專利名稱：揚(yáng)聲器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及揚(yáng)聲器系統(tǒng)，尤其涉及具有小箱體并能實(shí)現(xiàn)低音重現(xiàn)的揚(yáng)聲器系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)揚(yáng)聲器系統(tǒng)中，由于箱體內(nèi)腔引起的聲勁的影響，難以實(shí)現(xiàn)小而且能夠低音重現(xiàn)的揚(yáng)聲器系統(tǒng)。這種低音重現(xiàn)的限制根據(jù)聲勁的程度即箱體的容積而確定。因此，作為解決低音重現(xiàn)限制問題的一種解決方案，提出一種具有位于箱體內(nèi)部的顆粒狀活性碳集合體的揚(yáng)聲器系統(tǒng)(例如，參見專利文獻(xiàn)1)。
圖22為傳統(tǒng)揚(yáng)聲器系統(tǒng)的主要部分的構(gòu)造剖面。在圖22中，傳統(tǒng)揚(yáng)聲器系統(tǒng)包括箱體90、低音喇叭91、活性碳92、支撐材料93、以及膜片94。低音喇叭91安裝在箱體90的前表面?；钚蕴?2由顆粒狀活性碳構(gòu)成(在下文中稱之為顆粒狀活性碳)，并以集合體狀態(tài)定位在箱體90內(nèi)部。而且，活性碳92由箱體90后表面、底表面、上表面、左右側(cè)表面、和支撐材料93支撐。注意的是，支撐材料93具有形成在其整個(gè)表面上用于允許空氣通過的氣孔。
接下來，將對圖22中所示揚(yáng)聲器系統(tǒng)的工作進(jìn)行說明。當(dāng)電信號(hào)施加到低音喇叭91時(shí)，產(chǎn)生聲壓。由于聲壓，箱體90內(nèi)部的壓力改變。隨著這種壓力的改變，膜片94振動(dòng)。隨著膜片94振動(dòng)，具有位于其中的活性碳92的腔的壓力也改變?；钚蕴?2通過支撐材料93和箱體90以集合狀態(tài)被支撐。注意的是，支撐材料93的整個(gè)表面如上所述具有形成于其上的氣孔。因此，隨著由膜片94的振動(dòng)而引起的壓力改變，氣體被物理吸附到活性碳92中，箱體90內(nèi)部的壓力變化受到抑制。即，箱體90等效具有大容積的箱體而工作。這樣，在傳統(tǒng)揚(yáng)聲器系統(tǒng)中，活性碳92等效擴(kuò)展了箱體的內(nèi)部容積，從而能夠低音重現(xiàn)。盡管是小箱體，但好象喇叭裝置設(shè)置在大箱體中。
專利文獻(xiàn)1日本國家階段PCT公開申請NO.60-500645。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題在此，將研究活性碳92的結(jié)構(gòu)。上述傳統(tǒng)揚(yáng)聲器系統(tǒng)中的活性碳92由具有平均微粒尺寸為0.1mm至0.3mm的顆粒狀活性碳集合體而構(gòu)成。在顆粒狀活性碳的內(nèi)部形成不計(jì)其數(shù)的氣孔。顆粒狀活性碳的每單元重量比表面積大約為1000m2/g。如圖23所示，氣孔廣義地分成形成于顆粒狀活性碳表面附近的大氣孔100和形成于其內(nèi)部的微氣孔101。圖23為典型地顯示形成于顆粒狀活性碳中的氣孔結(jié)構(gòu)的圖例。在圖23中，可以認(rèn)為氣體被物理吸附到形成于顆粒狀活性碳內(nèi)部的無窮量的微氣孔101中，借此，活性碳92施加如上所述的容積膨脹作用。注意的是，每個(gè)大氣孔100都作為氣體到達(dá)每個(gè)微氣孔101的通道。
然而，在具有微粒尺寸不小于0.1mm的顆粒狀活性碳中，相比于微氣孔101的容積比，構(gòu)成其的大氣孔100的容積比更大，并且因此物理吸附的作用受到限制。因此，為了顯著地獲得物理吸附作用，需要大量顆粒狀活性碳92，顆粒狀活性碳92的體積需要擴(kuò)張。然而，在其箱體具有小內(nèi)腔的小型揚(yáng)聲器系統(tǒng)的情況下，將被調(diào)節(jié)的活性碳容積受到限制。因此，物理吸附作用不能充分實(shí)現(xiàn)，并且因此難以擴(kuò)展需求的低音重現(xiàn)范圍。
而且，作為氣體通道的大氣孔100可作為抑制氣體流到達(dá)微氣孔101的聲阻。因此，存在由聲阻引起的聲能損失的問題，并且因此低音范圍的聲壓水平嚴(yán)重惡化。
而且，當(dāng)聲壓的頻率范圍變高時(shí)，在通道腔容積和通道長度中，大氣孔100形成阻斷聲音傳送的高截止濾波器。因此，對于100-200Hz或更高的高范圍，進(jìn)入微氣孔101的氣體流受到抑制。因此，對于100-200Hz或更高的高范圍，難以獲得物理吸附的作用，并且因此遺留下活性碳92的使用被限制到低音范圍為100Hz或更低的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的大問題。
因此，本發(fā)明涉及揚(yáng)聲器系統(tǒng)以解決上述問題、并通過活性碳的物理吸附作用提高等效容積的膨脹、并阻止由聲能損失所產(chǎn)生的聲壓水平的惡化，從而實(shí)現(xiàn)能夠重現(xiàn)豐潤低音的小型揚(yáng)聲器系統(tǒng)。
問題的解決方案本發(fā)明的第一方面是揚(yáng)聲器系統(tǒng)，包括箱體；固定到箱體上的喇叭裝置；以及位于箱體內(nèi)部空間的纖維狀活性碳。
本發(fā)明的第二方面的特征在于，在上述第一方面中，箱體是封閉型箱體。
本發(fā)明的第三方面在上述第一方面中進(jìn)一步包括安裝到箱體、并聲學(xué)地連接箱體內(nèi)部空間與箱體外部空間的聲音端口。
本發(fā)明的第四方面的特征在于，在上述第三方面中，活性碳牢固地固定到箱體內(nèi)部，以便不阻礙開口部分與喇叭裝置之間的空間，所述開口部分是聲音端口兩邊緣的開口部分之一、并連接到箱體內(nèi)部空間。
本發(fā)明的第五方面在上述第一方面中還包括安裝到箱體、并響應(yīng)于喇叭裝置的振動(dòng)而被驅(qū)動(dòng)的被動(dòng)輻射器。
本發(fā)明的第六方面的特征在于，在上述第五方面中，活性碳牢固地固定到箱體內(nèi)部，以便不阻礙喇叭裝置與被動(dòng)輻射器之間的空間。
本發(fā)明的第七方面在上述第五方面中還包括板狀材料，板狀材料牢固地固定在被動(dòng)輻射器與活性碳之間，以在被動(dòng)輻射器與板狀材料之間形成氣隙。
本發(fā)明的第八方面的特征在于，在上述第一方面中，活性碳被包裹在至少阻隔空氣的屏蔽材料中。
本發(fā)明的第九方面的特征在于，在上述第八方面中，屏蔽材料由薄膜構(gòu)成。
本發(fā)明的第十方面的特征在于，在上述第九方面中，薄膜材料是聚氯乙烯或聚偏二氯乙烯。
本發(fā)明的第十一方面的特征在于，在上述第一方面中，活性碳由酚樹脂形成。
本發(fā)明的第十二方面的特征在于，在上述第一方面中，喇叭裝置是電動(dòng)型、壓電型、靜電型、或電磁型中任一種。
本發(fā)明的第十三方面的特征在于，在上述第一方面中，活性碳的比表面積為500m2/g或更大。
本發(fā)明的第十四方面的特征在于，在上述第一方面中，活性碳具有其中布料形式的活性碳被層疊的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的第十五方面的特征在于，在上述第十四方面中，布料形式的活性碳被層疊的方向垂直于從喇叭裝置發(fā)出的聲音傳播方向。
本發(fā)明的第十六方面的特征在于，在上述第十五方面中，布料形式的活性碳以螺旋方式被層疊。
本發(fā)明的第十七方面是便攜式終端設(shè)備包括如權(quán)利要求1至16中任一所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)；以及支撐揚(yáng)聲器系統(tǒng)的殼體。
本發(fā)明的第十八方面的特征在于，在上述第十七方面中，喇叭裝置包括；音圈；以及音圈牢固地固定在其一個(gè)表面上的膜片；喇叭裝置安裝成使得膜片另一表面朝向內(nèi)部空間。
本發(fā)明的第十九方面是揚(yáng)聲器系統(tǒng)，在上述第十七方面中，還包括牢固地固定到箱體內(nèi)部以使喇叭裝置與活性碳分隔開的防塵材料。
本發(fā)明的第二十方面是車輛，包括如權(quán)利要求1至16中任一所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)；以及所述揚(yáng)聲器系統(tǒng)位于其內(nèi)部的車身。
