6的示例示出了這樣的情況直接支撐磁致伸縮致動器30，其中， 磁致伸縮致動器30附裝到支撐部件50的支撐柱52的尖端部分，所述支撐 部件50由支座51和支撐柱52形成。
支座51置于桌子等上，或者由螺釘等附裝到墻壁等。
注意，圖1所示示例的揚聲器系統的支撐結構也可以像圖6所示示例 那樣構造成直接支撐磁致伸縮致動器30，圖4所示示例的揚聲器設備的支 撐結構也可以像圖3的示例那樣構造成直接支撐聲學振動板10。
在作為支撐結構進行比較時，像圖6所示示例中那樣直接支撐磁致伸 縮致動器30的結構比像圖3所示示例中那樣直接支撐聲學振動板10的結 構更優(yōu)選，因為由于聲學振動板IO未被固定而使音質得到了改善。
l一3.第一實施例的第三示例圖7
圖7A和圖7B示出了根據第一實施例的揚聲器設備的第三示例。圖 7A是俯視圖，圖7B是聲學振動板的側面剖視圖。
該示例示出了這樣的情況磁致伸縮致動器30被安裝到聲學振動板 10，使得磁致伸縮致動器30在一端和另一端夾住聲學振動板10。
更具體而言，在這種示例中，驅動桿35在一端的尖端部分與磁致伸 縮致動器30另一端的基部的形狀使得它們可以夾住聲學振動板10，聲學 振動板IO的矩形孔12的形狀使得對于內端表面13b和13d彼此面對的方 向而言，更接近內端表面13b和13d的部分的長度在內端表面13b和13d 延伸的方向上比中央部分的長度更大。
在將磁致伸縮致動器30從聲學振動板10的一個表面?zhèn)炔迦刖匦慰?2
10的與內端部分13b接近的部分或與內端部分13d接近的部分中之后，磁致
伸縮致動器30被沿著聲學振動板10的板表面滑動，使得聲學振動板10被 夾在一端的驅動桿35的尖端部分與另一端的基部之間。
聲學振動板10被夾住的部分、磁致伸縮致動器30 —端的驅動桿35的 部分、以及另一端的基部的部分中的一者可以由螺釘擰到聲學振動板10。
磁致伸縮致動器30可以是像圖5所示那樣在一端和另一端具有驅動 桿的磁致伸縮致動器。
l一4.反射波引起的諧振圖8
在圖1、圖4和圖7所示示例的揚聲器設備中，由于箭頭1所示磁致 伸縮致動器30的驅動軸線方向與聲學振動板10的外端表面lla延伸的方 向之間形成的角度a為直角，所以從聲學振動板10的振動施加點Pa向外 端表面lla上的點Pr傳播的縱波在磁致伸縮致動器30的驅動軸線方向上 的點Pr處反射，在向點Pr傳播的縱波與點Pr處反射的縱波之間造成諧 振。這也發(fā)生在外端表面llc那側。
圖8示出了由于反射波造成的諧振的測量結果。這是聲壓水平 (SPL)的測量結果，二階諧波失真和三階諧波失真是通過如上所述像圖 1的示例中那樣，將磁致伸縮致動器30安裝到邊長290mm并且厚度為 3mm的方形板狀聲學振動板10，并在隔音室中給磁致伸縮致動器30施加 2Vrms的音頻信號而獲得的。
該曲線圖表明，由反射波造成的諧振在SPL中約15000Hz處，而在三 階諧振諧波失真中約5000Hz處較大。
為了減小由反射波造成的這種諧振，可以根據下文示出的第二實施例 來構造揚聲器設備。
2.第二實施例圖9至圖12
第二實施例示出了這樣的情況 一個磁致伸縮致動器安裝到板狀聲學 振動板，并使得由反射波造成的諧振最小化。 2—1.第二實施例的第一示例圖9和圖10 圖9示出了根據第二實施例的揚聲器設備的第一示例。 在這種示例中，盡管與第一實施例的圖1的示例中一樣在方形板狀的聲學振動板10中設置了矩形孔12，但是面向矩形孔12的內端表面13a、 13b、 13c和13d并不分別與聲學振動板10的外端表面lla、 llb、 11c和 lld平行，而是傾斜了 30°，使得由箭頭1所示磁致伸縮致動器30的驅動 軸線方向與聲學振動板IO的外端表面lla延伸的方向之間形成的角度a不 是直角，而是60°。
