換能器和用於響應於輸入信號而產生聲波的系統的製作方法
2023-08-02 05:55:51 1
換能器和用於響應於輸入信號而產生聲波的系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及換能器和用於響應於輸入信號而產生聲波的系統。用於使用聲換能器將電信號轉換為聲音的系統、設備、裝置以及方法。本實用新型的聲換能器利用機翼狀的元件的運動以便生成音波，響應於輸入到適合的驅動元件的電信號，驅動該機翼元件。在一些實施例中，機翼元件用於將附接到該驅動器的電樞的運動機械地耦接到周圍空氣，以比典型的聲換能器裝置更有效率的方式產生音波。本實用新型的實施例可以被用在擴音器、聽筒、頭戴式耳機以及需要高效率換能器的其他裝置的設計中。
【專利說明】換能器和用於響應於輸入信號而產生聲波的系統
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求在2010年10月13日提交的美國臨時專利申請第61/392,813號的、標題為「包含用於生成聲音的機翼的聲換能器」的優先權，為了所有的目的，通過引用將其全部內容結合在此。
【技術領域】
[0003]本實用新型的實施例涉及可操作地將輸入信號轉換為輸出聲波的換能器以及用於響應於輸入信號而產生聲波的系統，尤其涉及可以在聽筒、頭戴式耳機、擴音器或者類似裝置中使用的電聲換能器。為了以比傳統的裝置更有效率的方式生成聲音，本實用新型的實施例利用引起一個以上的機翼形狀的元件的運動的驅動器。
【背景技術】
[0004]在許多裝置和系統中，所希望的是響應於輸入信號生成聲音。這個過程一般通過使用電聲換能器被進行，該電聲換能器用作把輸入電信號轉換為接著被收聽者感知的聲波或者音波。這種換能器的一些形式可以在聽筒、頭戴式耳機以及擴音器中被找到，以列舉一些實例。已知各種電聲換能器，這些電聲換能器的操作典型地基於響應於輸入信號而控制元件的運動，其中元件的運動造成聲波。造成的聲波是由局部壓力梯度生成的縱波，該局部壓力梯度起因於元件的運動。例如，為了生成在與膜片或者錐形的移動相同的方向上傳播的縱向音波，諸如擴音器的通用電聲換能器通過近似於縱向地移動膜片(它典型地是錐形形狀的)進行操作。膜片或者錐形可以通過螺線管或者其他形式的電磁驅動器、通過壓電驅動器等等被驅動(即，被引起移動)。電信號被輸入到驅動器以產生膜片的運動，該信號典型地被信號源(諸如放大器、調諧器、MP3解碼器等等)產生。當信號改變時，膜片的運動響應地改變，該膜片運動生成被收聽者感知為聲音的希望的聲波。
[0005]儘管這種電聲換能裝置和操作方法進行希望的功能，但是對許多這種換能裝置普遍的問題是它們關於電能轉換為聲音能量的相對低的效率(例如，典型地僅僅很少比例的輸入電能被轉換為聲音)。對許多現存的揚聲器設計，這個低效率導致多個缺點，主要因為它們必需使用更多的電功率來生成給定的音級。例如，這個固有的低效率可以影響獲得操作的希望水平所需要的電源的大小(諸如用於可攜式擴音器的電池)，以及操作要求的電能和它的儲存或者傳輸裝備的成本。這個低效率同樣意味著用於換能器的驅動器機構必須是相對較強的，總的來說，典型地導致較大的、更昂貴的以及更重的系統。通常，許多通用的揚聲器設計比最優的設計趨向於更昂貴，具有較大功率損耗以及更大和更重，這些缺點至少部分地歸因於電到聲轉換處理的低效率。
[0006]如被發明人所認識到的，在許多換能器中，電到聲能量轉換處理的低效率的關健促成因素是移動部分換能器(例如，錐形或者膜片)的機械能轉換為音波的相對效率(低效率)。這至少部分是膜片(或者其他移動部分)的聲阻抗和周圍空氣之間的相對差的匹配的結果，因為當這種元件的阻抗是實質上相等時，期望換能器的最優效率出現。在典型的擴音器的情況下，空氣(和許多氣體一樣)具有相對低的聲阻抗，然而膜片或者錐形(實質上是固體的)具有顯著較高的聲阻抗。
[0007]當這種低效率對於許多電聲換能器的使用是個問題時，它在較低音頻(例如，低音頻率)的產品中可以是特別顯著的問題。在這種頻率，擴音器或者換能器與被產生的、經常導致這些頻率的差的再現的聲音波長相比，典型是小的。使用物理上較大的揚聲器可以提供解決辦法，但是以增加重量和功率損耗為代價，這兩者對於一些類型的系統(諸如可攜式聲音再現系統)都是不希望的。
[0008]由於這些問題，並且如同在此描述的發明的發明人所意識到的，尤其關於將移動部分換能器的機械能轉換為聲音能量的效率，提供增加的擴音器效率的電聲換能器將是所希望的。這種設計將潛在地具有減少擴音器以及其他採用聲換能器的系統的成本、大小、功率消耗以及重量的益處。
[0009]能夠比目前可利用的設計更有效率地把電能轉換成聲能的電聲換能器是所希望的。本發明的實施例單獨地以及共同地陳述這些問題和其他問題。
實用新型內容
[0010]本發明的實施例針對用於通過電聲換能器的操作把電信號轉換成聲音的系統、設備、裝置以及方法。在一些實施例中，本發明的聲換能器利用一個以上的機翼形狀元件的運動以便生成音波，響應於輸入到適合的驅動元件的電信號，驅動該機翼元件。在一些實施例中，機翼元件用於將附接到該驅動元件的電樞的運動機械地耦接到周圍空氣，以比典型的電聲換能器裝置更有效率的方式產生音波。本發明的實施例可以被用在擴音器、聽筒、頭戴式耳機以及需要相對高效率聲換能器的其他裝置的設計中。
[0011]在其他實施例中，一個以上的機翼形狀元件可以被放置在生成的(並且典型地連續的，儘管在一些實施例中是不連續的)氣流的流動中。迎角(即，在機翼狀的元件的翼弦和進入氣流的方向之間的角度)可以被變化，以生成被收聽者感知為聲音的聲波，其中聲波起因於在由氣流和機翼形狀元件的相互相用生成(即，通過增加或者縮減由機翼元件生成的壓力)的「抬升」中的變化。在一些實施例中，生成的氣流的速度可以被變化，以產生在生成的聲信號的量的改變。在一些實施例中，氣流可以通過諸如靜態機翼的另一兀件的動作被生成或者制約，該靜態機翼被用於產生具有更有助於生成希望的聲波(諸如增加的密度或者更好的受制約的空氣流)的屬性的氣流。在這種實施例中，實質上的靜態機翼可以被用於在可移動機翼上有效率地生成相對高密度、高速度連續的空氣流，響應於輸入電信號，該可移動機翼的迎角被變化，以生成聲波。
