用於視頻顯示設備的低頻殼體的製作方法
2023-07-22 14:37:51 2
專利名稱：用於視頻顯示設備的低頻殼體的製作方法
技術領域：
本公開涉及集成在諸如電視機之類的視頻顯示設備中的低頻殼體(enclosure)。
背景技術：
在美國專利4，628，528中概括地描述了聲學波導。在美國專利6，771，787和美國專利申請09/753，167中描述了聲學波導的ー些具體方面。幾十年來電視機已經趨向於具有低性能的集成音響系統，這促使用戶購買分離的高性能音頻系統。這增加了系統安裝和操作的成本以及複雜度。此外，現代電視機(例如，液晶顯示(IXD)、等離子體等)當與具有較老的陰極射線管(CRT)型電視機相比吋，已在圖像顯示表面的法線方向變得越來越薄。例如，日立消費電子有限公司(Hitachi Consumer Electronics C0., Ltd.)銷售的超薄IXD系列的電視機是39mm厚。在銷售相對薄的電視機的市場壓カ下，將優質音頻系統集成至電視機中在當今已變得更具挑戰性。這個問題的出現是因為在電視機的機殼中具有很小空間用以放置促成高品質音頻系統的聲學驅動器和聲學體(volume)(例如，波導)。期望的是相對較薄的電視機具有聞品質的集成首頻系統。
發明內容
在ー個方面，電視機包括用於呈現視頻圖像的平板顯示設備，用於支撐平板顯示設備的機殼，以及基本上位於(a)機殼內部並且在(b)顯不設備後面的第一聲學體。提供兩個或更多個聲學驅動器用於聲學地激勵(energize)第一聲學體。定位驅動器從而使得從驅動器傳送至第一聲學體的聲學能量基本上是加性的並且來自驅動器的振動能量基本抵消。實施例可以包括ー個或多個以下特徵。聲學體包括波導。聲學體僅具有朝向機殼外部大氣的單個出口。當電視機被放置在基本上水平的表面上時，聲學體到機殼外部大氣的出口基本上面向向下的方向。存在用於聲學地激勵聲學體的六個聲學驅動器。每個驅動器在基本上與從其投射視頻圖像的顯示設備的表面平行的方向上振動。該機殼在基本上垂直於從其投射視頻圖像的顯示設備的表面的方向上具有小於約200mm厚的厚度。第一聲學體包括聲學波導；聲學驅動器被安裝在該波導上，從而使得每個聲學驅動器的第一表面向波導中輻射聲波，從而從該波導輻射所述聲波，並且從而每個聲學驅動器的第二表面通過不包括該波導的路徑向外界環境中輻射聲波。第二聲學體聲學地耦合至波導以用於增加從聲學波導福射的聲波在下述波長下的振幅:在該波長下來自波導的福射與來自聲學驅動器的第二表面的輻射相消幹渉。在另一方面，電視機包括用於呈現視頻圖像的平板顯示設備、用於支撐平板顯示設備的機殼、以及基本上位於(a)機殼內部並且在(b)顯示設備後面的聲學體。提供兩個或更多個聲學驅動器用於聲學地激勵該聲學體。在距離從其投射視頻圖像的顯示設備的表面的中心一米處的消聲腔室中測量的驅動器的最大聲學輸出在從大約40Hz到約80Hz的範圍內平均為至少大約80dBSPL。實施例可以包括ー個或多個以下特徵。包括用於每個聲學驅動器的包裹件(surround)的錐形組件的外直徑小於約85mm。包括用於每個聲學驅動器的包裹件的錐形組件的外直徑小於約75_。包括用於每個聲學驅動器的包裹件的錐形組件的外直徑小於約65mm。姆個聲學驅動器的最大衝程(stroke)峰峰值至少約15mm。姆個聲學驅動器的最大衝程峰峰值至少約18_。每個聲學驅動器的最大衝程峰峰值至少約21_。