降噪扬声器的制作方法

1.各种实施方案总体上涉及音频扬声器，并且更具体地涉及一种降噪扬声器。


背景技术：

2.汽车音频系统通常包括多个扬声器。扬声器可以包括各种类型的扬声器，包括例如全音域单体、超低音单体等。扬声器可以位于车辆的乘客舱内的各个位置中。典型的扬声器位置包括仪表板、门板、内饰板、头枕等。音频系统(包括扬声器的放置和/或构造)可以被设计为在乘客舱内递送愉快的听觉体验。
3.在汽车音频系统中，扬声器可以将乘客舱与外部环境联接。即，扬声器通向或移植到车辆外部的环境，由此利用外部环境作为挡板。这种联接外部的扬声器可以位于车辆的后备厢、后面板架、底盘或车架中。通过这种方式，可以省略其他必要的扬声器壳体，因为该联接外部的扬声器的前侧和后侧分别通过后面板架或底盘彼此隔离。因此，这种方法允许在不牺牲声学性能的情况下实现非常紧凑且重量高效的布置。然而，这种省略壳体的缺点是通常会被原本密封的客舱阻挡的噪声可能进入车辆，这导致更多的外部噪声进入车厢。
4.用于解决较高噪声缺点的解决方案是在联接外部的扬声器的面向车辆内的乘客舱的面的前方放置噪声-振动-声振粗糙度(noise-vibra tion-harshness；nvh)或其他声音衰减材料。该解决方案的缺点是联接外部的扬声器的面的前方的nvh材料可能显著地减少指向乘客舱的联接外部的扬声器的声学输出。减少的声学输出可能导致对由联接外部的扬声器产生的音频的享受和满意度降低。
5.因此，需要更有效的方法来降低从联接外部的扬声器的一侧传递到另一侧的噪声。