[0012]本發明的實施例提供機械能量到聲音能量的改進的以及更有效率的換能/轉換，並從而提供輸入電信號到音波的改進的轉換。本發明的實施例同樣通過例如允許它們是較小的並且使用比許多當前的設計更少的功率操作來提供改進低音揚聲器的操作的手段，從而在沒有再充電它們的電源(諸如電池)的情況下改進它們的可攜帶性以及它們可以被使用的數量。
[0013]在一個實施例中，本發明針對換能器，所述換能器可操作地把輸入信號轉換為輸出聲波，其中所述換能器包含具有排氣口的空氣流的來源；機翼狀的元件，所述機翼狀的元件相對於所述排氣口被安置，使得離開所述排氣口的空氣主要地沿著所述機翼狀的元件的表面流動；以及驅動器，所述驅動器響應於所述輸入信號，可操作地使所述機翼狀的元件旋轉，從而使得所述機翼狀的元件和離開所述排氣口的所述空氣之間的迎角響應於所述輸入信號而變化。
[0014]在另一實施例中，本發明針對用於響應於輸入信號而產生聲波的系統,其中所述系統包含所述輸入信號的來源；具有排氣口的空氣流的來源；所述機翼狀的元件相對於所述排氣口被安置，使得離開所述排氣口的空氣主要地沿著所述機翼狀的元件的表面流動；以及驅動器，所述驅動器響應於所述輸入信號，可操作地使所述機翼狀的元件旋轉，從而使得所述機翼狀的元件和離開所述排氣口的所述空氣之間的迎角響應於所述輸入信號而變化。
[0015]在又一個實施例中，本發明針對換能器，所述換能器可操作地把輸入信號轉換為輸出聲波，其中所述換能器包含驅動器；電樞元件，所述電樞元件被耦接到所述驅動器，所述電樞響應於所述輸入信號而經受運動，所述輸入信號是對於所述驅動器的輸入；以及機翼狀的元件，所述機翼狀的元件被稱接到所述電樞元件，並且響應於所述電樞元件的所述運動而可操作地移動，其中所述機翼狀的元件以所述電樞元件經受運動時生成縱向音波的方式被耦接到所述電樞元件。
[0016]對本【技術領域】的一個普通技術人員依據本發明和包含的圖的詳細描述的回顧，本發明的其他對象和優點將是顯而易見的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是圖解發明的聲換能器的實例實施例的主要功能元件的示圖；
[0018]圖2是圖解實例電信號(諸如部分正弦波)的示圖，在發明的聲換能器的實施例的實施中，該實例電信號可以用作驅動機翼元件的運動的輸入；
[0019]圖3圖解可以被用於實施發明的聲換能器的實施例的機翼元件和隔板元件的布置；
[0020]圖4圖解發明的聲換能器的另一實例實施例的主要功能元件；
[0021]圖5是圖解發明的聲換能器的實施例的主要功能元件的示圖，其中在發明的聲換能器中，靜態機翼被用於提供被導引到一個以上的可移動機翼元件的氣流；以及
[0022]圖6是圖解靜態機翼的設計的橫截面圖的示圖，其中該靜態機翼可以被用於實施圖5的發明的聲換能器的實施例。
【具體實施方式】
[0023]本發明的實施例針對使用諸如可以是擴音器或者聽筒的一部分的電聲換能器，把電信號轉換成聲音的系統、設備、裝置以及方法。在一些實施例中，本發明的聲換能器依賴於在空氣流內放置的機翼狀的元件的運動來生成音波，響應於輸入到適合的驅動元件的電信號，該機翼狀的元件的運動被驅動。在一些實施例中，機翼狀的元件(或元件)用於將(例如，由音頻放大器驅動的)音圈的運動機械地耦接到周圍空氣，從而以比典型的聲換能器裝置更有效率的方式產生音波。本發明的實施例可以用在擴音器、聽筒、頭戴式耳機以及其他裝置的設計中，對於擴音器、聽筒、頭戴式耳機以及其他裝置的設計，希望高效率換能器促進響應於輸入到換能器的電信號生成聲音。[0024]儘管將要被描述的本發明的主要實施例通過響應於輸入信號驅動機翼狀的元件(或元件)來生成聲音，但是通過響應於輸入信號調製衝擊在機翼狀的元件上的空氣流，聲換能器的另一種可能的實施產生聲音。在這個設計的一個實例中，使得空氣在兩個平板之間流動，其中一個平板響應於輸入信號是可移動的。隨著平板之間的距離變化，由於Venturi/Bernoulli效應,空氣流速度將會增加/減少，並因此橫穿機翼狀的元件的聲壓將會改變。機翼元件被配置成能夠響應於聲壓的改變而移動(例如，被安裝在活塞或者其他可移動元件上)，而該移動有助於聲音的產生。
[0025]在較詳細地討論一個以上的本發明的實施例的操作之前，因為機翼的操作原理屬於本發明，所以描述它的操作原理是有幫助的。特別地，機翼相對於空氣近似平行於翼弦的運動可以被用於造成正交於該翼弦的空氣密度/壓力梯度。這種壓力梯度典型地與直到「失速點」的迎角(即，翼弦與空氣流的角度)成比例，當迎角在10和15度之間時，該失速點典型地出現。這些梯度可以用作縱波的來源，該縱波通過空氣傳播，造成可感知的聲音。如被發明人所意識到的，機翼的機械運動到空氣壓力轉換效率(即，在機翼運動和導致的造成音波的局部壓力變動之間的耦接)實質上好於可以被用於類似目的的許多其他裝置或者系統。例如，在典型的擴音器中使用的錐形換能器對於較低的頻率具有5%和10%之間、乃至更低的轉換效率。與此相反，機翼典型地具有來源於它的升阻比的超過90% (並且潛在地更接近於95% )的轉換效率。
[0026]注意，它是在機翼元件和生成「抬升」並由此產生縱波的氣流或者周圍空氣之間的相對運動。正如前面所提到的，可以通過在空氣中移動機翼並且響應於輸入信號改變那個運動，或者通過使得空氣的流流入機翼(並且若需要，改變該流的特性)來實現這個。利用生成音波的一個或兩個這些機構的本發明的實施例可以被構造並且被用作擴音器、聽筒、頭戴式耳機或者類似裝置的一部分。