在這種示例中，由于從聲學振動板10的振動施加點Pa向外端表面 lla上的點Pr傳播的縱波主要在聲學振動板IO的外端表面llb的方向上在 點Pr處反射，而不是在磁致伸縮致動器30的驅動軸線方向上，所以由反 射波造成的諧振被減小。這也發(fā)生在外端表面llc那側。
圖10示出了這種示例的測量結果。這是SPL的測量結果，二階諧波 失真和三階諧波失真是通過如上所述像圖9的示例中那樣，將磁致伸縮致 動器30安裝到邊長290mm并且厚度為3mm的方形板狀聲學振動板10， 并在隔音室中給磁致伸縮致動器30施加2Vrms的音頻信號而獲得的。
由圖9的示例與作為圖1的示例情況下測量結果的圖8的比較可見， 由反射波造成的諧振顯著變小。
在像圖9的示例中那樣聲學振動板10是方形的情況下，隨著減小角 度a使之至少為45°，減小了磁致伸縮致動器30的驅動軸線方向中反射的 縱波，使得由反射波造成的諧振減小。
2—2.第二實施例的第二示例圖ll
圖ll示出了根據第二實施例的揚聲器設備的第二示例。
在這種示例中，盡管箭頭1所示磁致伸縮致動器30的驅動軸線方向 與聲學振動板10的外端表面lla延伸的方向之間形成的角度a與根據第一 實施例的圖1的示例中一樣是直角，但是聲學振動板IO的外端表面lla、 llb、 llc和Ud被形成為凹凸表面(波浪形表面)。
在這種示例中，從聲學振動板10的振動施加點Pa向外端表面lla上 的點Pr傳播的縱波在點Pr處被反射，同時反射方向發(fā)散。這樣，在磁致 伸縮致動器30的驅動軸線方向反射的縱波得以減小，從而使由反射波造 成的諧振最小化。這也發(fā)生在外端表面llc那側。
由于向點Pa和Pc施加的縱波向外端表面lla和llc傳播，所以可以只將外端表面lla和llc形成為凹凸表面。 2—3.第二實施例的第三示例圖12
盡管上述示例示出了聲學振動板為方形的情況，但是聲學振動板例如 可以是圓形的。圖12示出了這種情況的一種示例。
在這種示例中，聲學振動板IO是圓形板狀，并在其中央部分設有由 內端表面13a、 13b、 13c和13d限定的矩形孔12。磁致伸縮致動器30安 裝在矩形孔12中。聲學振動板10的外端表面11被形成為凹凸表面。
在這種示例中，與圖11的示例中一樣，從聲學振動板IO的振動施加 點Pa向外端表面11上的點Pr傳播的縱波也在點Pr處反射并且反射方向 發(fā)散。這樣，在磁致伸縮致動器30的驅動軸線方向反射的縱波得以減 小，從而使由反射波造成的諧振最小化。
3. 第三實施例:圖13
第三實施例示出了聲學振動板被彎曲的情況。
圖13A和圖13B示出了根據第三實施例的揚聲器設備的一種示例。圖 13A是從天花板懸吊的揚聲器設備的側面剖視圖，圖13B是俯視圖。
在這種示例中，聲學振動板IO被彎曲成半球形，并在其中央部分具 有矩形孔12。懸吊部件61附裝到磁致伸縮致動器30，磁致伸縮致動器30 安裝到矩形孔12。磁致伸縮致動器30和聲學振動板10從天花板69經過 懸吊線62懸掛。
在這種示例中，磁致伸縮致動器30像圖5所示一樣在一端和另一端 具有驅動桿35a和35c。