驅動器的最大聲學輸出平均至少約85dBSPL。驅動器的最大聲學輸出平均約90dBSPL。當驅動器輸出最大聲學輸出時，總聲學噪聲和失真小於約30%。當驅動器輸出最大聲學輸出時,總聲學噪聲和失真小於約20%。當驅動器輸出最大聲學輸出時,總聲學噪聲和失真約為10%。在40Hz的聲學輸出與80Hz的聲學輸出相比下降不超過約20dB。在40Hz的聲學輸出與80Hz的聲學輸出相比下降不超過約13dB。在40Hz的聲學輸出與80Hz的聲學輸出相比下降不超過約10dB。可從其觀看圖像的顯示器的表面的對角尺寸小於約152.4cm。可從其觀看圖像的顯示器的表面的對角尺寸小於約137cm。可從其觀看圖像的顯示器的表面的對角尺寸大約是117cm0在又一方面，電視機包括用於呈現視頻圖像的平板顯示設備、用於支撐平板顯示設備的機殼、以及基本位於(a)機殼內部並且在(b)顯不設備後面的波導。ー對或多對聲學驅動器用於聲學地激勵波導，其中該機殼在與從其投射視頻圖像的顯示設備的表面基本上垂直的方向上小於約200mm厚。實施例可以包括ー個或多個以下特徵。在與從其投射視頻圖像的顯示設備的表面基本垂直的方向上，機殼小於約175mm厚。在與從其投射視頻圖像的顯示設備的表面基本垂直的方向上，機殼小於約160_厚。顯示設備的表面具有從其投射視頻圖像的一部分，其具有優選為小於約152.4cm長度的對角測量值(measurement)。顯示設備的表面具有從其投射視頻圖像的一部分，其具有優選為小於約137cm長度的對角測量值。顯示設備的表面具有從其投射視頻圖像的一部分，其具有小於約117cm長度的對角測量值。ー個或多個驅動器可以在最大聲學輸出下操作並且不會明顯地振動顯示器的表面。當結合附圖進行閱讀時，從以下詳細描述中其他特徵、目標、優勢將會更加明顯，在附圖中:
圖1A和圖1B是在理解某些其它圖時有用的幾何對象；圖2是波導組件的示意圖；圖3A和3B是波導組件的概略示圖；圖3C和3D是波導組件的概略橫截面示圖；圖4A-4G是波導組件的概略示圖；圖5A和5B是波導組件的概略示圖；圖6A和6B是波導組件的一部分的概略示圖；圖7A-7D是具有包括在其它圖中概略示出的特徵的波導組件的揚聲器系統的實際實施方式的圖；圖8是圖像顯示裝置的透視圖9是圖8的圖像顯示裝置的底視圖；以及圖10是波導的另ー示例的透視截面圖。
具體實施例方式圖1A和IB示出了在理解下述的ー些圖時有用的ー些幾何對象。圖1A是兩個波導6和7的立體圖。波導6和7被描繪為在Y-Z平面中具有矩形橫截面並且X尺寸比Y尺寸和Z尺寸都長的結構。波導6在Y-Z平面的面積尺寸(以下稱為「面積尺寸」)是A並且沿著Y軸的線性尺寸是h。在說明書中，存在對面積尺寸變化的參考。在對應的圖中，通過在Y方向上尺寸的變化、保持Z方向尺寸相同來描述面積的變化。因此例如，具有2A的面積尺寸的波導7將在對應的圖中通過將沿著Y軸的線性尺寸h加倍至2h來描述。圖1B將圖1A的波導示出為在X-Y平面中的橫截面，並且包括一些附加元件。除了另外指明的地方，在以下圖中的波導被示出為在X-Y平面中的橫截面，具有在X維度中的最大尺寸。除了另外指明的地方，「長度」指穿過波導的聲學路徑的長度。由于波導被頻繁彎折或彎曲，該長度可能比包括波導的設備的X-尺寸更長。聲學波導通常具有至少ー個開放端18並且可以具有封閉端11。如圖所示聲學驅動器10典型地被安裝在封閉端11，但是可以被安裝在由虛線表示的壁13中的ー個上。