[0027]如將要較詳細的描述一樣，根據一個實施例，本發明針對電聲換能器，其中換能器包含:
[0028]機電驅動器，該機電驅動器可操作為響應於輸入電信號橫向或者徑向地移動；以及
[0029]一個以上機翼狀的元件，該機翼狀的元件被耦接到驅動器，以便當驅動器通過它的部分運動橫向地或者徑向地移動時，在生成抬升的方向上移動，當驅動器經受運動時，這種抬升操作為生成音波。
[0030]根據另一實施例，本發明針對通過響應於輸入到驅動器的電信號，振動或者另外導致機翼狀的元件或者元件的橫向或者徑向運動，來生成聲波(音波)的方法，該驅動器和機翼元件操作為將輸入信號轉換為音波的換能器。
[0031]根據另一實施例，本發明針對電聲換能器，其中換能器包含:
[0032]空氣流生成器，該空氣流生成器可操作為生成實質上恆定的(或在一些情況下變化的)氣流；
[0033]放置在氣流中的多個機翼狀的元件；以及
[0034]元件，該元件可操作為響應於輸入電信號，改變機翼狀的元件相對於氣流的迎角，從而使得本發明起到將輸入電信號轉換為聲音的換能器的作用。
[0035]根據又一實施例，本發明包括通過以下步驟生成聲波(音波)的方法:[0036]生成實質上恆定的氣流；
[0037]旋轉在氣流中的機翼狀的元件；以及
[0038]響應於輸入信號，變化機翼狀的元件相對於氣流的迎角，從而生成聲壓波。
[0039]現在將參考包含的圖描述本發明的一個以上的實例實施例。可以理解的是，本發明的其他實施例是可能的，並且根據將要描述的基本概念進行操作，並因此通過由該申請提供的公開被認為是能夠實現的。
[0040]具體地，本發明的實施例包含響應於輸入信號，使得一個以上的機翼狀的元件在周圍空氣中移動，以及一個以上機翼狀的被安置在空氣流的流動中，響應於輸入信號，該機翼元件的迎角被變化。在這兩種廣泛類型的實施例(可以被用於組合)中的任一個中，在機翼元件和周圍空氣或者氣流之間的相對運動導致在機翼狀的元件的兩個表面之間的壓力差。這產生在周圍空氣中導致壓力變化並生成縱向壓力波的「抬升」或者力。通過變化機翼元件的移動和/或氣流的特性，變化頻率的縱波可以被生成，該縱波被收聽者感知為聲音。
[0041]圖1是圖解本發明的實例實施例的主要功能元件的方框圖。在該實施例中，使得機翼狀的元件(或元件)響應於輸入信號，以可控制的方式移動。機翼元件(或元件)的運動負責生成縱波，該縱波通過周圍空氣進行傳播。根據該實施例，驅動器10包含到電信號的來源(諸如放大器或者其他信號輸出裝置，並且沒有在圖中顯示)的連接件20。電信號將要被轉換為聲波(從而生成可感知的聲音)。在該實例實施例中，驅動器10被連接、附接或者另外耦接(或者可以包含)到，該電樞30可以響應於輸入電信號，被來回橫向地(即，在由箭頭顯示的方向上)驅動。
[0042]驅動器10的電樞30被連接、附接或者另外耦接(通過合適的附接物或者連接件手段)到多個機翼狀的元件40。在一個實施例中，每個機翼狀的元件40相對於電樞30被安裝，以致當電樞30移動經過至少一部分它的總體運動或者循環時，機翼元件在生成抬升的方向上移動經過空氣。注意，當與將要生成的希望的聲音相對應的電信號被輸入到驅動器10時，驅動器10將以在圖中顯示的箭頭的方向上的機械運動驅動電樞30。這接著將經過空氣驅動機翼狀的元件。機翼元件40的運動進行操作以造成空氣中的密度/壓力變化，弓I起縱向行波，傳播的波生成被收聽者感知的聲音。注意，在操作中，在機翼上的空氣流生成橫穿機翼的壓力差。這是由於橫穿較長路徑(例如，上曲面)的空氣流較快速地移動，並且因此處於比橫穿較短路徑(例如，下曲面)的空氣流更低的壓力。在不受約束的機翼(例如，飛機翼)中，該壓力差導致力作用於機翼，造成抬升。然而，在受約束的機翼(即，響應於升力，沒有被許可移動或者經受全部移動的一個機翼)的情況下，由於約束，它具有升力的反作用力。反作用力作用於空氣，以生成壓力波。
[0043]注意，已知大範圍的適合的驅動器或者驅動機構，並且它們可以被用於實施本發明的實施例，該驅動器或者驅動機構包含例如螺線管、壓電機械換能器以及磁致伸縮換能器，各自具有可獲得的各種形狀和大小。為此，沒有進一步詳細地描述在圖1中描繪的驅動器機構的設計。本【技術領域】的一個普通技術人員理解的是，能夠選擇適合的驅動機構，並且使它的操作適應本發明的實施例。
[0044]當許多機翼具有特徵形狀(即，典型飛機翼的形狀)，應當理解的是，適合於在實施本發明的實施例中使用的機翼的形狀可以不同於該特徵形狀，如同不同於這種機翼的材料和構造細節(諸如支撐折流板的橫截面或者設計等等)一樣。通常(儘管它沒有被要求)，為了確保生成壓力波的兩極是實質上相等的，利用對稱機翼(即，一個機翼的上曲面被同樣地成形為它的下曲面)是有好處的。
[0045]適合於在本發明的一些實施例中使用的機翼可以經受它們在相對於周圍介質的迎角中的相對快速的改變，並且從而受到不可能在機翼的更傳統的用途中出現的顯著的扭轉力和振動。為了阻止換能器的失效，這些操作條件可以要求相對更硬的機翼元件。而且，機翼元件的潛在地快速運動同樣消耗能量，因此希望使機翼元件的重量最小化，以減少能量消耗。因此，相對硬的、輕質的材料(例如，招，ABS)的使用以及某些構造技術(例如，中空的、蜂巢等等)對於提供最優性能是所希望的。
[0046]在許多應用中，希望的是，與要求生成的最短波長(B卩，最高頻率的波長)相比，機翼物理上是小的。從減少機翼抬升效果中，避免在機翼曲面上的氣壓變化是所希望的。舉例來說，當用於中程揚聲器的機翼較佳地是在Icm長以下時，用於低音炮的機翼較佳地是在5cm長以下。而且，為了為這種大小的機翼提供足夠的硬度，機翼具有近似翼弦長的15到20%的厚度是所希望的。