由于根據本發(fā)明實施例的揚聲器設備可以被制造得重量輕，其聲學振 動板可以由致動器支撐，所以揚聲器設備可以像這種示例中一樣被構造成 懸吊式，從天花板懸吊。
為了使由聲學振動板10的外端表面(終端表面)11處反射的縱波造 成的諧振最小化，外端表面ll可以被形成為凹凸表面。
4. 第四實施例圖14和圖15 第四實施例示出了聲學振動板為管狀的情況。 4一1.第四實施例的第一示例圖14200810180427.9
圖14示出了根據第四實施例的揚聲器設備的第一示例。
在這種示例中，聲學振動板io是兩端敞開的圓筒狀，并在接近一個 端面15的部分具有矩形孔12。磁致伸縮致動器30安裝在矩形孔12中， 使得由箭頭1所示的驅動軸線方向相對于直線3所示聲學振動板10的中心 軸線方向和由直線5表示的與中心軸線方向垂直的方向傾斜，并使得驅動 桿35的尖端朝向聲學振動板10的另一端表面16。
這回總示例示出了這樣的情況由箭頭1表示的磁致伸縮致動器30 的驅動軸線方向與由直線5表示的方向之間的角度P較大，使之小于90°， 該角度P對應于根據第二實施例的圖9的示例中的角度a。
在聲學振動板IO被垂直支撐時，例如， 一個端表面15位于下側而另 一端表面16位于上側，由直線5表示的方向與水平軸線一致。當聲學振 動板10被水平支撐時，由直線5表示的方向與上下方向一致。
在這種示例中，與各個示例(例如圖1的示例)中一樣，聲像均勻地 在聲學振動板10的整個板表面上傳播，并且聲像等同地局限于整個聲學 振動板10上。
另外，由于使角度P小于90°,與根據第二實施例的圖9中的示例一 樣，由聲學振動板10的所述另一端表面(所述另一端處的外端表面)16 和所述一個端表面(所述一端處的外端表面)15處反射的縱波造成的諧振 被減小。
此外，由于磁致伸縮致動器30安裝在聲學振動板10中的矩形孔12 中，所以不必像圖19所示現有技術揚聲器設備的情況中那樣設置具有孔 的支撐部件來容納磁致伸縮致動器，揚聲器設備可以被制造得緊湊，與聲 學振動板10的尺寸大體上相同。
用于對這種示例的揚聲器設備進行支撐的結構可以與圖3所示的一樣。
更具體而言，例如，L形角狀支撐腿在一端由螺釘和螺母在聲學振動 板10的圓周方向上多個等間距的部分處附裝到聲學振動板10的與另一端 表面15鄰近的外表面，由硅橡膠等制成的減震材料插入聲學振動板10與 支撐腿之間。
14聲學振動板10的所述一端和所述另一端中的一者或全部兩者可以帶 有底。
4一2.第四實施例的第二示例圖15
圖15示出了根據第四實施例的揚聲器設備的第二示例。
在這種示例中，與圖14的示例中一樣，聲學振動板IO也是圓筒狀并 在與一端表面15靠近的部分具有矩形孔12，磁致伸縮致動器30安裝到矩 形孔12中。但是在這種示例中，角度(3較小，使之大于0。。
在這種示例中，由于角度P較小，所以向聲學振動板10的與磁致伸縮 致動器30的驅動桿35接觸的點Pa施加的縱波振動以螺旋方式沿聲學振動 板IO的板表面的圓周向聲學振動板IO的另一端表面16傳播。因此，與圖 14的示例相比，聲像在聲學振動板10的整個板表面上更均勻地傳播，并 且聲像更加等同地局限在整個聲學振動板10上。
此外，由于角度(3較小，所以由聲學振動板10的一端表面15和另一 端表面16處反射的縱波造成的諧振被進一步減小。
5.第五實施例圖16和圖17
第五實施例示出了兩個磁致伸縮致動器安裝到一個聲學振動板來回放 立體聲的情況。
5 — 1.第五實施例的第一示例圖16