在後續的圖中，聲學驅動器被示出為安裝在封閉端11。圖2示出了第一波導組件100。聲學驅動器10被安裝在波導12A的一端，波導12A是低損耗的並且優選地貫穿波導操作的頻率範圍基本上沒有損耗。波導12A具有橫截面積A以及有效聲學長度I。波導具有在原理上通過波導的有效聲學長度確定的調諧頻率，波導的有效聲學長度是物理長度加上端部效應修正(end effect corrections)。端部效應修正可以使用估算技術或憑經驗來確定。為了簡化，在圖中，長度I將被示為物理長度並且術語「長度」將指有效聲學長度。波導12A具有由IA給出的體積。圖3A示出了第二波導組件。聲學驅動器10耦合至波導12B，波導12B是低損耗的並且優選地貫穿波導操作的頻率範圍基本上沒有損耗。波導12B具有物理長度P I以及橫截面積PA，其中P是小於I的因子。波導12B的體積是P21A。通過開ロ 34聲學地耦合至波導12B的是聲學體或腔室22。腔室22的體積是IA-P 2IA，使得波導12B的體積加上腔室22的體積與圖2中波導12A的體積相同。腔室22的效果在於儘管波導12B具有比圖2中的波導12A短的物理長度，但具有與圖2中的波導12A相同的調諧頻率。圖3A中的波導的優勢在於(除了以下在亥姆霍茲共振器的討論中以及圖6A和圖6B的討論中描述的)，只要腔室22具有正確體積尺寸，腔室22可以是很多形狀。因此，例如，如在圖3B中所示，腔室22的壁可以形成逐漸彎曲的表面31，其構成波導12B的壁。具有逐漸彎曲的波導與具有更突變的彎曲或方向改變的波導相比引起較少擾動和不期望的噪聲並且也更有效使用空間。除了以下在圖6A和圖6B的討論中討論的那樣，只要維持預期體積，腔室22的尺寸可以具有寬範圍的值。圖3C和3D示出了波導組件在Y-Z平面中的橫截面，從而x_維度(波導的最長維度)垂直於圖的紙張。在圖3C的波導中，腔室22在Y方向和Z方向具有大于波導12B的Y和Z尺寸的尺寸，因此腔室部分或完全包圍波導。如果需要，例如為了容易製造，阻隔件(barrier) 46或阻隔件48或兩者可以分別放置在波導12B或腔室中(使得存在兩個波導12B-1和12B-2或兩個腔室22A和22B或兩者都有)，並且實現與沒有阻隔件時相同的聲學結果。以下將參照視線52、54和56。為了消除高頻峰值，根據美國專利6，278，789在圖3A的波導中以及在所有後續圖的波導中可以存在少量的聲阻材料。如圖3A和圖3B中示出的減少波導的橫截面積和長度以及對波導添加腔室的概念可以應用至波導的多個部分，例如階梯式波導的階梯式部分，以及整個波導，例如整個階梯式波導。圖4A示出了根據美國專利6，771，787的階梯式波導12C。聲學驅動器10安裝在階梯式波導12C的一端。階梯式波導12C沿著波導的長度方向具有4個分段24-27，其中分段24鄰接聲學驅動器並且分段27鄰接波導的開放端18。這些分段具有基本相等的長度I。分段24具有橫截面積A1,分段25具有比A1大的橫截面積A2 ;分段26具有橫截面積A3,並且分段27具有比橫截面積A3大的橫截面積A4。分段24的體積V1是A1I,分段25的體積V2是A2I，分段26的體積V3是A3I，並且分段26的體積V4是A4I。在傳統的波導中，來自面向外界環境的聲學驅動器的表面(以下稱為外表面)的福射與來自面向波導內部的聲學驅動器的表面的輻射不同相。在等于波導的有效聲學長度的波長下，來自波導的輻射和來自聲學驅動器的外表面的輻射相消幹渉，降低了波導和聲波驅動器的組合輻射。在根據圖4A的波導系統中，來自波導的輻射比來自聲學驅動器的外表面的輻射要大，並且因此在來自波導和外部表面的組合輻射中的傾斜(dip)被消除。在一個實施例中，圖4A的波導組