[0047]通常，發明的換能器的一些實施例的一個操作原理是，如果驅動器進行操作以便以如同生成縱向傳播波的這樣一種方式導致元件的移動，然後適合的輸入信號可以被應用到驅動器，以通過響應於輸入信號變更元件(或元件)的運動，來產生希望的聲波作為輸出。而且，如果響應於輸入信號經受運動的元件(或元件)被成形，以便相對有效率地將它們的運動耦接到周圍介質(例如，空氣)，然後換能器將更高效地進行操作，以從輸入信號生成聲波或者音波。並且，如被發明人所意識到的，機翼形狀可以為將機翼元件的機械運動耦接到周圍空氣提供相對高效的設計，該設計導致以比許多當前可利用的換能器設計更有效率的方式將輸入信號轉換到輸出音波。
[0048]在一些實施例中，由相對於周圍介質(例如，空氣)移動的機翼生成的「抬升」被用於造成周圍空氣中的壓力梯度，該壓力梯度責任生成縱波。機翼元件響應於輸入信號的移動的調製被用於產生具有希望特性(頻率)的聲波或者音波。注意，儘管移動或者可移動元件已被描述為機翼、機翼狀的元件或者類似術語，但是其他形狀的元件同樣可以被用於實施本發明的實施例。這種元件可以被理解為以與機翼相同或者類似的方式進行操作，由於在周圍介質中由驅動元件導致的元件的運動生成縱波(例如，當元件經過空氣移動時，在驅動元件的兩個部分之間產生壓力差，所得到的「抬升」力被用於生成縱波)。
[0049]而且，如同將要被描述一樣，在一些實施例中，在機翼狀的元件和周圍介質之間的相對運動通過在氣流中安置機翼狀的元件或元件被產生，而且在氣流和機翼元件之間的相對迎角響應於輸入信號被變化。作為進一步的變化，靜態機翼可以被用於提供在可移動機翼上導引的一致的空氣流。靜態機翼可以用於增加在可移動機翼上的空氣密度，從而增加換能器的效率。
[0050]注意，具有用於機翼元件的多個形狀、材料、橫截面以及構造細節可以被用於實施本發明的實施例。然而，通常，產生輕質的以及剛性的機翼的材料和構造方法是較佳的，因為它們可被期望更有效率地進行。例如，機翼元件可以由諸如ABS或者鋁的材料組成，這些材料以希望的強度重量比而被注意。機翼元件可以是中空擠壓狀的、擠壓的蜂巢或者其他適合的形狀等等。
[0051]在一些實施例中，機翼兀件相對於周圍空氣或者空氣流的迎角可以在聲音將要被生成的頻率上變化。可以通過變更機翼相對於氣流的定位或者改變相對於機翼(假定非零迎角)的氣流速度來變化迎角。在一些情況下(儘管它沒有被要求)，因為它可以更快速地並因此在比橫向移動機翼或者改變氣流速度更高頻率上被完成，相對於氣流旋轉機翼是更好的。
[0052]圖2是圖解實例電信號202 (諸如部分正弦波)的示圖，其中該實例電信號202可以用作為輸入，以便在本發明的實施例的實施中驅動機翼元件的運動。在圖中顯示的電信號或者波形202是為了說明發明的換能器的操作的某些方面的目的，並且並不意欲表現或者另外限制可以被用作為輸入的信號的形式。注意，對應於典型的輸入以及將被用於生成希望的輸出音波的電信號將典型地延長到比實例顯示更長的周期，並且將典型地由多個單正弦曲線(並且可能更多的複合波型)的全循環組成。同樣注意，描述希望的聲輸出的電信號或者波形可以被認為是多個、單獨加權的正弦信號的和，並因此該實例可以被概括為較大複雜性的電信號和音波。例如，諸如傅立葉變換(或者反變換)的頻譜分解方法可以被用於將對應於音波的電信號轉換為適當地加權的正弦波的和，並且反過來也一樣，將一組適當加權的正弦波轉換為對應於希望的音波的電信號。
[0053]在顯示的實施例中，當電輸入信號被應用於驅動器(在圖中被識別為元件204)時，將使得驅動器的電樞(在圖中被識別為元件206)在近似橫向運動中前後移動，具有與電流(或者相當於電壓)成比例的移動距離，其中該電流(或者相當於電壓)作為輸入信號(沒有顯示)的結果被施加到驅動器。在一些情況下，驅動器可以以某種方式進行操作，使得電樞運動與施加的輸入電壓或者電流不成正比，而是與已知的響應函數的輸入有關。另一種選擇，可以使得電樞響應響應於施加到音圈/驅動器的電信號來回地旋轉，並從而改變機翼相對於它的周圍環境的迎角。
[0054]隨著電樞響應於輸入到驅動器的電信號而來回地橫向移動，機翼將生成氣壓波，這種波是在垂直方向上縱向傳播的聲波/音波。因此，被來回移動的機翼元件起到將機械運動轉換為聲波的機械聲換能器的作用，並且在圖中描繪的裝置作為電聲換能器(例如，擴音器)進行操作。
[0055]由機翼的運動生成的抬升起因於在機翼頂面和底面之間的壓力差，並且在平行於機翼的翼弦的方向上與機翼速度的平方成正比。因此，當驅動器電樞響應於施加的正弦曲線電場加速和減速時，得到的被產生的聲波/音波將不是典型的正弦曲線，而是將更接近於正弦曲線的平方。因此，產生的音波可以含有在原始輸入信號中沒有的諧振信息，該音波被收聽者感知為失真。為減少或者消除該失真，在一些實施例中，對於輸入電信號更好地是被預處理(例如，通過取得電信號的平方根)，使得生成的聲波被較少地(或者沒有)失真。可以通過模擬電子設備、數位訊號處理集成電路、由適當編程的處理器執行的軟體或者另一適合的裝置或者方法來進行這種預處理。
[0056]圖3圖解可以被用作實施本發明的實施例的機翼狀的元件和隔板元件的布置。在該實施例中，許多機翼狀的元件302被布置在正交於機翼橫截面的直線上，在方向上交替，例如第一個直立且向左邊，以及第二個顛倒並向右邊(即，圍繞正交於橫截面的軸旋轉180度)等等。這種布置可以被安裝在電樞306上，其中該電樞306通過在任一個端部處的安裝點手段被耦接到驅動器。注意，這種布置將根據電樞的移動橫向移動，該布置在交替方向上生成抬升。然而，因為機翼是成一直線的，所以具有較少的障礙物來平滑空氣流，並因此獲得增加的效率。