圖16示出了根據第五實施例的揚聲器設備的第一示例。
在這種示例中，聲學振動板10是方形或矩形的，并在與聲學振動板 10的端表面(即外端表面llc)接近的位置處設有彼此平行地布置的兩個 矩形孔12L和12R。分別具有驅動桿35L和35R的磁致伸縮致動器30L和 30R安裝在矩形孔12L和12R中，使得由箭頭1L和1R表示的驅動軸線方 向彼此平行，并使得驅動桿35L和35R的尖端朝向與外端表面llc相反的 表面(即外端表面lla)。
磁致伸縮致動器30L由立體聲音頻信號中的左聲道音頻信號驅動，磁 致伸縮致動器30R由立體聲音頻信號中的右聲道音頻信號驅動。
這樣，由左聲道和右聲道音頻信號造成的縱波沿著聲學振動板10的 同一板表面?zhèn)鞑?，立體聲得到回放。為了使由聲學振動板IO的外端表面lla和llc處反射的縱波造成的諧 振最小化，外端表面lla和llc可以被形成為凹凸表面。
5—2.第五實施例的第二示例圖17
圖17示出了根據第五實施例的揚聲器設備的第二示例。
在這種示例中，聲學振動板IO是方形或矩形的，并設有彼此相對傾 斜并布置在與聲學振動板IO的端表面(即外端表面llc)接近的位置處的 兩個矩形孔12L和12R。分別具有驅動桿35L和35R的磁致伸縮致動器 30L和30R安裝在矩形孔12L和12R中，使得由箭頭1L和1R表示的驅動 軸線方向彼此相對傾斜并朝向與聲學振動板IO的與外端表面llc相反的表 面(即外端表面la)上的角部接近的位置。
磁致伸縮致動器30L由立體聲音頻信號中的左聲道音頻信號驅動，磁 致伸縮致動器30R由立體聲音頻信號中的右聲道音頻信號驅動。
這樣，由左聲道和右聲道音頻信號造成的縱波振動沿著聲學振動板10 的同一板表面?zhèn)鞑?，立體聲得到回放。
此外，在這種示例中，由于由根據左聲道音頻信號的磁致伸縮致動器 30L和由根據右聲道音頻信號的磁致伸縮致動器30R向聲學振動板10施加 的縱波之間的寬度隨著它們接近外端表面lla而逐漸增大，所以與圖16的 示例相比，增強了立體聲印象。
另外，在這種示例中，由于聲學振動板IO的外端表面lla延伸的方向 與磁致伸縮致動器30L和30R的驅動軸線方向之間的角度不是直角，所以 像第二實施例的圖9的示例中一樣，由反射波造成的諧振被最小化。
6.其他示例和實施例
6 — 1.聲學振動板
當聲學振動板是板狀時，其形狀的例子除了矩形和圓形之外，還包括 多邊形(例如三角形或五邊形)和彎曲形狀(例如橢圓)。
聲學振動板的整體形狀的示例包括盒子狀(例如立方體或長方體)、 棱錐形(例如三棱錐或四棱錐)、圓錐形和扁球體(spheroid)。在盒子 狀或棱錐形的情況下，盡管每個表面是板狀(平面)的，但是整體不是板 狀。類似于圖13的示例中的半球形，圓錐和扁球體是彎曲聲學振動板的當聲學振動板是管狀時，其形狀的示例除了圖14和圖15的示例中那
樣的圓筒狀之外，還包括半管狀、橢圓柱形、五角管(pentagonal tubular)形狀(其垂直于中心軸線方向的截面是多邊形，如三角形或矩 形)。半管狀和橢圓柱形也是類似于圓筒狀的示例性彎曲聲學振動板。在 五角管形狀的情況下，盡管每個表面是板狀(平面)的，但整體不是板 狀。
聲學振動板中設置的孔的形狀不限于矩形，也可以是圓形或橢圓形， 只要致動器(例如磁致伸縮致動器)能夠安裝在其中即可。 聲學振動板的材料不限于丙烯酸樹脂，也可以是玻璃等。 6—2.致動器