本發(fā)明的第二十一方面是視頻裝置，包括如權(quán)利要求1至16中任一所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)；以及所述揚(yáng)聲器系統(tǒng)位于其內(nèi)部的外殼。
本發(fā)明的效果根據(jù)上述第一方面，纖維狀活性碳的物理吸附的效果可提高等效容積的膨脹、并還可阻止由聲能損失所引起的聲壓水平的惡化，從而提供了能夠重現(xiàn)豐潤低音的小型揚(yáng)聲器系統(tǒng)。而且，根據(jù)本發(fā)明，纖維狀活性碳不具有構(gòu)成高截止濾波器的大氣孔，并且因此即使在100-200Hz或更高的高通范圍內(nèi)，也能產(chǎn)生物理吸附的效果。即，根據(jù)本發(fā)明，即使在其低范圍的重現(xiàn)頻率范圍相對較高的小箱體內(nèi)也能實(shí)現(xiàn)源自于物理吸附效果產(chǎn)生的豐潤低音重現(xiàn)。
根據(jù)上述第二方面，由于箱體內(nèi)部是封閉的，活性碳不直接與箱體外部的外部空氣接觸。因此，可能阻止因吸收潮濕以及不必要?dú)怏w所引起的活性碳性能惡化。
根據(jù)上述第三方面，通過基于倒相方法作為揚(yáng)聲器系統(tǒng)的運(yùn)行，可進(jìn)一步擴(kuò)展低音范圍的重現(xiàn)限制。
根據(jù)上述第四方面，可阻止作為低音反射系統(tǒng)工作的損失，該損失是由阻塞在喇叭裝置與聲音端口之間的活性碳所引起。
根據(jù)上述第五方面，通過基于倒相方法作為揚(yáng)聲器系統(tǒng)的運(yùn)行，可進(jìn)一步擴(kuò)展低音范圍的重現(xiàn)限制。
根據(jù)上述第六方面，可阻止作為倒相方法操作的損失，該損失是由阻塞在喇叭裝置與被動(dòng)輻射器之間的活性碳所引起。
根據(jù)上述第七方面，可能阻止被動(dòng)輻射器在驅(qū)動(dòng)時(shí)與活性碳接觸。
根據(jù)上述第八至第十方面，在使用例如連接箱體內(nèi)部空間和外部空間的聲音端口的揚(yáng)聲器系統(tǒng)中可通過阻止活性碳與外界空氣直接接觸而阻止活性碳的惡化。
根據(jù)上述第十一方面，酚樹脂是易于在其中形成許多物理吸附氣體的微氣孔的材料，并且因此可以獲得具有大比表面積的纖維狀活性碳。
根據(jù)上述第十三方面，可能向使用者提供源自于活性碳物理吸附效果而提到的低音音質(zhì)。
根據(jù)上述第十四方面，布料型活性碳以層疊方式設(shè)置，從而相比于沒有以層疊方式設(shè)置的情況，可容易地設(shè)置在所需位置。
根據(jù)上述第十五方面，活性碳層疊成使得其層疊方向垂直于聲音傳播方向，借此在活性碳的纖維與纖維之間形成與上述聲音傳播方向相同方向的間隙，并且因此從喇叭裝置發(fā)出的聲音可以容易地通過間隙。結(jié)果，在氣體物理吸附之前所引起的損失減小，借此，可顯著地減小在低音范圍內(nèi)的聲壓水平惡化。
根據(jù)上述第十六方面，以螺旋方式層疊可以容易地實(shí)現(xiàn)，從而減少制造工時(shí)。
根據(jù)上述第十八方面，結(jié)構(gòu)可以使得活性碳等的粗顆粒由于相對于音圈設(shè)置在內(nèi)部空間側(cè)的膜片而不與音圈接觸，借此，可阻止由于電短路和不正常聲音的發(fā)出所引起的故障，上述電短路和不正常聲音的發(fā)出都是由活性碳等的粗顆粒與音圈接觸所引起。
根據(jù)上述第十九方面，結(jié)構(gòu)可以使得防塵材料阻止活性碳等的粗顆粒進(jìn)入喇叭裝置，借此可阻止由與膜片等接觸的活性碳的粗顆粒等引起的不正常聲音。


圖1為顯示根據(jù)第一實(shí)施例的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的示例的構(gòu)造剖面。
圖2為典型顯示形成于活性碳纖維中的氣孔的示意圖。
圖3為顯示展示由活性碳纖維構(gòu)成的活性碳12的效果的真實(shí)測量結(jié)果的示意圖。
圖4為顯示取決于比表面積的容積膨脹效果的測量結(jié)果的示意圖。
圖5為基于等效容積和聲壓/頻率特性之間關(guān)系的計(jì)算圖的圖示。
圖6為顯示根據(jù)第二實(shí)施例的揚(yáng)聲器系統(tǒng)前視圖和其側(cè)表面的構(gòu)造剖面的視圖。
圖7為顯示展示由活性碳纖維構(gòu)成的活性碳12的效果的真實(shí)測量結(jié)果的示意圖。
圖8為顯示包裹于屏蔽材料23中的絲狀活性碳纖維的圖示。
圖9為顯示根據(jù)第三實(shí)施例的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的前視圖和側(cè)表面構(gòu)造剖面的圖示。
圖10為具有以變化的層疊方向定位的活性碳12的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的構(gòu)造剖面。
圖11為顯示在活性碳12以變化的層疊方向定位于0.5升容積的箱體內(nèi)部的情況下聲阻抗的測量結(jié)果的示意圖。
圖12為顯示通過計(jì)算獲得的電阻分量差別對聲壓/頻率特性影響的示意圖。
圖13為具有由布料型活性碳纖維形成、以螺旋方式層疊并定位于箱體30內(nèi)部的活性碳12的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的構(gòu)造剖面圖。
圖14為顯示具有將本發(fā)明的揚(yáng)聲器系統(tǒng)布置于其中的便攜式電話的示意圖。
圖15為便攜式電話沿圖14中所示AB線剖開的剖面圖。
圖16為顯示圖14和圖15中所示的揚(yáng)聲器系統(tǒng)43中的喇叭裝置50的膜片56的振幅特性的測量結(jié)果的示意圖。
圖17為顯示在直徑為14mm的微型揚(yáng)聲器布置于容積1cc的箱體中的情況下的聲壓/頻率特性和電阻抗特性的示意圖。
圖18為顯示布置于車門中的本發(fā)明揚(yáng)聲器系統(tǒng)的示例的示意圖。
圖19為顯示布置于車內(nèi)部的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的示例的示意圖。
圖20為顯示布置于車內(nèi)部的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的另一示例的示意圖。
圖21為顯示布置于平板電視中的本發(fā)明揚(yáng)聲器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示例的示意圖。
圖22為傳統(tǒng)揚(yáng)聲器系統(tǒng)的主要部分的構(gòu)造剖面。
圖23為典型地顯示形成于顆粒狀活性碳中的氣孔的結(jié)構(gòu)的示意圖。
參考標(biāo)號(hào)說明10，20，30，77箱體11，50，72喇叭裝置12活性碳21聲音端口
22，32，412分隔器23屏蔽材料31被動(dòng)輻射器311，56膜片312懸掛裝置40便攜式電話41主體構(gòu)架殼體42液晶顯示器43，82揚(yáng)聲器系統(tǒng)44天線45鉸鏈部分411開口部分51構(gòu)架52厄鐵53磁鐵54板55音圈57墊圈58防塵網(wǎng)70窗戶部分71主門裝置75座
78基座79沖孔網(wǎng)80平板電視主體81顯示器100大氣孔101微氣孔具體實(shí)施方式
在下文中，將參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。
(第一實(shí)施例)根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的揚(yáng)聲器系統(tǒng)將參照圖1進(jìn)行說明。圖1為顯示根據(jù)第一實(shí)施例的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的示例的構(gòu)造剖面。在圖1中，揚(yáng)聲器系統(tǒng)包括箱體10、喇叭裝置11、以及活性碳12。注意的是，圖1所示揚(yáng)聲器系統(tǒng)為封閉型揚(yáng)聲器系統(tǒng)。
在圖1中，喇叭裝置11例如為電動(dòng)喇叭。喇叭裝置11安裝到形成于箱體10的前表面上的開口部分?；钚蕴?2由纖維狀活性碳(在下文中稱之為活性碳纖維)形成?；钚蕴?2位于箱體10內(nèi)部。箱體10內(nèi)部空間稱為空間R1，該空間是除了上述喇叭裝置11和活性碳12的空間。