[0057]可以在每對交替定位的機翼302之間提供隔板304，這種隔板處於與機翼的橫截面平行的平面中，並且被放置，以便減少從一個機翼到達下一個機翼的空氣流。這种放置將用於阻止機翼的空氣流或者電樞位置減少相鄰機翼的抬升，其中對於最優抬升該機翼沒有在特別力矩上被定位，該對於當前運動或者位置相鄰機翼被更最優地定位。
[0058]正如前面所提到，在一些實施例中，較佳的是，機翼狀的元件302被設計成相對輕質的。因為在電樞運動的每個循環期間加速和減速機翼元件302所要求的能量對於生成得到的音波所需要的總體能量來說是關鍵促成因素，所以這是所希望的，同時是有助於生成音波的機翼元件速度。機翼元件302應當被較佳地設計成相對剛性的，因為在空氣壓力下機翼的彎曲導致較少移動的空氣，並由此導致較低的總體效率。對於輕質的、相對剛性的機翼元件的可能的設計是在機翼元件內部具有蜂窩結構以便提供剛性和較輕重量的平衡的一種元件。機翼元件可以由諸如ABS、鋁、鈦或者其他金屬或將強度和相對低密度組合的金屬合金的剛性塑料製成。
[0059]圖4圖解本發明的另一實例實施例的主要功能元件。在該實施例中，使用旋轉電動機402 ;該旋轉電動機可以是固定的或者可變的速率，並且如果是固定的，則速度被適合的打開/關閉開關或者元件所控制。電動機402被稱接到輪軸404,當電動機軸旋轉時,該輪軸404旋轉。附接到輪軸404的是一個以上的可變迎角機翼連接器406，該可變迎角機翼連接器406可操作為響應於施加的電信號(沒有顯示)變更機翼或者機翼狀的元件408的迎角。機翼元件408以如輪軸404旋轉的這種方式被附接或者被定位，機翼元件408以產生抬升的方式移動經過空氣，也就是說，運動廣泛地平行於機翼翼弦。
[0060]當輪軸404旋轉時，機翼連接器406與它一起旋轉，並因此機翼408自己旋轉。取決於機翼元件408相對於空氣的迎角，當機翼元件移動時，他們可以生成抬升，這種抬升是在通常平行於輪軸404的方向中。取決於機翼元件的迎角，升力的方向將是向上或者向下。現在參考圖2考慮把如上討論的正弦曲線電輸入信號施加到圖4的可變迎角機翼連接器。當電信號正弦曲線地變化時，機翼元件相對於周圍空氣或者環境的迎角將同樣變化。機翼狀的元件的抬升依賴一些翼型設計而與直到近似10度迎角的迎角近似成比例變化。當迎角響應於輸入電信號而正弦曲線地(近似於那種樣式)變化時，由機翼元件的移動生成的抬升將正弦曲線地(或者近似如此)變化。這將生成平行於輪軸的軸傳播的縱波(即，音波)。
[0061]生成波的幅度(振幅)將是機翼元件的旋轉速度的函數，即發動機的轉速的函數。電動機旋轉地越快，產生的音波的幅度(或者相當於響度)越大。因此對於由該示範性的換能器產生的輸出的「音量」控制可以通過變化發動機轉速來實施。注意，大範圍的電動機是適合於實施本發明的實施例，該電動機包含但不局限於無刷直流電動機、AC電動機、壓電電動機等等。
[0062]在圖4中顯示的機翼或者機翼狀的元件408可以從大範圍的材料中被構造，但是更較佳是從相對剛性和輕質兩者的材料中被構造。剛性增加機翼的效率，同時減少重量，其中該重量減少角動量，並由此減少驅動(即，旋轉)機翼所要求的能量。
[0063]圖4同樣圖解可變迎角機翼連接器406的實例實施例。在顯示的實例實施例中，機翼元件408通過能夠旋轉穿過插孔的銷410的手段被連接到輪軸404，銷的中心線位於機翼的中心線。通過合適的銷的手段，滾珠412遠離中心線被附接到機翼的邊緣，銷被引導為正交於機翼的平面，並且該滾珠被約束在圍繞輪軸的環形軌道414中移動，並且在輪軸上被置於中心。軌道被約束以能夠上下(即，在平行於輪軸的方向上)移動，但不離開輪軸。例如，這可以通過附接到輪軸的卡圈的手段來實現。軌道414被附接到由輸入電信號驅動的線性驅動器(沒有顯示)的電樞415，該輸入電信號通過本發的明換能器的操作被轉換成聲波/音波。這種驅動器可以是參考圖1或者2討論的類型，或者可以是另一適合的類型。在圖4中顯示的實施例進行操作，使得當線性驅動器響應於輸入電信號而延長且縮回電樞時，軌道沿著輪軸上下移動。
[0064]當電輸入信號(例如，正弦曲線地)變化時，驅動器的電樞將移進和移出(在該實例中以正弦曲線的樣式)。當它這麼做時，軌道414將沿著輪軸404上下移動。由於銷約束機翼的中心線(並且導致它保持在適當的位置上)，所以軌道的移動將導致滾珠412上下移動，並且這樣做導致機翼408繞著它的中心線旋轉。機翼繞著中心線的旋轉導致機翼相對於周圍空氣(或者它正在其中操作的其他介質)的迎角的改變。因此，響應於驅動器的電樞的移動(由輸入信號中的波動導致的)，導致機翼狀的元件的迎角變化。因此，在圖4中顯示的設備作為電能到聲能的換能器進行操作，並且可以被用於(與其他需要的元件一起)進行擴音器的功能。
[0065]雖然先前描述的本發明實施例通常通過響應於輸入信號而移動周圍介質(典型的空氣)中的一個以上的機翼狀的元件而進行操作，但是在其他實施例中，在一個以上的機翼狀的元件上的空氣流動可以被調製以產生聲波。在其他實施例中，靜態機翼和一個以上的可移動機翼的組合可以被用於提供受制約的氣流，該受制約的氣流在可移動機翼元件上流動，以響應於輸入信號而有效率地產生聲波。
[0066]在這樣的實施例中，靜態機翼因多個原因提供適應衝擊在可移動機翼上的空氣流的有效的方式。因為靜態機翼起Coanda表面(S卩，空氣流根據Coanda效應沿著的表面)的作用，所以當空氣流衝擊在可移動機翼上時，靜態機翼用於將空氣流保持在一致的方向中流動。這確保可移動機翼的迎角直接地取決於可移動機翼的位置。Coanda表面同樣起作用來減少渦流，提供更可靠的換能器的性能。此外，靜態機翼用於加速空氣流，並因此空氣流生成器(將參考圖5描述)不需要產生快速移動的空氣。當空氣在靜態機翼上流動時，空氣密度和它的聲阻抗因此而增加，導致改進的效率。而且，因為空氣流經過靜態機翼而離開(將參考圖5描述)，作為被稱為夾卷(entrainment)的處理的結果，所以在可移動機翼上流動的空氣量大於由空氣流生成器產生的空氣量，並因此使得整個系統更有效率。