件,A1 = A3, A2 = 『並且
權利要求
1.一種電視機,包括: 用於呈現視頻圖像的平板顯示設備； 用幹支撐所述平板顯示設備的機殼； 第一聲學體，基本上位於(a)所述機殼內部，並且在(b)所述顯示設備後面；以及 用於聲學地激勵所述第一聲學體的兩個或更多個聲學驅動器，所述驅動器被定位為使得從所述驅動器進入所述第一聲學體的聲學能量基本上是加性的並且來自所述驅動器的振動能量基本上抵消。
2.根據權利要求1所述的電視機，其中所述第一聲學體包括波導。
3.根據權利要求1所述 的電視機，其中所述第一聲學體僅包括到所述機殼外部的大氣的單個出口。
4.根據權利要求1所述的電視機，其中當所述電視機被放置在基本上水平的表面上時，所述第一聲學體到所述機殼外部的大氣的出口基本上面向向下的方向。
5.根據權利要求1所述的電視機，其中存在六個聲學地激勵所述聲學體的聲學驅動器。
6.根據權利要求1所述的電視機，其中每個驅動器在基本上平行於從其投射視頻圖像的所述顯示設備的表面的方向上振動。
7.根據權利要求1所述的電視機，其中所述機殼在基本上與從其投射視頻圖像的所述顯不設備的表面垂直的方向上具有小於約200mm厚的厚度。
8.根據權利要求1所述的電視機，其中所述第一聲學體包括聲學波導；所述聲學驅動器被安裝至所述波導，使得每個聲學驅動器的第一表面向所述波導中輻射聲波，從而所述聲波從所述波導輻射並且使得每個聲學驅動器的第二表面通過不包括所述波導的路徑向外界環境輻射聲波；並且所述電視機還包括聲學地耦合至所述波導的第二聲學體，用於增加在下述波長下從所述聲學波導輻射的所述聲波的振幅:在所述波長下來自所述波導的輻射和來自所述聲學驅動器的所述第二表面的輻射相消幹渉。
9.一種電視機,包括: 用於呈現視頻圖像的平板顯示設備； 用幹支撐所述平板顯示設備的機殼； 聲學體，基本上位於(a)所述機殼內部，並且在(b)所述顯示設備後面；以及 用於聲學地激勵所述聲學體的兩個或更多個聲學驅動器，其中在距離從其投射視頻圖像的所述顯示設備的表面的中心一米處的消音腔室中測量的所述驅動器的最大聲學輸出在從大約40Hz到大約80Hz的範圍內平均為至少約80dBSPL。
10.根據權利要求9所述的電視機，其中包括用於每個聲學驅動器的包裹件的錐形組件的外直徑小於約85mm。
11.根據權利要求9所述的電視機，其中包括用於每個聲學驅動器的包裹件的錐形組件的外直徑小於約75mm。
12.根據權利要求9所述的電視機，其中包括用於每個聲學驅動器的包裹件的錐形組件的外直徑小於約65mm。
13.根據權利要求9所述的電視機，其中用於每個聲學驅動器的最大衝程峰峰值為至少約15mm。
14.根據權利要求9所述的電視機，其中用於每個聲學驅動器的最大衝程峰峰值為至少約18mm。
15.根據權利要求9所述的電視機，其中用於每個聲學驅動器的最大衝程峰峰值為至少約21mm。
16.根據權利要求9所述的電視機，其中所述兩個或更多個驅動器的所述最大聲學輸出平均為至少約85dBSPL。