活性碳12由活性碳纖維構(gòu)成。在這種情況下，作為具體的例子，使用編織成布料狀材料的活性碳纖維?；钚蕴?2以折疊方式(以層疊方式)定位于箱體10的內(nèi)部。在此，如圖2所示，形成于活性碳纖維中的氣孔僅僅是微氣孔101。即，上述大氣孔100不形成在活性碳纖維中，但微氣孔101直接形成在活性碳纖維的表面上。圖2為典型地顯示形成在活性碳纖維上的氣孔的示意圖。作為產(chǎn)生活性碳纖維的材料可以提及例如苯酚、纖維素、丙烯腈、或?yàn)r青等的樹脂。特別地，酚樹脂相比于其他樹脂，是一種易于在其上形成大量微氣孔的材料，并且酚樹脂是一種可以從其獲得具有大比表面積的活性碳纖維的材料。注意的是，作為產(chǎn)生方法，例如，有這樣一種方法，這種方法在高溫下處理并隨即碳化布料型活性碳纖維。
接下來，將描述上述揚(yáng)聲器系統(tǒng)的工作。喇叭裝置11為電動(dòng)喇叭，并且當(dāng)施加電信號(hào)時(shí)，將在音圈中產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力。通過驅(qū)動(dòng)力，喇叭裝置11的膜片振動(dòng)，從而產(chǎn)生聲壓。隨著從膜片產(chǎn)生的聲壓，形成于箱體10內(nèi)部的空間R1的壓力改變。然而，由于活性碳12的物理吸附作用，抑制了箱體10內(nèi)部壓力的變化，并且箱體10的內(nèi)部容積等效地膨脹。
圖3為顯示展示由活性碳纖維構(gòu)成的活性碳12的效果的實(shí)際測量結(jié)果的示意圖。而且，圖3分別顯示了在活性碳12不包括在安裝到0.5升容積的箱體上的8cm直徑揚(yáng)聲器中的情況下、傳統(tǒng)的顆粒狀活性碳包括在其中的情況下、以及活性碳纖維包括在其中的情況下聲壓/頻率特性和電阻抗特性的測量結(jié)果。在圖3中，分別顯示測量結(jié)果，曲線A涉及不包括活性碳12的情況，曲線B涉及包括120g傳統(tǒng)顆粒狀活性碳的情況(材料酚樹脂，微粒尺寸φ1.0至φ2.0mm，微氣孔尺寸約φ1.5nm)，曲線C涉及包括46g布料型活性碳的情況(材料酚樹脂，微氣孔尺寸約φ1.5nm)。
在不包括活性碳12的情況下的曲線A中，共振頻率表示為fOA＝129.1Hz，顯示電阻抗共振銳度的品質(zhì)因素表示為QA＝5.71。在包括顆粒狀活性碳的情況下的曲線B中，共振頻率表示為fOB＝112.5Hz，品質(zhì)因素表示為QB＝2.91。在包括活性碳纖維的情況下的曲線C中，共振頻率表示為fOC＝107.4Hz，品質(zhì)因素表示為QC＝4.08。根據(jù)共振頻率與箱體容積的平方成比例的關(guān)系，使用傳統(tǒng)顆粒狀活性碳的曲線B情況下的箱體容積的膨脹率表示為(fOA/fOB)2＝1.3。而且，使用活性碳纖維的曲線C的情況表示為(fOA/fOC)2＝1.4。因此，相比于使用傳統(tǒng)顆粒狀活性碳的情況，使用活性碳纖維的情況可以進(jìn)一步增加容積膨脹率。
而且，在活性碳1 2吸收氣體的過程中，聲能的損失程度可以電阻抗的Q值來評價(jià)。損失越大，Q值變得越小。相比于曲線B所示的顆粒狀活性碳的情況中QB＝2.91，曲線C中活性碳纖維的情況表示為QC＝4.08。根據(jù)該結(jié)果，明顯地，相比于傳統(tǒng)顆粒狀活性碳，活性碳纖維具有較小的聲能損失。在傳統(tǒng)顆粒狀活性碳的情況下，在氣體流入微氣孔101的過程中，氣體穿過大氣孔100，從而產(chǎn)生聲能損失。另一方面，由于活性碳纖維具有位于纖維表面的微氣孔，氣體直接流入并被吸收到微氣孔中。即，可以說，相比于顆粒狀活性碳，活性碳纖維具有較小的聲能損失。
接下來，將研究已知聲壓/頻率特性情況下共振頻率和共振品質(zhì)因素不同的效果。第一，相比于不包括活性碳12的曲線A的情況中的聲壓/頻率特性，曲線B和曲線C中各自的聲壓/頻率的特性在100Hz或更低的低音范圍內(nèi)具有高聲壓水平。這是因?yàn)轭w粒狀活性碳和活性碳纖維的容積膨脹的作用。而且，當(dāng)曲線B和曲線C相互比較時(shí)，明顯地，相比于傳統(tǒng)顆粒狀活性碳，活性碳纖維在氣體的物理吸附過程中具有較小的聲能損失，從而在100Hz或更低的低音范圍內(nèi)具有高聲壓水平。
而且，如上所述，在顆粒狀活性碳情況下，當(dāng)聲壓的頻率范圍變高時(shí)，作為氣體通道的每個(gè)大氣孔100在其中的通道腔容積和其中的通道長度中形成阻斷聲音傳播的高截止濾波器。因此，在100-200Hz或更高的高范圍內(nèi)，難以獲得物理吸附作用。與此相比較，在本實(shí)施例的活性碳纖維中，沒有形成大氣孔，即使在100-200Hz或更高的高范圍內(nèi)，活性碳12起到物理吸附作用。因此，本發(fā)明對具有小箱體的裝置也是有用的，該小箱體的低范圍的重現(xiàn)頻率范圍相對較高。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，通過使用活性碳纖維，可以提高等效容積的膨脹、并阻止聲能損失所引起聲壓水平的惡化，借此，可提供重現(xiàn)豐潤低音的小型揚(yáng)聲器系統(tǒng)。
注意的是，根據(jù)上述說明，所使用的活性碳12為布料型活性碳，但又不限定于此。例如，可以使用絲狀或切斷的活性碳纖維。而且，在以上說明中，布料型活性碳纖維以折疊方式位于箱體10的內(nèi)部，然而，小得足以不能被折疊的多層布料型活性碳纖維能夠以層疊方式定位。而且，活性碳纖維可以是使用聚酯纖維、纖維素等作為粘合劑的組合纖維。而且，活性碳纖維可以是通過模具和粘合劑形成指定形狀。上述應(yīng)用方法在本發(fā)明的精神和范圍之中，根據(jù)該方法氣體物理吸附到材料表面。
而且，在圖3所示的測量中，具有約φ1.5nm尺寸的微氣孔的活性碳用于測量。至于用于本發(fā)明的活性碳纖維，具有尺寸為約φ1.0nm至φ2.5nm的微氣孔的活性碳纖維為優(yōu)選的。而且，活性碳纖維的比表面積例如優(yōu)選地為500m2/g或更大。比表面積[m2/g]對應(yīng)于每單位重量的表面積，并用作物理吸附性能的測量。
在下文中，將說明比表面積優(yōu)選為500m2/g或更大的原因。如上所述，活性碳纖維的微氣孔位于其表面上。因此，應(yīng)該知道的是，活性碳纖維的比表面積越大，微氣孔的數(shù)量越多。圖4為顯示依據(jù)比表面積的容積膨脹效果的測量結(jié)果的示意圖。注意的是，圖4為使用具有0.5升容積的箱體和位于其中的具有不同比表面積的活性碳纖維的測量結(jié)果。而且，為了測量，使用由酚樹脂作為材料制成的活性碳纖維。而且，在圖4中，垂直軸和水平軸分別顯示了相比于沒有活性碳纖維的箱體容積的等效膨脹容積(等效容積)和比表面積。如圖4所示，明顯地，在使用500m2/g比表面積的活性碳纖維的情況中，等效容積約為1.3倍。明顯地，在使用1700至1800m2/g或更大比表面積的活性碳的情況中，等效容積為2倍或更多。
圖5為基于對等效容積與聲壓/頻率特性之間關(guān)系的計(jì)算的曲線示意圖。作為計(jì)算條件，具有0.5升容積的箱體的低音反射系統(tǒng)設(shè)置為標(biāo)準(zhǔn)，8cm直徑的喇叭安裝到其上的情況視為其條件。而且，在圖5中，曲線D、曲線E和曲線F分別顯示了活性碳不包括在箱體內(nèi)部的情況、等效容積為1.3倍的情況、等效容積為2倍的情況的聲壓/頻率特性。當(dāng)曲線E和曲線D相互比較時(shí)，明顯地，曲線E中的聲壓水平在90Hz頻率附近時(shí)要高出約3dB。即，通過使用具有500m2/g的比表面積的活性碳纖維，等效容積膨脹1.3倍，聲壓水平提高約3dB。如果聲壓水平存在約3dB的差異，可以預(yù)見，低音范圍的改善可被聽覺識(shí)別。因此，可以說，500m2/g或更大是優(yōu)選的活性碳纖維的比表面積。可以想到，由活性碳纖維引起的等效容積的膨脹效果可以根據(jù)所使用的纖維材料和微氣孔尺寸等而改變。然而，即使在這種情況中，容積膨脹效果優(yōu)選地為1.3倍或更大。
(第二實(shí)施例)參照圖6對根據(jù)第二實(shí)施例的揚(yáng)聲器系統(tǒng)進(jìn)行說明。根據(jù)本發(fā)明的揚(yáng)聲器系統(tǒng)為具有聲音端口21低音反射類型揚(yáng)聲器系統(tǒng)，相比較于根據(jù)第一實(shí)施例的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其不同在于其中的活性碳12包裹在屏蔽材料23中。在下文中，將主要對不同點(diǎn)進(jìn)行說明。圖6為顯示根據(jù)第二實(shí)施例的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的前視圖和其側(cè)面的構(gòu)造剖面的示意圖。在圖6中，揚(yáng)聲器系統(tǒng)包括箱體20、喇叭裝置11、分隔器22、活性碳12、以及屏蔽材料23。注意的是，喇叭裝置11和活性碳12與上述第一實(shí)施例中的相同，并且因此提供了共同的參考標(biāo)號(hào)并省略對它們的說明。