[0067]圖5是圖解發明的聲換能器的實施例的主要功能元件的示圖，其中在發明的聲換能器中，靜態機翼被用於提供被導引到一個以上的可移動機翼元件的氣流。如圖所示，換能器501包含設置有進氣口 504和一個以上的排氣通風口 506的靜態機翼502，從而許可從入口 504獲得的空氣在靜態機翼502內流動並經由通風口 506離開。換能器501同樣包含一個以上的可移動機翼狀的元件508。可移動機翼狀的元件508經由合適的軸承516被安裝到機翼502或者換能器組件另一部分上。通過旋轉音圈510的動作,可以使得可移動元件508旋轉，這種運動通過適合的扭力彈簧512或者類似的功能元件被對抗。空氣泵或者空氣流生成器514被用於生成從經由進氣口 504獲得的空氣進入靜態機翼502的空氣流。
[0068]現在將更詳細描述在圖5中顯示的換能器設計的功能與操作。在一些實施例中，空氣泵或者空氣流生成器514被用於產生從那些元件的前緣到後緣進入機翼501、並經過通風口 506到可移動機翼元件508的一個曲面的表面上的實質上恆定的空氣流。注意，機翼狀的元件508相對於離開通風口 506的空氣流被定位，使得空氣流主要地沿著每個機翼狀的元件的表面流動，而不是橫穿表面。當可移動的機翼處於它的中立位置時，來自靜態機翼的空氣流應當是實質上平行於可移動的機翼的翼弦一即，可移動機翼相對於來自通風口和在靜態機翼上的空氣流的迎角應當近似為零。因為空氣流在每個機翼狀的元件的一個曲面上更快地移動，所以在每個機翼元件508 (更快移動的空氣處於較低的壓力)的側面之間造成壓力差。這導致附加空氣在每個機翼元件508的前緣518上面被抽出，這具有如下效果:
[0069](I)它增加空氣流的總量，因此用作空氣流放大器；以及
[0070](2)它增加每個機翼元件508的前緣的區域和曲面中的空氣密度。
[0071]注意，由於從前緣向後沿著每個機翼元件508的曲面的空氣的增加的密度，所以在那個區域中空氣的聲阻抗增加(因為聲阻抗是與空氣密度成正比)。
[0072]當兩個元件的阻抗的幅度變得接近在一起時，將動力從一個元件傳送到另一元件的系統的效率被改進。因為諸如折流板、錐形、膜片的機械空氣驅動器是由比空氣更堅硬的材料組成，因此它們的聲阻抗顯著地大於空氣的聲阻抗。典型地，這導致在錐形、折流板或者膜片與周圍空氣之間的相對大的聲失配，該聲失配導致差的效率。
[0073]然而，由於在每個可移動機翼元件508的前緣處的增加的空氣聲阻抗(由於較高的空氣密度)，所以從機翼元件508的運動到周圍空氣的能量轉移的效率被提高。該能量轉移處理的低效率有助於典型揚聲器系統的低效率的主要因素。在該能量轉移處理的提高可以通過使用本發明的實施例獲得的改進顯著地改進整個系統的效率，從而減少功率損耗。
[0074]如前所述，可移動機翼元件508能夠在旋轉音圈510的影響下旋轉，那個運動被扭力彈簧512對抗，以便使得機翼元件508對於在這些元件上流動的空氣的迎角能夠響應於施加到圈510的輸入信號(未顯示)而被更改。輸入信號可以被提供作為放大器、調諧器、MP3解碼器或者其他適合的來源的輸出。注意，由機翼生成的壓力對直到10到15度的迎角來說隨著迎角近似線性地變化，而且對稱機翼能夠產生壓力的負改變和正改變。
[0075]通過旋轉可移動機翼元件508，那些元件相對於空氣流的迎角改變，由此生成的壓力改變。通過與希望的聲頻信號成比例地旋轉可移動元件508，希望的聲波可以被生成。(I)驅動較高密度的相對大量空氣的靜態機翼的效率和(2)在高密度區域內用作高效的空氣驅動器的可移動機翼的組合產生有效率的聲換能器，該有效率的聲換能器可以作為聽筒、頭戴式耳機或者擴音器的基礎。正如前面所提到，靜態機翼提供許多益處，包含它用於增加在可移動機翼上流動的空氣速度和空氣量。這意味著空氣流生成器(例如，空氣泵)可以更慢地且用更低的空氣量進行操作。這在同樣減少部件的重量和成本的同時改進了整個系統的效率，並且可以減少任何與泵有關的背景噪聲。靜態機翼同樣用於在可移動機翼元件上增加空氣密度。空氣密度中的這個增加改進了可移動機翼的聲阻抗和效率，由此改進整個系統效率。對於給定音頻性能的程度，這導致減少的功率損耗、較小的電池以及較低的成本。靜態機翼同樣調節並且平滑，導致較低失真(或者相當於希望聲頻信號的更好再現)。
[0076]在圖5中顯示的靜態機翼502可以被線性、環形地擠壓或者通過弧被擠壓。機翼502較佳的是至少局部中空，以便允許空氣在機翼內部流動。正如前面所提到，沿著就在前緣後面的機翼502提供一個以上的通風口 506，在一側上，在機翼內流動的空氣經過該通風口 506可以離開機翼。在所希望的設計中，流出通風口 506的空氣將平滑地循著機翼502的表面並且將夾卷周圍空氣。為了實現這個，通風口 506較佳地沿著機翼502面向後面定位，使與表面成近似30度的角度。空氣流過的通風口 506的內表面以及機翼502的任何內表面應當是相對平滑的，如果有的話，具有很少的中斷或者尖銳的邊緣。
[0077]注意，在典型的操作條件中，在靜態機翼502上的空氣速度越大，能達到的聲音量越響。而且，所希望的是，表現傳播聲音的壓力波在機翼502上沒有減少壓力到停止擔當機翼的點。同樣希望的是，在沒有引入顯著的渦流的情況下達到空氣速度。為了實現它，向著出口變窄的通風口狀的將採取行動經由Venturi效應平滑地加速空氣。同樣，為空氣流提供在橫截面上相對大的靜態機翼的內部區域將有助於減少渦流。
[0078]當生成聲壓波時，在進氣口 504以及進氣口 504周圍的壓力可以顯著地改變。所希望的是，這些壓力改變沒有導致顯著的機翼502的彎曲或者運動，並且因為能量沉迷在變形機翼材料，所以特別的通風口或者不受歡迎的振動可以被引入，並且系統的效率可以被減少。
