具有并联分频器的相统一扬声器制造技术

公开了互补分频器，所述互补分频器(典型地，一对分频器)使得扬声器系统中的相位失真减少。在基本实施方案中，每个扬声器均具有两个驱动器，即低音喇叭和高音喇叭。右侧扬声器上的“有效三阶”分频器保持为“对称的”，而左侧扬声器上的“有效三阶”分频器呈现“非对称性”，如所描述。其他实施方案将这一原理应用于更高分频器阶数和更多数量的驱动器。这种技术可与其他电路像Zobel结合起来，典型地用于阻抗校正。“相统一”扬声器的一些配置要求将Zobel应用于除所述高音喇叭外的所有驱动器。因此，建立了将有效分频器阶数和手偏性结合起来的规则。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】相统一扬声器:并联分频器 说明性现有技术分频器设计在美国专利第3457370号(Boner)、美国专利第4031321 号(Bakgaard)、美国专利第 4198540 号(Cizek)、美国专利第 4897879 号(Geluk)、美国专利第5937072号(Combest)和美国专利第6381334号(Alexander)中公开。附加背景信息可在 High Performance Loudspeakers，第六版，Martin Colloms，Wiley 出版社，2005 年；和 Loudspeaker Design Handbook 第七版，Vance Dickason，Amateur Aud1 出版社，2006年中找到。专利技术背景针对扬声器设计的先前方法没有考虑到两个扬声器(一个在左边，一个在右边)之间的潜在干扰效应，包括立体声再现。这两个扬声器组合形成“扬声器系统”，该扬声器系统还包括但不限于四声道或立体声系统。由于这两个扬声器的输出组合产生立体声图像，因此可能出现干扰；这两个扬声器并联操作。为了简单地演示这个概念，将在立体声扬声器系统中使用双声道扬声器。除了用于左声道或右声道的任一扬声器中的低音喇叭与高音喇叭之间的干扰效应和相位效应外，在右高音喇叭与左低音喇叭之间以及在左高音喇叭与右低音喇叭之间也可能存在干扰效应和相位效应。这些概念可以扩展到在超过两个声道中的声音再现，如同四声道再现或家庭影院一样。虽然对扬声器设计中的相位和干扰的讨论看上去是深奥难懂的，但这些效应是完全可听见的。已使用各种分频器电路和配置开发出能够再现接近整个音频带的扬声器。为了扩展扬声器的频率响应和功率处理能力，采用多个驱动器，其中每个驱动器均在频谱的的特定部分中占据主导地位。因此，扬声器可具有低音喇叭、高音喇叭和中音喇叭，其中高音喇叭再现较高的频率，低音喇叭再现较低的频率并且中音喇叭再现它们之间的频率。低音喇口八、中低音喇叭、中音喇叭、中高音喇叭或高音喇叭被称为“驱动器”。典型的双声道扬声器具有用于驱动器的低音喇叭或高音喇叭。因此，2.5声道扬声器是具有低音喇叭、中低音喇叭和高音喇叭的现代化设计。现代化设计可以使用中低音喇叭和高音喇叭，但为简单起见，这在以下也被称为低音喇叭和高音喇叭，除非另有说明。三声道扬声器具有低音喇叭、中音喇叭和高音喇叭。选择这些驱动器中的每一个以便在频谱的特定部分具有最好的表现，并且应用分频器电路来调整该部分中的驱动器响应。分频器网络典型地通过使驱动器响应在不期望的情况下衰减来实现这一效果。绝大多数的分频器网络使这些驱动器并联连接，并且随后对分频器网络的引用是指并联电路，除非另有说明。申请人将名词“分频器网络”、“分频器电路”或“分频器”定义为是指将输入信号的不同频带分配到整个扬声器的不同驱动器的网络。名词“滤波器”是指将输入信号的给定频带分配到整个扬声器中的单一驱动器的较小网络。将信号输送至在相邻频率范围内操作的两个驱动器的频率被称为分频器频率。分频器使得驱动器的响应在分频器频率下，以称为分频器衰减度的速率衰减。分频器衰减度以每倍频程的衰减(dB)进行计算，其中衰减度越陡，所显示的衰减越多。分频器衰减度的陡度主要是由所使用的电容器和电感器的数量来确定。例如，对于分频器中的每个滤波器来说，双声道扬声器中具有6dB/倍频程的分频器衰减度的无源分频器一般具有一个电感器L或电容器C。这些滤波器共同形成I阶电子分频器。对于分频器中的每个滤波器来说，双声道扬声器中具有12dB/倍频程的分频器衰减度的无源分频器一般具有一个L和一个C，在分频器中总共两个电感器和两个电容器。