在圖6中，喇叭裝置11安裝到形成于箱體20前表面上部的開口部分。在箱體20前表面的下部，形成開口部分211h。分隔器22為板狀材料。分隔器22牢固地固定于箱體20內(nèi)部以使得聲音端口21與分隔器22、開口部分211h、在下文中描述的開口部分212h和箱體20的內(nèi)側(cè)一起形成。通過該聲音端口21，根據(jù)本發(fā)明的揚(yáng)聲器系統(tǒng)作為低音反射類型揚(yáng)聲器系統(tǒng)工作。和上述第一實(shí)施例中相同的活性碳12由活性碳纖維構(gòu)成。
屏蔽材料23例如為袋狀薄膜，該薄膜不允許空氣通過。薄膜可以是例如厚度為0.1mm或更薄的尼龍薄膜或類似物。注意的是，薄膜可以是由例如聚氯乙烯和聚偏二氯乙烯的材料制成的薄膜。
活性碳12以折疊方式包裹在屏蔽材料23中，并位于箱體20的內(nèi)部。而且，箱體20的內(nèi)部空間稱之為空間R2，空間R2是上述喇叭裝置11后表面與包裹于屏蔽材料23中的活性碳12的上側(cè)之間的空間。開口部分212h是位于與聲音端口21的開口部分211h相對側(cè)、并形成在箱體20內(nèi)部的開口部分，開口部分212h位于空間R2中。以這種方式，聲音端口21將箱體20的內(nèi)部空間即空間R2與箱體20的外部空間聲學(xué)地連接。而且，開口部分212h位于喇叭裝置11的后表面與開口部分211h之間不放置活性碳12的空間中。因此，可阻止低音反射系統(tǒng)的工作損失，該損失由阻塞在喇叭裝置11與聲音端口21之間的活性碳12所引起。而且，根據(jù)本實(shí)施例的揚(yáng)聲器系統(tǒng)是經(jīng)由聲音端口21使得箱體20內(nèi)部與周圍空氣相通的結(jié)構(gòu)。然而，如上所述，活性碳12包裹在屏蔽材料23中，借此，可阻止由吸收周圍空氣中的潮濕空氣和不必要?dú)怏w等而引起的活性碳12的性能惡化。
接下來，將對上述揚(yáng)聲器系統(tǒng)的工作進(jìn)行說明。喇叭裝置11為電動(dòng)喇叭，當(dāng)施加電信號(hào)時(shí)，在音圈中產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力。通過該驅(qū)動(dòng)力，喇叭裝置的膜片振動(dòng)，從而產(chǎn)生聲壓。由于從膜片產(chǎn)生聲壓，形成于箱體20內(nèi)部的空間R2中的壓力改變。這種壓力改變傳遞到屏蔽材料23的表面，隨即振動(dòng)屏蔽材料23。伴隨這種振動(dòng)，屏蔽材料23內(nèi)部的壓力改變。然而，由于位于屏蔽材料23內(nèi)部的活性碳12的物理吸附，抑制了屏蔽材料23內(nèi)部的壓力變化。即，活性碳12經(jīng)由屏蔽材料23抑制了箱體20內(nèi)部的壓力變化，從而和第一實(shí)施例一樣，膨脹了箱體20的等效容積。而且，根據(jù)本實(shí)施例的揚(yáng)聲器系統(tǒng)具有聲音端口21。因此，揚(yáng)聲器系統(tǒng)作為具有低音反射系統(tǒng)的揚(yáng)聲器工作，其相當(dāng)于倒相方法中的一種。
圖7為顯示展示由活性碳纖維構(gòu)成的活性碳12的效果的真實(shí)測量結(jié)果的示意圖。而且，圖7分別顯示了在活性碳12不包括在安裝到0.5升容積的箱體上的8cm直徑揚(yáng)聲器中的情況下、傳統(tǒng)的顆粒狀活性碳包括在其中的情況下、以及活性碳纖維包括在其中的情況下聲壓/頻率特性和電阻抗特性的測量結(jié)果。在圖7中，分別顯示了測量結(jié)果，曲線G涉及不包括活性碳12的情況，曲線H涉及包括120g傳統(tǒng)顆粒狀活性碳的情況(材料酚樹脂，微粒尺寸φ1.0至φ2.0mm，微氣孔尺寸約φ1.5nm)，曲線I涉及包括46g布料型活性碳的情況(材料酚樹脂，微氣孔尺寸約φ1.5nm)。
在下文中，僅對圖7中的聲壓/頻率特性進(jìn)行說明。相比于不包括活性碳12的情況下的曲線G而言，曲線H和曲線I的聲壓/頻率特性分別具有在100Hz或更低的低音范圍內(nèi)的高聲壓水平。這是因?yàn)轭w粒狀活性碳和活性碳纖維的容積膨脹效果。而且，當(dāng)曲線H和曲線I相互比較時(shí)，明顯地，相比較于傳統(tǒng)顆粒狀活性碳，活性碳纖維在氣體流入微氣孔101的過程中具有較小的聲能損失，從而在200Hz或更低的低音范圍內(nèi)具有高聲壓水平。例如，在80Hz頻率處，活性碳纖維的曲線I比顆粒狀活性碳的曲線H高約4dB。
如上所述，基于活性碳12的容積膨脹效果和作為低音反射系統(tǒng)的運(yùn)行，根據(jù)本實(shí)施例的揚(yáng)聲器系統(tǒng)可以作為低音反射系統(tǒng)工作，該低音反射系統(tǒng)具有進(jìn)一步大規(guī)模的容積。即，相比較于第一實(shí)施例中所描述的封閉型揚(yáng)聲器系統(tǒng)，根據(jù)本實(shí)施例的揚(yáng)聲器系統(tǒng)可進(jìn)一步擴(kuò)展低音范圍的重現(xiàn)限制。
而且，根據(jù)本實(shí)施例的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，活性碳纖維包裹在屏蔽材料23中，借此，低音范圍的重現(xiàn)范圍限制可以不惡化活性碳的情況下進(jìn)一步穩(wěn)定地?cái)U(kuò)展，即使是在具有其中箱體20內(nèi)部與周圍空氣相通的低音反射系統(tǒng)的揚(yáng)聲器系統(tǒng)中。
而且，上述聲音端口21的開口部分212h位于喇叭裝置11的后表面與屏蔽材料23之間的空間R2。即，結(jié)構(gòu)形成為使得活性碳12和屏蔽材料23不會(huì)阻塞在開口部分212與喇叭裝置11后表面之間。因此，根據(jù)本實(shí)施例的揚(yáng)聲器系統(tǒng)可以防止低音反射系統(tǒng)的工作損失的發(fā)生。
注意的是，在本實(shí)施例中，活性碳12可以是例如圖8中所示絲狀活性碳纖維形式，絲狀活性碳纖維可以包裹在屏蔽材料23中。圖8為顯示包裹在屏蔽材料23中的絲狀活性碳纖維的示意圖。在這種情況下，通過屏蔽材料23，絲狀活性碳纖維被期待具有與周圍空氣屏蔽的效果和阻止絲狀纖維分散進(jìn)箱體內(nèi)部的效果。而且，如果活性碳纖維切割成塊，屏蔽材料23仍然可以發(fā)揮阻塞周圍空氣和阻止分散的作用。
(第三實(shí)施例)參照圖9，將對根據(jù)第三實(shí)施例的揚(yáng)聲器系統(tǒng)進(jìn)行說明。根據(jù)本實(shí)施例的揚(yáng)聲器系統(tǒng)是具有被動(dòng)輻射器31的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，即，所謂的被動(dòng)輻射器型揚(yáng)聲器系統(tǒng)，它不同于根據(jù)第一實(shí)施例的揚(yáng)聲器系統(tǒng)。在下文中，將主要對不同點(diǎn)進(jìn)行說明。圖9為顯示根據(jù)第三實(shí)施例的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的前視圖和側(cè)面構(gòu)造剖面示意圖。在圖9中，揚(yáng)聲器系統(tǒng)包括箱體30、喇叭裝置11、分隔器32、活性碳12、被動(dòng)輻射器31、以及分隔器32。注意的是，喇叭裝置11和活性碳12與上述第一實(shí)施例所描述的相同，并且因此提供了共同的參考標(biāo)號(hào)并省略了對它們的說明。
在圖9中，喇叭裝置11安裝到形成在箱體30前表面上部的開口部分。被動(dòng)輻射器31由膜片311和懸掛裝置312組成。被動(dòng)輻射器31與形成于箱體30前表面下部分的開口相連接。膜片311例如由盤狀材料構(gòu)成。懸掛裝置312的內(nèi)周部分牢固地固定于膜片311的外周部分、并支撐膜片311的外周，使得膜片311可操作地振動(dòng)。懸掛裝置312的外周部分牢固地固定于形成在箱體30前表面下部的開口部分。與上述第一實(shí)施例相同，活性碳12由活性碳纖維構(gòu)成?；钚蕴?2位于箱體30內(nèi)部。箱體30的內(nèi)部空間稱為空間R3，空間R3相當(dāng)于上述喇叭裝置11的后表面與活性碳12上側(cè)之間的空間。分隔器32由板狀材料制成，并牢固地固定于箱體30內(nèi)部的位置上，并將被動(dòng)輻射器31與活性碳12分隔開。而且，分隔器32牢固地固定，具有位于分隔器32與被動(dòng)輻射器31之間的空間R4。由分隔器32構(gòu)成的空間R4可以阻止被動(dòng)輻射器31與活性碳12接觸。而且，空間R3和空間R4相互連接。因此，可以阻止由阻塞在喇叭裝置11與被動(dòng)輻射器31之間的活性碳所引起的倒相方法中的工作損失。這樣，分隔器32由板狀材料構(gòu)成以形成空間R4，并相當(dāng)于支撐活性碳12的支撐材料。