17.根據權利要求9所述的電視機，其中所述兩個或更多個驅動器的所述最大聲學輸出平均為約90dBSPL。
18.根據權利要求9所述的電視機，其中當所述驅動器輸出所述最大聲學輸出時，總聲學噪聲和失真小於約30%。
19.根據權利要求9所述的電視機，其中當所述驅動器輸出所述最大聲學輸出時，總聲學噪聲和失真小於約20%。
20.根據權利要求9所述的電視機，其中當所述驅動器輸出所述最大聲學輸出時，總聲學噪聲和失真約為10%。
21.根據權利要求9所述的電視機,其中40Hz的所述聲學輸出比80Hz的所述聲學輸出下降不大於約20dB。
22.根據權利要求9所述的電視機，其中40Hz的所述聲學輸出比80Hz的所述聲學輸出下降不大於約13dB。
23.根據權利要求9所述的電視機，其中40Hz的所述聲學輸出比80Hz的所述聲學輸出下降不大於約10dB。
24.根據權利要求9所述的電視機，其中可從其觀看圖像的所述顯示設備的表面的對角尺寸小於約152.4cm。
25.根據權利要求9所述的電視機，其中可從其觀看圖像的所述顯示設備的表面的對角尺寸小於約137cm。
26.根據權利要求9所述的電視機，其中可從其觀看圖像的所述顯示設備的表面的對角尺寸約為117cm。
27.根據權利要求9所述的電視機，其中在所述聲學體的出ロ中的空氣流動基本上平行於從其投射圖像的所述顯示設備的表面。
28.—種電視機,包括: 用於呈現視頻圖像的平板顯示設備； 用幹支撐所述平板顯示設備的機殼； 波導，基本上位於(a)所述機殼內部，並且在(b)所述顯示設備後面；以及 用於聲學地激勵所述波導的兩個或更多個聲學驅動器，其中所述機殼在基本上與從其投射視頻圖像的所述顯示設備的表面垂直的方向上的厚度小於約200mm。
29.根據權利要求28所述的電視機，其中所述機殼在基本上與從其投射視頻圖像的所述顯不設備的表面垂直的方向上的厚度小於約175mm。
30.根據權利要求28所述的電視機，其中所述機殼在基本上與從其投射視頻圖像的所述顯不設備的表面垂直的方向上的厚度小於約160mm。
31.根據權利要求28所述的電視機，其中所述顯示設備的表面具有從其投射視頻圖像的部分，所述部分具有優選為小於約152.4cm的長度的對角測量值。
32.根據權利要求28所述的電視機，其中所述顯示設備的表面具有從其投射視頻圖像的部分，所述部分具有優選為小於約137cm的長度的對角測量值。
33.根據權利要求28所述的電視機，其中所述顯示設備的表面具有從其投射視頻圖像的部分，所述部分具有優選為小於約117cm的長度的對角測量值。
34.根據權利要求28所述的電視機，其中所述兩個或更多個驅動器能夠在不明顯振動所述顯示器的所述表面的情況下、在最大聲學輸出下操作。
全文摘要
一種電視機，包括用於呈現視頻圖像的平板顯示設備、用於支撐該平板顯示設備的機殼，以及第一聲學體、其基本上位於(a)機殼內部並且在(b)顯示設備後面。提供兩個或更多個聲學驅動器用於聲學地激勵該聲學體。將驅動器定位成使得從驅動器輸入至聲學體中的聲學能量基本上是加性的並且來自所述驅動器的振動能量基本上抵消。
文檔編號H04R1/28GK103119961SQ201180045352
公開日2013年5月22日 申請日期2011年9月20日 優先權日2010年9月21日
發明者K·J·巴斯泰, J·C-H·錢, B·J·加奧龍斯基, H·萊恩特, R·P·帕克 申請人:伯斯有限公司