这两个滤波器共同形成2阶电子或半节分频器网络。类似地，4阶电子分频器电路被称为整节分频器。这些分频器具有24dB/倍频程的分频器衰减度并且在双声道扬声器中，对于分频器中的每个滤波器来说，一般具有两个电感器和两个电容器，总共四个电感器和四个电容器。尽管如此，扬声器驱动器仍然使得波再现并且来自超过一个驱动器的、在给定频率下的同时再现会产生干扰效应。当不同大小和形状的两个驱动器被安装在常规平面挡板上时，这些驱动器的深度不同，以使得这些驱动器的音圈的正面位于不同的平面上。例如，高音喇叭典型地比低音喇叭更小并且高音喇叭锥体典型地比低音喇叭锥体显著更浅。因此，当高音喇叭和低音喇叭再现同一频率时，相应声波离听众耳朵的距离不同，从而引起干扰。分频器使得这些干扰效应减少，但引入了其自身的干扰效应。低音喇叭与高音喇叭之间的分频器电路使得低音喇叭响应以分频器频率滚降，但当接近分频器频率时，使得高音喇叭响应逐渐增加。因此，分频器频率下的低音喇叭响应和高音喇叭响应在一定程度上是异相的。这些分频的低音喇叭响应和高音喇叭响应以某些频率基本重叠，其中这些响应在一定程度上也是异相的。干扰效应听起来令人不快。美国专利N0.3457370 (Boner)中所描述的原始分频器是2阶电子的并且因此不管驱动器是同相连接还是异相连接都引起频率响应出现异常现象，这是偶数阶电子分频器的缺陷特征。许多听众感觉异相2阶电子分频器使具有鼻音的人声再现。因此，他将阻抗校正网络引入了这些分频器中。已经提出了许多其他技术来改进扬声器的频率响应和相行为。可以将多个驱动器之间的干扰效应作为同相或异相操作的传送。给定扬声器中存在的驱动器越多，存在的可能的驱动器对就越多，并且因此更多的异相响应是可能的。使不希望的相位效应减少的扬声器配置的示例是d’ Appolito配置，其中应用了在安装挡板上与特定分频器类型组合在一起的特定驱动器配置。极坐标响应图揭示了受欢迎的d’App0Iit0配置的益处。尽管如此在驱动器和分频器配置之中仍然存在某些变化，从而产生特有的d’Appolito相行为。或者，扬声器可以配置有阶梯式挡板，以使得这些驱动器是时间对准的。与常规配置相比，这种配置通常使更多的三维立体声图像再现。理论上，减少扬声器干扰效应的另一种方法是利用至少一个辅助驱动器扩增扬声器以改进扬声器的传递功能。针对给定分频器阶数的低音喇叭和高音喇叭的传递功能不同，以使得扬声器传递功能相对于除1阶电子分频器之外的所有电子分频器的输入缺乏保真度。当辅助驱动器加入有适当的分频器衰减度时，扬声器传递功能的保真度恢复。分频器阶数越高，辅助驱动器越多并且分频器衰减度的选择更加复杂。每个分频器频率都需要至少一个辅助驱动器，这暴露了这种方法所产生的问题。首先，辅助驱动器会干扰双声道扬声器中的低音喇叭与高音喇叭，低音喇叭和高音喇叭在未扩增的双声道扬声器中已经相互干扰了。分频器网络会调节这种干扰，但不会完全消除干扰。未扩增扬声器中的更多的驱动器只会产生更多可能的干扰效应。在建议方法中利用辅助驱动器扩增这些扬声器只会使得可能的干扰效应混合。此外，这种方法还会校正分频器网络的传递功能而不是该网络以及这些驱动器的传递功能。尽管如此，没有应用滤波器的驱动器仍会使频率以特有的衰减度滚降。典型的低音喇叭使得高的频率以大约12dB/倍频程滚降，并且典型的高音喇叭从共振开始以大约6dB/倍频程达到全输出。这些特征用于确定“有效的”分频器阶数，分频器阶数是指由分频器进行滤波的驱动器所实际显示的频率响应中的滚降衰减度。这与分频器中电子滤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在立体声或其他具有两个或更多个扬声器的音频再现系统中改进声音再现、减少相位失真并且改进极坐标响应的方法，所述扬声器中的每一个均具有两个或更多个驱动器，所述驱动器包括使较低频率再现的至少一个驱动器和使较高频率再现的至少一个驱动器，所述方法包括与所述扬声器组合形成两个或更多个互补并联分频器网络。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·E·柯林斯，
申请(专利权)人：W·E·柯林斯，
类型：发明
国别省市：美国;US