[0079]為了增加硬度，在使重量最小化以及達到平滑空氣流的同時，強的、輕質的材料對靜態機翼來說是更好的。諸如鋼和鋁的金屬是適合的，如ABS和聚碳酸酯的塑料是適合的。噴漆、打磨、浸潰諸如此類可以被用於達到平滑表面。
[0080]為達到上面描述的提供高硬度和快速使通風口變窄的相對大的內部容量的目標，可以使用諸如在圖6中顯示的用於靜態機翼502的橫截面。圖6是圖解靜態機翼602的設計的橫截面視圖的圖，其中該靜態機翼可以被用於實施圖5的發明的聲換能器的實施例。如圖所示，具有很少(如果有的話)的尖銳轉角或者邊緣，具有在通風口 604周圍提供硬的材料的顯著的主體，以及具有為了減少渦流用於空氣循環的相對大的內部容量606，其中該主體向著通風口相對迅速地變窄。
[0081]正如前面所提到，泵可以被用於導致空氣在機翼502 (或者602)內流動，空氣經過通風口 506(或者604)離開。較佳地，泵應當提供平滑、連續的空氣流，並且進行操作以便在空氣流中沒有引入顯著的渦流或者中斷。通常，具有旋轉機構的正排量泵是合適的。這是因為正排量泵通常比葉輪和風扇引入更少的渦流，並且旋轉機構是能夠產生比曲拐機構(諸如活塞)更多的連續流，其中該曲拐機構僅僅在它們的部分循環上產生空氣流/壓力。旋轉螺杆正排量泵是用於在實施本發明中使用的適合的泵類型，如同是旋轉蠕動泵一樣。
[0082]注意，重要的是，對空氣流從泵出口進過通風口最小化任何壓縮。因此，最好的是，不具有任何下遊閥的泵具有相對大的口並且通向機翼的管或者連接件應當比小於機翼內部分段的直徑。
[0083]操作所希望的空氣泵的容積可以通過考慮希望的出口空氣流速度被估計。每秒的空氣量可以被計算為通風口出口速度乘以通風口的橫截面。對於在25m/s的空氣流，通風口長20cm並且寬1mm，這將要求泵能夠生成0.005立方米每秒的空氣流。希望的壓力能力可以從空氣通風口外側希望的氣壓乘以通風口橫截面並除以靜態機翼內側的橫截面判定。當為了操作相對顯著的空氣量被典型需要時，橫穿泵的壓力差是典型低的，如此可以在高速下操作的輕質泵是所希望的。
[0084]當空氣流出通風口時並沿著靜態機翼流動時，它用於在前緣上並且沿著機翼進一步夾卷(即，捕獲且導引)空氣。這具有倍增效果，並且空氣總量可以是最大15倍離開通風口的空氣品質。在典型的操作條件中，沿著靜態機翼的空氣流是近似恆定的，或許向後輕微地加速。空氣速度在表面(由於摩擦)是較低的，並且進一步遠離機翼(因為速度趨向於變得更靠近周圍空氣的速度)。典型地，具有處於離開表面近似10%的靜態機翼的厚度，並且近似靜態機翼的厚度10%厚的快速移動的空氣的區域(它同樣是高密度空氣區域)。因為空氣密度較高並且導致更好的聲阻抗匹配(此外空氣速度是相對高的，它改進換能器的性能)，所以該區域是放置可移動機翼的有效的場所。可移動機翼應當在足夠遠離靜態機翼上被較佳地放置，使得橫穿可移動機翼元件的氣壓改變不被阻礙。這意味著可移動機翼應當在近似1-2倍它們自己的厚度遠離靜態機翼上被放置。可移動機翼的厚度應當是足夠填充多個高速空氣流的殘餘區域。
[0085]在典型的操作中，可移動機翼可以產生的最高的頻率是與可移動機翼元件的長度以及空氣的速度有關的。為確保良好再現的音波，空氣在可移動機翼上全部地經過花費的時間相比較被再現的最高頻率的周期是小的，另外機翼的不同部分可以試圖用同時要求的可能的稀薄和壓縮兩者提供不同壓力。
[0086]在這方面有用的規則是，空氣在可移動機翼的翼弦上流動花費的時間應當不多於最高頻率的周期的5%。對於IkHz能力換能器，帶有100m/S的空氣流，這意味著可移動機翼應當是不長於5_。因為機翼厚度通常應當是不大於長度的10-20%，這提供0.5到1_的機翼厚度。類似地，對於25m/s的空氣流，長度應當不長於1.25mm，厚度不大於0.25mm。
[0087]對於低音揚聲器，具有150Hz的最高頻率，處於25m/s的空氣速度，可移動機翼應當不長於大約8mm並且不厚於大約1mm。靜態機翼應當是近似10倍可移動機翼的翼弦長。這確保靠近可移動機翼的氣壓的改變沒有擾亂由靜態機翼生成的大多數空氣流動。
[0088]雖然在大量增加空氣流動速度的影響通常將是更顯著的，但是機翼(靜態和可移動兩者)的擠壓長度將對受影響的大量空氣有影響。近似5x翼弦長的擠壓長度典型地足以確保正確操作。
[0089]可移動機翼負責在這些元件上和下生成顯著的氣壓。為確保換能器的正確操作，重要的是，機翼在壓力改變時沒有經受顯著的變形，因為變形導致能量的浪費。然而，機翼同樣可以在相對高的頻率處經受角度的改變，如此使能量消耗最小化，這些機翼最好是相對低的質量。因此，所希望的是，對可移動機翼利用輕質的並且相對硬的能夠滿足希望的長度/厚度參數的構造或者設計。諸如鋁或者鈦的強的、輕質的材料可以被用於該目的。而且，所希望的是，機翼具有被設計成最小化轉角的中空的或者蜂巢的橫截面。
[0090]為減少彎曲，每個可移動機翼可以沿著它的長度通過穿過一個以上的軸承被支撐，該軸承可以被安裝在主要的(靜態)機翼上。較佳地，被空氣流碰到的軸承的橫截面應當是儘可能小的(由此建議薄的配件和軸承)並且相對平滑(例如，具有圓形邊緣)。如前所述，為了控制可移動機翼的位置，旋轉音圈可以在一個端部被安裝，該端部本身被安裝到靜態機翼。較佳地，每個可移動機翼將能夠在它的質心周圍旋轉以減少它的轉動慣量並由此減少驅動它要求的能量。