盡管前文的示例示出了用磁致伸縮致動器(包括超磁致伸縮致動器) 作為致動器的情況，但是也可以用壓電致動器(使用壓電元件的致動器) 作為致動器。
6—3.作為揚聲器系統的實施例
盡管作為第五實施例所示的圖16和圖17的示例是由具有安裝到一個 聲學振動板10上的兩個磁致伸縮致動器30L和30R的揚聲器設備回放立 體聲的情況，但也可以通過為左右聲道布置兩個圖l或圖9所示揚聲器設 備，使用于左右聲道的揚聲器設備的致動器的驅動軸線方向彼此平行或者 彼此相交，來回放立體聲。
本領域技術人員應當理解，在所附權利要求及其等同含義的范圍內， 根據設計需要和其他因素可以有各種修改、組合、子組合和替換形式。
1權利要求
1. 一種揚聲器設備，包括聲學振動板；和致動器，其安裝在所述聲學振動板上，使其在驅動軸線方向上的一端和另一端位于所述聲學振動板的板面內。
2. 根據權利要求1所述的揚聲器設備，其中，所述聲學振動板具有孔，所述致動器安裝在所述孔中。
3. 根據權利要求1所述的揚聲器設備， 其中，所述聲學振動板呈平板狀。
4. 根據權利要求3所述的揚聲器設備，其中，所述致動器的所述驅動軸線方向與所述聲學振動板的外側端面 延伸的方向之間形成的角度為非直角，所述外側端面是振動在其中傳播的 面。
5. 根據權利要求3所述的揚聲器設備，其中，所述聲學振動板的外端表面形成為凹凸面。
6. 根據權利要求1所述的揚聲器設備， 其中，所述聲學振動板為曲面狀。
7. 根據權利要求1所述的揚聲器設備， 其中，所述聲學振動板呈筒狀。
8. 根據權利要求7所述的揚聲器設備，其中，所述致動器的所述驅動軸線方向相對于所述聲學振動板的中心 軸線方向以及與所述中心軸線方向垂直的方向傾斜。
9. 根據權利要求1所述的揚聲器設備， 其中，所述致動器是磁致伸縮致動器。
10. 根據權利要求1所述的揚聲器設備， 其中，所述致動器是壓電致動器。
11. 一種揚聲器設備，包括 聲學振動板；和第一致動器和第二致動器，所述第一致動器和所述第二致動器安裝在 所述聲學振動板中，使得其在驅動軸線方向的一端和另一端位于所述聲學 振動板的板面內。
12. 根據權利要求11所述的揚聲器設備，其中，所述第一致動器的所述驅動軸線方向和所述第二致動器的所述 驅動軸線方向彼此不平行。
13. —種用于驅動揚聲器的方法，所述揚聲器具有聲學振動板以及第 一致動器和第二致動器，所述第一致動器和所述第二致動器安裝在所述聲 學振動板中，使得其在驅動軸線方向的一端和另一端位于所述聲學振動板的板面內，所述方法包括下列步驟由立體聲音頻信號中的左聲道音頻信號驅動所述第一致動器；并且 由所述立體聲音頻信號中的右聲道音頻信號驅動所述第二致動器。
14. 根據權利要求13所述的方法，其中，在所述揚聲器設備中，所述第一致動器的所述驅動軸線方向和 所述第二致動器的所述驅動軸線方向彼此不平行。
全文摘要
本發(fā)明涉及揚聲器設備和用于驅動揚聲器的方法。一種揚聲器設備包括聲學振動板和致動器，致動器安裝到聲學振動板，使得其在驅動軸線方向的一端和另一端存在于聲學振動板的板表面中。致動器向聲學振動板施加振動以回放聲音。該揚聲器設備使聲像能均勻地在聲學振動板的整個板表面上傳播。另外，可以使整個揚聲器設備緊湊。
文檔編號H04R15/00GK101448192SQ20081018042
公開日2009年6月3日 申請日期2008年11月26日 優(yōu)先權日2007年11月26日
發(fā)明者大橋芳雄, 鈴木伸和 申請人:索尼株式會社