接下來，將對上述揚(yáng)聲器系統(tǒng)的工作進(jìn)行說明。喇叭裝置11為電動(dòng)喇叭，當(dāng)施加電信號(hào)時(shí)，在音圈中產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力。通過該驅(qū)動(dòng)力，喇叭裝置11的膜片振動(dòng)，從而產(chǎn)生聲壓。伴隨從膜片產(chǎn)生的聲壓，形成于箱體30內(nèi)部的空間R3和R4中的壓力改變。然而，由于位于箱體30內(nèi)部的活性碳12的物理吸附，抑制了箱體30內(nèi)部空間(空間R3和R4)的壓力變化。即，活性碳12抑制了箱體30內(nèi)部的壓力變化，并如同第一實(shí)施例一樣膨脹了箱體30的等效容積。
而且，根據(jù)本實(shí)施例的揚(yáng)聲器系統(tǒng)具有安裝到箱體30前表面下部的被動(dòng)輻射器31。被動(dòng)輻射器31經(jīng)由空間R4聲學(xué)地連接到位于喇叭裝置11后表面的空間R3。即，被動(dòng)輻射器31響應(yīng)于喇叭裝置11的振動(dòng)而被驅(qū)動(dòng)。因此，根據(jù)本實(shí)施例的揚(yáng)聲器系統(tǒng)作為具有被動(dòng)輻射器系統(tǒng)的揚(yáng)聲器系統(tǒng)工作，相當(dāng)于倒相方法中的一種。
如上所述，相比于第一實(shí)施例中所述封閉型揚(yáng)聲器系統(tǒng)，基于活性碳12的容積膨脹的作用和作為被動(dòng)輻射器系統(tǒng)工作，根據(jù)本實(shí)施例的揚(yáng)聲器系統(tǒng)可以進(jìn)一步擴(kuò)展低音范圍的重現(xiàn)限制。
而且，根據(jù)本實(shí)施例的揚(yáng)聲器系統(tǒng)具有設(shè)置在其中的被動(dòng)輻射器31，借此，箱體30的內(nèi)部不與周圍空氣接觸。因此，根據(jù)本實(shí)施例的揚(yáng)聲器系統(tǒng)可阻止活性碳12的惡化和提高低音范圍的重現(xiàn)范圍限制的進(jìn)一步穩(wěn)定擴(kuò)展。
注意的是，根據(jù)本發(fā)明的揚(yáng)聲器系統(tǒng)是箱體30內(nèi)部不與周圍空氣接觸的結(jié)構(gòu)，因此活性碳12不需要如第二實(shí)施例中描述地特地包裹在屏蔽材料23中。然而，從長期阻止活性碳12的吸附作用的惡化的觀點(diǎn)來看，活性碳12可以包裹在屏蔽材料23中。因此，可以長期阻止活性碳12的惡化。
在圖9所示的揚(yáng)聲器系統(tǒng)中，活性碳12的層疊方向可以為任意方向，然而，特別優(yōu)選地按照如圖9所示層疊方向定位活性碳12。在下文中，將對優(yōu)選層疊方向和其中的原因進(jìn)行說明。
在以上描述中，如同第一實(shí)施例，布料型活性碳纖維作為活性碳12以層疊方式位于箱體30內(nèi)部。在這種情況中，依據(jù)活性碳12的層疊方向，活性碳12的音響特性顯著地改變。依據(jù)層疊方向的音響特性的不同通過測量聲阻抗變得明顯，該聲阻抗從聲音的進(jìn)入側(cè)(從空間R3一側(cè))觀測，并通過活性碳12沿聲音穿過活性碳12的傳播方向呈現(xiàn)。注意的是，根據(jù)圖9，聲音傳播方向?qū)?yīng)于從喇叭裝置11的后表面向著活性碳12的方向。而且，根據(jù)圖9，活性碳12的層疊方向?qū)?yīng)于箱體30的前后方向。這樣，在圖9中，活性碳12的層疊方向垂直于聲音的傳播方向。換句話說，活性碳12的層疊方向?qū)?yīng)于活性碳12不接收從位于其平表面上的喇叭裝置11的后表面輻射的聲音的方向?；钚蕴?2垂直于聲音傳播方向?qū)盈B，借此，在活性碳12的纖維與纖維之間沿著與上述聲音傳播方向相同的方向形成間隙。而且，間隙的至少一部分形成為與空間R3相接觸。
在此，為了說明依據(jù)層疊方向的不同所導(dǎo)致的音響特性的不同，將對例如活性碳12以如圖10所示層疊方向定位的情況進(jìn)行研究。圖10為具有以變化層疊方向定位的活性碳12的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的構(gòu)造剖面。圖10所示的活性碳12的層疊方向?yàn)橄潴w30的垂直方向。即，圖10所示的活性碳12的層疊方向?yàn)榕c上述聲音傳播方向相同的方向。而且，換句話說，圖10所示活性碳12的層疊方向?yàn)榛钚蕴?2接收從位于其平表面上的喇叭裝置11后表面產(chǎn)生的聲音的方向。
參照圖11，將對圖9和10中所示活性碳12的每個(gè)層疊方向的音響特性進(jìn)行說明。圖11為顯示在活性碳12以變化層疊方向位于0.5升容積的箱體內(nèi)部的情況下聲阻抗測量結(jié)果的示意圖。在圖11中，活性碳12由比表面積為2000m2/g并且總重量40g的布料型活性碳纖維構(gòu)成。注意的是，在圖11中的聲阻抗對應(yīng)于通過測量連接到上述箱體的聲管的內(nèi)部的聲壓特性變化而獲得的結(jié)果。而且，在圖11中所示的測量值由上述聲管的開口部分的面積Si與對空氣的聲阻Zo的乘積進(jìn)行規(guī)格化后的比聲阻抗來表示。
在圖11中，曲線J為顯示如圖10所示情況中的聲阻抗的電抗分量的絕對值的曲線，在如圖10所示情況中活性碳12的層疊方向與聲音傳播方向相同。曲線K為顯示聲阻抗的電阻分量的曲線。曲線L為顯示如圖9所示情況下聲阻抗中的電抗分量的絕對值的曲線，在如圖9所示情況下活性碳12的層疊方向垂直于聲音傳播方向。曲線M為顯示聲阻抗的電阻分量的曲線。
根據(jù)曲線J和曲線L，根據(jù)層疊方向的狀況，各自的電抗分量難以在200Hz或更低的低音范圍中在音響特性上存在差異，因?yàn)榛钚蕴?2的量保持恒定為重量40g。然而，電阻分量例如在100Hz的頻率表示為曲線K中的1和曲線M中的0.3。即，明顯地，根據(jù)相對于聲音傳播方向的活性碳12的層疊方向，電阻分量的值相差3倍。圖12為顯示由計(jì)算獲得的電阻分量差別對聲壓/頻率特性的影響的示意圖。作為計(jì)算條件，箱體設(shè)置為具有1升容積的低音反射系統(tǒng)，喇叭裝置具有8cm直徑。在圖12中，曲線N為顯示在聲阻抗的電阻分量為0.3的情況下聲壓/頻率特性的曲線。曲線0為顯示在聲阻抗的電阻分量為1.0的情況下聲壓/頻率特性的曲線。當(dāng)曲線N和曲線0相互比較時(shí)，明顯地，在0.3的電阻分量的情況下的曲線N中，90Hz頻率附近的聲壓水平高出約4.5dB。即，活性碳12被層疊成使得其層疊方向垂直于聲音傳播方向，借此，在與上述聲音傳播方向相同的方向上在活性碳12中的纖維與纖維之間形成間隙。因此，發(fā)射自喇叭裝置的聲音很容易地穿過間隙。即，在氣體流過微氣孔的過程中存在很小的損失，并且因此顯著地降低了低音范圍內(nèi)的聲壓水平的惡化。
如上所述，尤其可取地是，活性碳12的層疊方向垂直于聲音傳播的方向定向。注意的是，為了獲得與沿著圖9所示層疊方向?qū)盈B活性碳12相同的效果，作為不同的層疊方式，有一種例如如圖13所示以螺旋方式層疊的方法。圖13為具有活性碳12的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的構(gòu)造剖面，活性碳12由布料型活性碳纖維構(gòu)成、以螺旋方式層疊并位于箱體30內(nèi)部。在圖13中，活性碳12以如x-y橫截面視圖所示的螺旋方式層疊，并位于箱體30內(nèi)部。在這種情況下，活性碳12的纖維與纖維之間的間隙以與聲音傳播方向相同的方向形成。因此，形成了一種結(jié)構(gòu)，其中從喇叭裝置后表面發(fā)射的聲音很容易地在布料型的纖維與纖維之間穿過，借此，可以獲得與圖9中所示的層疊方法相同的效果。
注意的是，上述活性碳12層疊方向上的差異對于根據(jù)上述第一和第二以及下述第四實(shí)施例的揚(yáng)聲器系統(tǒng)具有相似的效果，而不限制于本實(shí)施例。而且，上述活性碳12可以通過折疊并層疊一片布料型活性碳纖維而形成、或通過層疊數(shù)片布料型活性碳纖維而形成。