[0091 ] 發明的聲換能器的實施例在與傳統的聲換能器和揚聲器系統比較時提供重要的益處。與傳統的擴音器比較的一個益處是改進的效率。如前討論，由於在揚聲器錐體或者膜片和周圍空氣之間差的聲阻抗匹配，大部分傳統的擴音器具有低效率。與此相反，由於由空氣驅動器(例如，可移動機翼元件)的靜態機翼以及機翼狀的設計導致的較高密度，在本發明的一些實施例中具有實質上改進的聲阻抗匹配。即使在可移機翼狀的元件上作為空氣流的來源的靜態機翼的缺少，機翼狀的元件的使用提供比傳統的膜片更有效率的機械到聲能的轉換。例如，標準的擴音器具有在5和10%之間的典型的效率，然而機翼在將機械能轉換到氣壓時可以具有在90和95 %之間的效率。而且，在圖5中顯示的本發明的實施例被預期提供較大的功率效率，遭受較少失真並且在比基於其他原理起作用的換能器更廣闊的頻率範圍上進行操作。
[0092]可以從本發明的實施例獲得的改進的轉換效率可以提供許多優點:
[0093](I)對於能量消耗是重要的操作因素的電池供電的擴音器或者其他揚聲器，本發明的實施例使用較少的能量，並由此在給定電池上持續更長(或者降低提供能量的成本)，並且可以允許更低功率發電元件的使用。
[0094](2)更小的電池可以允許更小的裝置，並且本發明的實施例對於給定的音量可以典型地小(因為它們更有效率地移動空氣以生成音波)，因此揚聲器可以是更小且更緊湊的，這對可攜式揚聲器是所希望的；以及
[0095](3)減小的大小和功率消耗典型地用於減少揚聲器和關聯部件的成本，要求不太強大(由此不太昂貴的部件)、更少的物理材料，不太強大的以及由此不太昂貴的電子設備
坐坐寸寸ο
[0096]在圖5中顯示的發明的聲換能器的又一優點是改進的頻率響應以及相對較好的脈衝響應，因為不太大規模的驅動器(諸如描述的旋轉音圈)可以被使用。這是因為驅動器是更有效率的並且不完全負責生成操作的空氣壓力(因為靜態機翼用作被動的空氣流放大器，驅動器需要移動更少的空氣以生成相同的整個氣壓)。
[0097]當某些示範性的實施例已經被詳細地描述並且在附圖中被顯示時，將要被充分理解的是，這種實施例僅僅是說明主要發明且並不意欲限制主要發明。而且，該發明並不局限於顯示且描述的特定布置和構造，因為各種其他修改對該【技術領域】的普通技術人員可以想到。
[0098]如在此使用的一樣，除非特別指出相反，「一」，「一個」或者「該」的使用打算意味著「至少一個」。
【權利要求】
1.一種換能器，所述換能器可操作地將輸入信號轉換為輸出聲波，其特徵在於，所述換能器包括: 具有排氣口的空氣流的來源； 機翼狀的元件，所述機翼狀的元件相對於所述排氣口被安置，使得離開所述排氣口的空氣主要地沿著所述機翼狀的元件的表面流動；以及 驅動器，所述驅動器響應於所述輸入信號，可操作地使所述機翼狀的元件旋轉，從而使得所述機翼狀的元件和離開所述排氣口的所述空氣之間的迎角響應於所述輸入信號而變化。
2.如權利要求1所述的換能器，其特徵在於，所述空氣流的來源進一步包括: 結構，所述結構具有基本上是機翼形狀的形狀； 進氣口，空氣可以經過所述進氣口被供給到所述結構的內部腔室；以及一個以上的通風口，所述通風口為空氣提供出口，所述出口被設置為經過所述進氣口進入所述結構的所述內部腔室。
3.如權利要求1所述的換能器，其特徵在於，所述驅動器是旋轉音圈。
4.如權利要求1所述的換能器，其特徵在於，進一步包括響應於由所述驅動器導致的旋轉，可操作地提供偏置力的元件。
5.如權利要求1所述 的換能器，其特徵在於，所述輸入信號是放大器的輸出、調諧器的輸出、或者MP3解碼器的輸出。
6.一種用於響應於輸入信號而產生聲波的系統，其特徵在於，包括: 所述輸入信號的來源； 具有排氣口的空氣流的來源； 機翼狀的元件，所述機翼狀的元件相對於所述排氣口被安置，使得離開所述排氣口的空氣主要地沿著所述機翼狀的元件的表面流動；以及 驅動器，所述驅動器響應於所述輸入信號，可操作地使所述機翼狀的元件旋轉，從而使得所述機翼狀的元件和離開所述排氣口的所述空氣之間的迎角響應於所述輸入信號而變化。
7.如權利要求6所述的系統，其特徵在於，所述輸入信號的所述來源是放大器、調諧器、或者MP3解碼器。
8.如權利要求6所述的系統，其特徵在於，其中所述空氣流的來源進一步包括: 結構，所述結構具有基本上是機翼形狀的形狀； 進氣口，空氣可以經過所述進氣口被供給到所述結構的內部腔室；以及一個以上的通風口，所述通風口為空氣提供出口，所述出口被設置為經過所述進氣口進入所述結構的所述內部腔室。
9.如權利要求6所述的系統，其特徵在於，所述驅動器是旋轉音圈。
10.如權利要求6所述的系統，其特徵在於，進一步包括響應於由所述驅動器導致的旋轉，可操作地提供偏置力的元件。
11.如權利要求10所述的系統，其特徵在於，所述可操作地提供偏置力的元件是扭力彈黃。
12.一種換能器，所述換能器可操作地將輸入信號轉換為輸出聲波，其特徵在於，所述換能器包括: 驅動器； 電樞元件，所述電樞元件被耦接到所述驅動器，所述電樞響應於所述輸入信號而經受運動，所述輸入信號是對於所述驅動器的輸入；以及 機翼狀的元件，所述機翼狀的元件被耦接到所述電樞元件，並且響應於所述電樞元件的所述運動而可操作地移動，其中所述機翼狀的元件以所述電樞元件經受運動時生成縱向音波的方式被耦接到所述電樞元件。
13.如權利要求12所述的換能器，其特徵在於，所述驅動器是螺線管。
14.如權利要求12所述的換能器，其特徵在於，響應於所述輸入信號，使得所述電樞橫向移動，所述輸入信號是對於所述驅動器的輸入。
15.如權利要求12所述的換能器，其特徵在於，響應於所述輸入信號，使得所述電樞旋轉，所述輸入信號是對於所述驅動器的輸入。
16.如權利要求12所述的換能器，其特徵在於，進一步包括所述輸入信號的來源。
17.如權利要求16所述的換能器，其特徵在於，所述輸入信號的所述來源是放大器、調諧器、或者MP3解 碼器。
【文檔編號】H04R1/00GK203788422SQ201190000781
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2011年10月12日 優先權日:2010年10月13日
【發明者】託馬斯·A·唐納森 申請人:艾利佛公司