技术实现要素：

6.一个实施方案阐述了一种包括振膜的扬声器设备。所述振膜包括：声学层，所述声学层被配置为向所述扬声器设备的第一侧发射输出声音；以及第一声音衰减层，所述第一声音衰减层被配置为衰减从所述扬声器设备的第二侧通过所述振膜传递到所述第一侧的声音，其中所述第一声音衰减层相对于所述声学层定位为更靠近所述第二侧。
7.一个实施方案阐述了一种包括扬声器的音频系统。所述扬声器包括振膜和防尘罩。所述振膜包括：声学层，所述声学层被配置为向所述扬声器的第一侧发射输出声音；以及第一声音衰减层，所述第一声音衰减层被配置为衰减从所述扬声器的第二侧传递到所述第一侧的声音，其中所述第一声音衰减层相对于所述声学层定位为更靠近所述第二侧。
8.一个实施方案阐述了一种包括振膜的扬声器设备。所述振膜包括单层材料，其中所述单层被配置为向所述扬声器设备的第一侧发射输出声音，为所述振膜提供结构，并且衰减从所述扬声器设备的第二侧传递到所述第一侧的声音。
9.进一步的实施方案尤其提供了被配置为实施上述实施方案的设备和系统。
10.所公开技术相对于现有技术的至少一个技术优势在于，利用所公开技术，可以衰
减从外部环境传递通过联接外部的扬声器的非期望噪声，使得对扬声器的声学输出的影响更小。因此，与常规方法相比，扬声器可以产生更高输出音频，同时缓解非期望噪声。另一个技术优势是，传递的噪声可以被扬声器衰减，而无需在扬声器前方添加一块附加材料。因此，扬声器占用更少空间。这些技术优势提供相对于现有技术方法的一种或多种技术改进。
附图说明
11.为了能够详细地理解各种实施方案的上述特征，可通过参考各种实施方案来对以上简要概述的创造性概念进行更具体的描述，附图中示出了所述各种实施方案中的一些。然而，应当注意，附图只示出了创造性概念的典型实施方案，且因而不应被视为以任何方式限制其范围，并且存在其他等效实施方案。
12.图1a是示出根据各种实施方案的音频系统的框图；
13.图1b是示出根据各种实施方案的具有联接外部的扬声器的示例性车辆的示意图；
14.图2是示出根据各种实施方案的具有联接外部的扬声器的示意图；
15.图3示出了根据各种实施方案的第一示例性联接外部的扬声器的横截面图；
16.图4示出了根据各种实施方案的第二示例性联接外部的扬声器的横截面图；
17.图5a示出了根据各种实施方案的第三示例性联接外部的扬声器的横截面图；以及
18.图5b示出了根据各种实施方案的可以用在图5a的联接外部的扬声器中的复合材料的示例。
具体实施方式
19.在以下描述中，阐述了许多特定细节以提供对各种实施方案的更加透彻的理解。然而，对本领域技术人员而言将明显的是，可以在没有这些具体细节中的一个或多个的情况下实践这些创造性概念。
20.图1a示出了被配置为实施各种实施方案的一个或多个方面的音频系统120。在各种实施方案中，音频系统120可以在交通工具(例如，汽车、卡车、船、船舶、飞机等)中实施。
21.如图所示，音频系统120包括但不限于计算装置122、输入/输出(i/o)装置130和任选地包括网络160。计算装置122包括但不限于处理器124，i/o装置接口126、网络接口128、互连件132(例如，总线)、存储装置134和存储器136。可以任何技术上可行的方式来实施处理器124和存储器136。例如但不限于，在各种实施方案中，处理器124与存储器136的任何组合都可以被实施为独立芯片，或者被实施为更全面的解决方案的一部分，所述解决方案被实施为专用集成电路(asic)、片上系统(soc)等。处理器124、i/o装置接口126、网络接口128、存储装置134和存储器136可以经由互连件132彼此通信地耦合。
22.一个或多个处理器124可以包括任何合适的处理器，诸如中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、张量处理单元(tpu)、任何其他类型的处理单元或多个处理单元的组合，诸如被配置为连同gpu一起操作的cpu。一般而言，一个或多个处理器124中的每一者可以是能够处理数据和/或执行软件应用程序和模块(包括回放媒体内容)的任何技术上可行的硬件单元。
23.存储装置134可以包括用于应用程序、软件模块和数据的非易失性存储装置，并且可以包括固定或可移动磁盘驱动器、快闪存储器装置、以及cd-rom、dvd-rom、蓝光、hd-dvd
或其他磁性、光学、固态存储装置等。
24.存储器136可以包括随机存取存储器(ram)模块、快闪存储器单元或任何其他类型的存储器单元或其组合。一个或多个处理器124、i/o装置接口126和网络接口128被配置为从存储器136读取数据和将数据写入到存储器。存储器136包括可以由处理器124执行的各种软件程序和模块(例如，操作系统、一个或多个应用程序、媒体播放器应用程序)和与所述软件程序相关联的应用程序数据(例如，从存储装置134加载的数据)。在一些实施方案中，在操作中，存储器136中的媒体播放器应用程序可以处理包括音频的媒体内容(例如，播放音乐cd、对音频mp3文件进行解码)并将音频输出到可以生成与音频内容相对应的声波的扬声器142。
25.在一些实施方案中，计算装置122通信地耦合到一个或多个网络160。网络160可以是允许在计算装置122与远程系统或装置(未示出)(诸如服务器、云计算系统或其他联网计算装置或系统)之间交换数据的任何技术上可行类型的通信网络。例如，网络160可以包括广域网(wan)、局域网(lan)、无线网络(例如，wi-fi网络、蜂窝数据网络)和/或互联网等等。计算装置122可以经由网络接口128与网络160连接。在一些实施方案中，网络接口128是被配置为连接到网络160并与其对接的硬件、软件或硬件与软件的组合。