(第四實(shí)施例)根據(jù)上述第一至第三實(shí)施例的揚(yáng)聲器系統(tǒng)可應(yīng)用于例如如便攜式電話的便攜式終端設(shè)備中。作為另一種便攜式終端設(shè)備的示例，有例如HDD播放器和半導(dǎo)體存儲(chǔ)播放器的便攜式設(shè)備。在下文中，參照圖14和圖15描述將作為第四實(shí)施例的便攜式電話作為便攜式終端設(shè)備，本發(fā)明的揚(yáng)聲器系統(tǒng)應(yīng)用到便攜式電話上。圖14為顯示在其中設(shè)置有本發(fā)明的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的便攜式電話的示意圖。圖14(a)顯示了便攜式電話的前視圖。圖14(b)顯示了便攜式電話的側(cè)視圖。圖14(c)顯示了便攜式電話的后視圖。圖15為沿圖14中所示線AB剖開的便攜式電話的橫截面視圖。
在圖14中，便攜式電話40為例如可折成兩部分的便攜式電話。便攜式電話40大致包括主體構(gòu)架殼體41、液晶顯示器42、揚(yáng)聲器系統(tǒng)43、天線44、以及鉸鏈部分45。液晶顯示器42固定到主體構(gòu)架殼體41。如圖14(b)所示，開口部分411形成在主體構(gòu)架殼體41的側(cè)表面上。在下文中，將對其中的細(xì)節(jié)進(jìn)行說明，然而，揚(yáng)聲器系統(tǒng)43為這樣一種揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其具有根據(jù)第一至第三實(shí)施例的任一揚(yáng)聲器系統(tǒng)相同的結(jié)構(gòu)。揚(yáng)聲器系統(tǒng)43位于液晶顯示器42與鉸鏈部分45之間。如圖15所示，每個(gè)揚(yáng)聲器系統(tǒng)43大致包括喇叭裝置50和活性碳12。關(guān)于揚(yáng)聲器系統(tǒng)43的箱體，在圖15中便攜式電話40的主體構(gòu)架殼體41的內(nèi)部空間作為箱體使用。即，在圖14和圖15中，揚(yáng)聲器系統(tǒng)43的箱體以與主體構(gòu)架殼體41相結(jié)合的方式由主體構(gòu)架殼體41形成。而且，用于分隔左右兩個(gè)揚(yáng)聲器系統(tǒng)43的箱體的分隔器412位于主體構(gòu)架殼體41內(nèi)部?；钚蕴?2位于形成在主體構(gòu)架殼體41內(nèi)部的箱體的內(nèi)部空間R5中。
喇叭裝置50為電動(dòng)喇叭。喇叭裝置50包括構(gòu)架51、厄鐵52、磁鐵53、板54、音圈55、膜片56、墊圈57、以及防塵網(wǎng)58。厄鐵52牢固地固定于構(gòu)架51的下表面、并與構(gòu)架51成一體。磁鐵53例如為圓柱形、并牢固地固定于厄鐵52的下表面。板54例如為圓柱形并牢固地固定于磁鐵53的下表面。磁隙形成于厄鐵52與板54的外周之間。膜片56由例如聚萘二酸乙二醇酯和聚酰亞胺的樹脂薄膜構(gòu)成。膜片56的外周牢固地固定以便被夾在墊圈57與構(gòu)架51之間。音圈55為例如形成為圓柱形的線圈。音圈55牢固地固定于膜片56上以定位于上述磁隙中。上述墊圈57例如為環(huán)形，并設(shè)計(jì)成不允許膜片56與防塵網(wǎng)58接觸，從而確保膜片56的振幅。墊圈57牢固地固定于構(gòu)架51的下表面。防塵網(wǎng)58允許空氣通過，并由阻止例如灰塵的粗微粒的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的材料制成。防塵網(wǎng)58牢固地固定于墊圈57的下表面。而且，防塵網(wǎng)58設(shè)置成分隔活性碳12與其中具有音圈55與膜片56的喇叭裝置50。在構(gòu)架51的上表面形成多個(gè)音孔51h，以使得發(fā)射自膜片56的聲音可以從開口部分411發(fā)射。
喇叭裝置50定位在主體構(gòu)架殼體41的底表面上，并且在喇叭裝置50與主體構(gòu)架殼體41的底表面之間具有空間R6。注意的是，如圖15所示，喇叭裝置50設(shè)置成使得膜片56的其上沒有牢固地固定的音圈55的表面朝向主體構(gòu)架殼體41的內(nèi)部空間。即，音圈55相對于活性碳12而定位，以使得膜片56位于它們之間。在此，上述防塵網(wǎng)58優(yōu)選地為具有細(xì)孔的網(wǎng)，它能夠阻止可能從活性碳12掉下的損失短纖維條進(jìn)入膜片56側(cè)面。然而，即使上述損失的短纖維條一定程度地進(jìn)入，由于膜片56相對于音圈55定位在主體構(gòu)架殼體41的內(nèi)部空間，膜片56起到屏蔽板的作用，并且因此上述損失的短纖維條不會(huì)到達(dá)音圈55。結(jié)果，可阻止因?yàn)殡姸搪泛筒徽Ｂ曇舻陌l(fā)出而導(dǎo)致的故障，其中電短路和不正常聲音的發(fā)出都是由上述損失的短纖維條與音圈55接觸所導(dǎo)致的。
接下來，將對圖15中所示的揚(yáng)聲器系統(tǒng)43的工作進(jìn)行說明。喇叭裝置50為電動(dòng)喇叭，其工作與一般的電動(dòng)喇叭相同，并且因此省略對其說明。例如，當(dāng)便攜式電話40接收來自天線44的接收信號(hào)，接收信號(hào)通過信號(hào)處理部分等等(未示出)進(jìn)行適當(dāng)?shù)靥幚?，并隨后輸入到喇叭裝置50。例如，當(dāng)用于接收呼叫的旋律信號(hào)施加到喇叭裝置50時(shí)，在音圈55中產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力。在驅(qū)動(dòng)力作用下，膜片56振動(dòng)，并隨即產(chǎn)生旋律聲音。自膜片56的上表面產(chǎn)生的旋律聲音經(jīng)由形成于構(gòu)架51上的音孔51h從開口部分411發(fā)射出來。另一方面，自膜片56的下表面產(chǎn)生的聲音穿過防塵網(wǎng)58，并改變形成于主體構(gòu)架殼體41中的箱體(空間R5和R6)的內(nèi)部空間的壓力。然而，由于活性碳12的物理吸附，抑制了上述內(nèi)部空間的壓力變化，并且內(nèi)部空間的容積等效地膨脹。
如上所述，本發(fā)明的揚(yáng)聲器系統(tǒng)應(yīng)用到便攜式電話上，借此，能實(shí)現(xiàn)便攜式電話的豐潤低音重現(xiàn)。
而且，在通常地便攜式電話中，其內(nèi)部容積非常小，布置的喇叭裝置的直徑也很小。由于這些原因，產(chǎn)生呼叫聲和語音的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的重現(xiàn)范圍易于變成500Hz或更高的范圍。另一方面，在將傳統(tǒng)顆粒狀活性碳作為活性碳12應(yīng)用的情況中，難以在上述100Hz-200Hz或更高的高范圍內(nèi)獲得物理吸附作用。圖16為顯示圖14和圖15所示揚(yáng)聲器系統(tǒng)43中的喇叭裝置50的膜片56的振幅特性的測量結(jié)果的示意圖。在圖16中，箱體內(nèi)部空間(空間R5和R6)的容積設(shè)置為1cc。喇叭裝置50的直徑設(shè)置為φ14mm。而且，圖16分別顯示了多個(gè)振幅特性，將沒有活性碳12的情況下的振幅特性設(shè)置為曲線P，將包括傳統(tǒng)顆粒狀活性碳(平均微粒尺寸0.1至0.3mm，重量100mg)的情況下的振幅特性設(shè)置為曲線Q，將包括布料型活性碳纖維(比表面積2000m2/g，重量100mg)的情況下的振幅特性設(shè)置為曲線R，以及將喇叭裝置50獨(dú)自的振幅特性設(shè)置為曲線S。注意的是，相對地顯示的振幅特性稱作相對振幅。而且，喇叭裝置50獨(dú)自的振幅特性對應(yīng)于喇叭裝置50沒有設(shè)置在主體構(gòu)架殼體41中以喇叭裝置50獨(dú)自測量的振幅特性。
鑒于曲線S顯示了喇叭裝置50獨(dú)自的振幅特性，明顯地，振幅峰值位于fOS＝606Hz的共振頻率處。而且，在等于或低于共振頻率fOS的低范圍內(nèi)，由于膜片56的剛性的效果，振幅值保持不變。
鑒于曲線P顯示了沒有活性碳12的情況下的振幅特性，由于空間R5和R6中空氣剛性的效果，共振頻率升高并表示為fOP＝1256Hz。而且，在等于或低于共振頻率fOP的低范圍內(nèi)，空間R5和R6中的空氣剛性的效果相比于膜片56的剛性更大。因此，在等于或低于共振頻率fOP的低范圍內(nèi)，由于空間R5和R6中的空氣剛性的效果，振幅值保持不變。
鑒于曲線Q顯示了包括傳統(tǒng)顆粒狀活性碳的情況下的振幅特性，共振頻率表示為fOQ＝1256Hz，該頻率與沒有活性碳12的情況下的曲線P的頻率相同。在此，如以上第一實(shí)施例所述，基于共振頻率與箱體容積的平方成比例的關(guān)系，明顯地，在1200Hz頻率附近難以具有由顆粒狀活性碳所引起的容積膨脹的效果，即，難以獲得物理吸附效果。另一方面，在等于或低于共振頻率fOQ的低范圍內(nèi)，不像沒有活性碳12的情況下的曲線P，當(dāng)頻率增加時(shí)，振幅值升高。這表明當(dāng)頻率降低時(shí)顆粒狀活性碳產(chǎn)生的物理吸附效果變得明顯。當(dāng)曲線P和曲線Q相互比較時(shí)，在顆粒狀活性碳平均微粒尺寸為0.1至0.3mm的情況下，可以在約200Hz或更低的低范圍中獲得物理吸附效果，然而，在200Hz或更高的高范圍內(nèi)也難以獲得物理吸附效果。該結(jié)果也與上述專利文獻(xiàn)1中公開的圖6的特征相一致。
鑒于曲線R顯示了包括布料型活性碳纖維的情況下的振幅特性，共振頻率表示為fOR＝879Hz。相比較于沒有活性碳12的情況下的曲線P中的共振頻率fOP，曲線R中的共振頻率更低。在此，如以上第一實(shí)施例中所描述的，基于共振頻率與箱體容積的平方成比例的這種關(guān)系，包括本發(fā)明的活性碳纖維的情況下的箱體容積的膨脹率相比較于沒有活性碳12的情況表示為(fOP/fOR)2＝2.04。即，明顯地，箱體的等效容積膨脹了大約2倍。另一方面，在曲線R中，振幅值在等于或低于共振頻率fOR的低范圍內(nèi)保持不變。而且，在等于或低于共振頻率fOR的低范圍內(nèi)，振幅值相比于曲線P和曲線Q增大。而且，這種振幅的增大可在200Hz或更高的高范圍內(nèi)觀察得到。即，明顯地，使用本發(fā)明的活性碳纖維，即使在200Hz或更高的高范圍內(nèi)也能獲得顯著物理吸附效果。
如上所述，在顆粒狀活性碳的情況下，作為氣體通道的其大氣孔充當(dāng)高截止濾波器，并且因此在高范圍內(nèi)抑制了流入微氣孔的氣體。另一方面，在微氣孔位于其表面的活性碳纖維的情況下，不形成大氣孔，并且因此降低了由大氣孔所引起的高截止濾波器的影響。
圖17為顯示在1cc容積的箱體中設(shè)置直徑為φ14mm的微型喇叭的情況下聲壓/頻率特性與電阻抗特性的示意圖。在圖17中，曲線T顯示了沒有活性碳12的情況下聲壓/頻率特性與電阻抗特性。曲線U顯示了以活性碳纖維作為活性碳12的情況下聲壓/頻率特性與電阻抗特性。當(dāng)聲壓/頻率特性在曲線T和曲線U之間比較時(shí)，明顯地，曲線U的低范圍進(jìn)一步擴(kuò)展。另外，至于曲線U中的電阻抗特性，相比于曲線T中的共振頻率，共振頻率偏移到低范圍一側(cè)。這樣，通過將活性碳纖維用作活性碳12，低音范圍顯著地?cái)U(kuò)展。
這樣，通過使用活性碳纖維，其中能夠獲得物理吸附效果的頻率范圍相比于傳統(tǒng)顆粒狀活性碳可以擴(kuò)展到100Hz-200Hz或更高的高范圍，通過使用傳統(tǒng)顆粒狀活性碳僅在100Hz-200Hz或更低的低音范圍內(nèi)獲得物理吸附作用。結(jié)果，即使在重現(xiàn)頻率范圍高的便攜式終端設(shè)備中，可實(shí)現(xiàn)能將重現(xiàn)范圍擴(kuò)展至低音范圍的揚(yáng)聲器系統(tǒng)。
注意的是，根據(jù)本實(shí)施例，喇叭裝置50設(shè)置成使膜片56的其上沒有固定音圈55的表面朝向主體構(gòu)架殼體41的內(nèi)部空間，但并不限定于此。圖15中所示的喇叭裝置50可以倒置地設(shè)置。在這種情況下，喇叭裝置50設(shè)置成使音孔51h與空間R6接觸。在這種情況下，從活性碳12中掉出的損失的短纖維條可進(jìn)入音圈55的附近。因此，在這種情況中，為音孔51h設(shè)置防塵網(wǎng)，借此，可能阻止損失的短纖維條的進(jìn)入。這樣，防塵網(wǎng)58可設(shè)置成分隔開喇叭裝置50與活性碳12。因此，將防塵網(wǎng)58設(shè)置成布置在喇叭裝置50中，但是，作為布置在喇叭裝置50中的替代，防塵網(wǎng)58可以布置成分隔開喇叭裝置50與活性碳12。在這種情況下，揚(yáng)聲器系統(tǒng)43由沒有防塵網(wǎng)58的喇叭裝置50、活性碳12、以及由主體構(gòu)架殼體41構(gòu)成的箱體構(gòu)成。因此，可阻止活性碳12所引起的粗微粒等等進(jìn)入喇叭裝置50。
而且，上述揚(yáng)聲器系統(tǒng)43的箱體利用主體構(gòu)架殼體41的內(nèi)部空間，但可以與主體構(gòu)架殼體41分離地設(shè)置。而且，可能具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中根據(jù)第一至第三實(shí)施例的每個(gè)揚(yáng)聲器系統(tǒng)單獨(dú)地安裝到主體構(gòu)架殼體41內(nèi)部的專有空間。在這種情況下，在便攜式電話裝配過程中，可省略將活性碳21填充到與主體構(gòu)架殼體整體構(gòu)成的活性碳內(nèi)部的操作，這是進(jìn)一步可行的。
而且，根據(jù)上述第一至第三實(shí)施例的揚(yáng)聲器系統(tǒng)可以是這樣一種揚(yáng)聲器系統(tǒng)，例如不僅布置在便攜式終端設(shè)備中，也可以布置在車身內(nèi)部。第一，參照圖18，將對根據(jù)上述第一至第三實(shí)施例的每個(gè)揚(yáng)聲器系統(tǒng)布置在車身內(nèi)部的情況進(jìn)行說明。作為定位于車身內(nèi)部的示例，例如，可以引用的是車門。圖18為顯示根據(jù)本發(fā)明布置在車門中的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的示例的示意圖。
在圖18中，車門包括窗戶部分70、主門單元71、喇叭裝置72、以及活性碳12。在此，與根據(jù)上述第一至第三實(shí)施例的喇叭裝置11一樣，揚(yáng)聲器72為一般地電動(dòng)喇叭。喇叭裝置72安裝到主門單元71。在主門單元71內(nèi)部形成空間?；钚蕴?2位于主門單元71的內(nèi)部空間中。這樣，主門單元71作為箱體，并且因此本發(fā)明的揚(yáng)聲器系統(tǒng)由喇叭裝置72、主門單元71、以及活性碳12構(gòu)成。如上所述，本發(fā)明的揚(yáng)聲器系統(tǒng)布置于車門內(nèi)，借此，即使在該揚(yáng)聲器系統(tǒng)布置在傳統(tǒng)技術(shù)的主門單元71中的情況下可提高等效容積的膨脹、阻止由聲能損失所引起的聲壓水平的惡化、以及提供能夠重現(xiàn)豐潤低音的車內(nèi)收聽環(huán)境。
而且，根據(jù)上述第一至第三實(shí)施例的揚(yáng)聲器系統(tǒng)例如可以是位于車身內(nèi)部的車內(nèi)揚(yáng)聲器系統(tǒng)。圖19為顯示布置在車內(nèi)的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的示例的示意圖。在圖19中，揚(yáng)聲器系統(tǒng)76例如是根據(jù)上述第一至第三實(shí)施例中的任意一種揚(yáng)聲器系統(tǒng)，并且因此省略了對其細(xì)節(jié)的描述。如上所述，揚(yáng)聲器系統(tǒng)76布置在車中，借此，即使其箱體容積與傳統(tǒng)技術(shù)相同的情況下可提高等效容積的膨脹、阻止由聲能損失所引起的聲壓的惡化、以及提供能夠重現(xiàn)豐潤低音的車內(nèi)收聽環(huán)境。
而且，根據(jù)上述第一至第三實(shí)施例的揚(yáng)聲器系統(tǒng)例如可以是圖20中所示的車內(nèi)揚(yáng)聲器系統(tǒng)。圖20為顯示布置在車內(nèi)的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的另一示例的示意圖。在圖20中，揚(yáng)聲器系統(tǒng)包括箱體77、基座78、喇叭裝置11、沖孔網(wǎng)79、以及活性碳12。活性碳12位于箱體77內(nèi)部。在此，喇叭裝置11和活性碳12與以上描述的喇叭裝置11和活性碳12相似，并且因此省略了對其細(xì)節(jié)的描述。如上所述，圖20所示揚(yáng)聲器系統(tǒng)布置在車內(nèi)，借此，即使在箱體容積與傳統(tǒng)技術(shù)相一致的情況下可提高等效容積的膨脹、阻止由聲能損失所引起的聲壓水平的惡化、并提供能夠重現(xiàn)豐潤低音的車內(nèi)收聽環(huán)境。注意的是，箱體77的形狀不限制于圖20中所示的圓柱狀，但可以是長方體。
接下來，參照圖21，將對根據(jù)上述第一至第三實(shí)施例的每個(gè)揚(yáng)聲器系統(tǒng)布置在視頻裝置(例如陰極射線管電視、液晶顯示器電視、以及等離子電視)的情況進(jìn)行說明。圖21為顯示布置在平板電視中的上述揚(yáng)聲器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示例的示意圖，并顯示平板電視的前視圖和其中其一部分沿線OA剖開的側(cè)視圖。在圖21中，平板電視包括平板電視主體80、顯示器81、及兩套揚(yáng)聲器系統(tǒng)82。揚(yáng)聲器系統(tǒng)82為在第一至第三實(shí)施例中描述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)中的任意一種，并且因此省略了對其細(xì)節(jié)的說明。
揚(yáng)聲器系統(tǒng)82的箱體83位于布置在顯示器下方的一部分中的外殼內(nèi)部。喇叭裝置11例如是橢圓形喇叭裝置，并安裝到每個(gè)箱體83上。如上所述，本發(fā)明的揚(yáng)聲器系統(tǒng)布置在平板電視字體80中，借此，即使在具有與傳統(tǒng)技術(shù)相一致的箱體容積的情況下可提高等效容積的膨脹、阻止由聲能損失所引起的聲壓水平的惡化、并提供能夠重現(xiàn)豐潤低音的車內(nèi)收聽環(huán)境。注意的是，圖21中所示每個(gè)揚(yáng)聲器系統(tǒng)82是安裝到顯示器下方的一部分上，然而，也可以是位于顯示器81兩側(cè)。
如上所述，根據(jù)上述第一至第三實(shí)施例的揚(yáng)聲器系統(tǒng)布置在各種設(shè)備和車輛中，借此，可提高每種設(shè)備中等效容積的膨脹、阻止由聲能損失所引起的聲壓水平的惡化、并實(shí)現(xiàn)豐潤低音重現(xiàn)。
注意的是，在上述第一至第四實(shí)施例中，喇叭裝置11，50和72可以是電動(dòng)喇叭，也可以是例如壓電型、靜電型、以及電磁型等揚(yáng)聲器。
工業(yè)實(shí)用性通過設(shè)置在箱體內(nèi)部的活性碳纖維，本發(fā)明提高了等效容積的膨脹、阻止了由聲能損失所引起的聲壓水平的惡化、并且因此可以應(yīng)用到日益變薄的液晶顯示器電視和PDP(等離子顯示器)、立體聲裝置、5.1聲道重現(xiàn)的家庭影院的揚(yáng)聲器、以及車內(nèi)音頻設(shè)備等，所有這些都能產(chǎn)生豐潤低音。
權(quán)利要求
1.一種揚(yáng)聲器系統(tǒng)，包括箱體；安裝到箱體上的喇叭裝置；以及位于箱體內(nèi)部空間的纖維狀活性碳。
2.如權(quán)利要求1所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其特征在于，箱體是封閉型箱體。
3.如權(quán)利要求1所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其特征在于，還包括安裝到箱體上的聲音端口，所述聲音端口聲學(xué)地連接箱體的內(nèi)部空間和外部空間。
4.如權(quán)利要求3所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其特征在于，活性碳牢固地固定到箱體內(nèi)部，以便不阻塞開口部分與喇叭裝置之間的空間，所述開口部分是所述聲音端口兩邊緣上的開口部分之一、并連接到箱體內(nèi)部空間。
5.如權(quán)利要求1所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其特征在于，還包括被動(dòng)輻射器，所述被動(dòng)輻射器安裝到箱體上、并響應(yīng)于喇叭裝置的振動(dòng)而被驅(qū)動(dòng)。
6.如權(quán)利要求5所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其特征在于，活性碳牢固地固定到箱體內(nèi)部，以便不阻塞喇叭裝置與被動(dòng)輻射器之間的空間。
7.如權(quán)利要求5所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其特征在于，還包括板狀材料，所述板狀材料牢固地固定在被動(dòng)輻射器與活性碳之間，以便在被動(dòng)輻射器與板狀材料之間形成氣隙。
8.如權(quán)利要求1所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其特征在于，活性碳被包裹在至少阻隔空氣的屏蔽材料中。
9.如權(quán)利要求8所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其特征在于，屏蔽材料由薄膜形成。
10.如權(quán)利要求9所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其特征在于，薄膜材料是聚氯乙烯或聚偏二氯乙烯。
11.如權(quán)利要求1所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其特征在于，活性碳由酚樹脂制成。
12.如權(quán)利要求1所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其特征在于，喇叭裝置是電動(dòng)型、壓電型、靜電型、或電磁型中的任意一種。
13.如權(quán)利要求1所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其特征在于，活性碳的比表面積為500m2/g或更大。
14.如權(quán)利要求1所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其特征在于，活性碳具有其中布料形式的活性碳被層疊的結(jié)構(gòu)。
15.如權(quán)利要求14所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其特征在于，布料形式的活性碳被層疊的方向垂直于從喇叭裝置輻射的聲音傳播方向。
16.如權(quán)利要求15所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其特征在于，布料形式的活性碳以螺旋方式被層疊。
17.一種便攜式終端設(shè)備，包括如權(quán)利要求1至16中任一所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)；以及支撐揚(yáng)聲器系統(tǒng)的殼體。
18.如權(quán)利要求17所述的便攜式終端設(shè)備，其特征在于喇叭裝置包括音圈；以及音圈牢固地固定在其一個(gè)表面上的膜片；喇叭裝置安裝成使得膜片的另一表面朝向內(nèi)部空間。
19.如權(quán)利要求17所述的便攜式終端設(shè)備，其特征在于，揚(yáng)聲器系統(tǒng)還包括防塵材料，所述防塵材料牢固地固定到箱體內(nèi)部，以便將喇叭裝置與活性碳分隔開。
20.一種車，包括如權(quán)利要求1至16中任一所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)；以及所述揚(yáng)聲器系統(tǒng)位于其內(nèi)部的車身。
21.一種視頻裝置，包括如權(quán)利要求1至16中任一所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)；以及所述揚(yáng)聲器系統(tǒng)位于其內(nèi)部的外殼。
全文摘要
喇叭裝置(11)安裝到形成在箱體(10)前表面上的開口部分。在箱體(10)內(nèi)部，設(shè)置纖維狀活性碳(12)(活性碳纖維)。根據(jù)喇叭裝置(11)的聲壓而變化的箱體內(nèi)部壓力變化通過活性碳(12)的物理吸附而得到抑制。而且，由于活性碳纖維具有物理吸收氣體且位于纖維表面的微氣孔，物理吸收時(shí)的聲能損失變小，并且因此可能阻止聲壓水平的惡化。
文檔編號(hào)H04R1/28GK101027935SQ200580032688
公開日2007年8月29日 申請日期2005年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月27日
發(fā)明者佐伯周二, 松村俊之 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社