26.在一些实施方案中，计算装置122通信地耦合到与计算装置122分离的本地装置。例如，计算装置122可以与位于计算装置122附近的另一个装置(例如，智能手机、平板计算机、笔记本计算机或台式计算机)配对。计算装置122可以经由网络接口128(例如，经由网络160)或经由i/o装置接口126以任何技术上可行的方式(例如，通用串行总线(usb)、蓝牙、特定wi-fi)有线或无线地耦合到该另一装置。
27.i/o装置130可以包括能够提供输入的装置以及能够提供输出的装置。例如，在各种实施方案中，i/o装置130包括一个或多个扬声器142、一个或多个输入装置144以及一个或多个显示装置146。输入装置144的示例包括但不限于触敏表面(例如，触摸板)、触敏屏幕、按钮、旋钮、拨盘、操纵杆等。输入装置144的附加示例包括传声器和成像装置。显示装置146的示例包括但不限于lcd显示器、led显示器、触敏显示器、透明显示器等。另外，i/o装置130可以包括能够接收输入并提供输出的装置，诸如触摸显示器等。
28.扬声器142包括能够以声波形式输出音频的一个或多个扬声器。扬声器142的类型可以包括但不限于全音域单体、中音域单体、低音单体、超低音单体、高音单体等。在一些实施方案中，扬声器142包括一个或多个联接外部的扬声器。
29.在一些实施方案中，音频系统120在车辆中实施。计算装置122可以是车辆的主机单元，并且扬声器142可以装设(例如，安装)在车辆中的不同位置处(例如，乘客舱内、车厢内)。
30.图1b示出了根据各种实施方案的具有扬声器110的示例性车辆100。扬声器110可以包括于在车辆100中实施的汽车音频系统(例如，在车辆100中实施的音频系统120)的扬声器142中。虽然在图1中示例性地示出了一个扬声器110，但是汽车音频系统可以包括多个扬声器。扬声器110可以位于车辆100的车厢104(例如客舱或乘客舱)内或沿着车厢的不同位置中。如果扬声器110位于车辆100的介于车厢104与车辆100外部的外部环境102之间的底盘中(例如，直接安装在车辆100的底盘上并通向外部环境102)，则车辆的底盘可以用于将扬声器110的前侧与扬声器110的后侧隔离，从而避免需要扬声器110的单独壳体或外壳。
因此，对于扬声器110，可以省略扬声器壳体。其中一侧通向外部环境的这种扬声器可以被称为“联接外部的扬声器”(以下简称“ecs”)；ecs联接到车厢104和外部环境102两者。在一些实施方案中，ecs可以是全音域单体、超低音单体、低音单体、中音域单体、高音单体、同轴单体或任何其他类型的扬声器。在特定示例中，车辆100是皮卡车，并且ecs(例如，超低音单体)可以安装在后排座椅与客舱的后面板之间。
31.图2是示出根据各种实施方案的具有联接外部的扬声器的示意图。ecs 212包括但不限于振膜或膜214和防尘罩216。ecs 212可以沿车辆底盘、车架或面板206布置在车辆(例如，车辆100)的车厢(例如，车厢104)的内部202与外部204之间。在一些实施方案中，ecs212沿着底盘、车架或面板布置在挡板中。底盘、车架、面板或挡板可以包括其中布置有ecs 212的开口208。ecs 212的第一侧可以指向车厢的内部202(或需要音频输出的其他区域)并且ecs 212的第二侧可以指向外部204(或与需要音频输出的区域相对的另一个区域)，使得将声音信号辐射到车厢的内部202。在一些实施方案中，ecs 212的面向需要音频输出的区域(例如，内部202)的侧面可以被认为是ecs 212的前侧，而相对侧可以被认为是ecs 212的背侧。ecs 212的振膜214可以位于ecs 212的面向内部202的前侧，如图2所示，或者位于ecs 212的面向外部204的第二侧。振膜214可以具有任何合适的形状和/或几何形状。在一些实施方案中，振膜214基本上为圆锥形。
32.在一些实施方案中，从振膜214的前视图来看，振膜214的中心包括通向容纳ecs 212的各种部件(例如，音圈)的ecs 212内部的开口。因此，ecs 212可以包括防尘罩216以减少进入ecs 212的内部(例如，音圈间隙)的灰尘和碎屑的量。在一些实施方案中，防尘罩216可以影响ecs 212的音频响应(例如，高频响应)。防尘罩216可以具有任何合适的形状和/或几何形状。在一些实施方案中，防尘罩216基本上为圆顶形。
33.由于ecs(例如，扬声器110、ecs 212)联接到车辆外部(例如，车辆100外部的外部环境102)而出现的缺点是来自外部环境的通常会被车辆的原本密封内部(例如，车厢104)阻挡的噪声(例如，道路噪声)可能进入车辆的车厢，这导致进入车厢的外部噪声量较高。对这种缺点的响应是在ecs的面向车厢104的面的前方(例如，ecs的面向车辆内部的侧面)放置声音衰减材料(例如，噪声-振动-声振粗糙度(nvh)材料)。然而，这种响应的缺点是显著地减少ecs的声学输出。这种减少的声学输出可能对由ecs产生的声音产生负面影响，并且不会令ecs的用户满意。
34.响应于这些缺点，联接外部的扬声器可以具有振膜和/或包括声音衰减材料的防尘罩。声音衰减材料衰减来自外部环境(例如，外部环境102)的声音，包括例如来自车辆外部环境的道路噪声。因为声音衰减材料位于振膜和/或防尘罩处，所以声音衰减材料对由扬声器使振膜振动以产生声波产生的声学输出影响很小。下文描述ecs的示例性构造。
35.图3示出了根据各种实施方案的第一示例性ecs 300的横截面图。ecs 300包括但不限于振膜308和防尘罩314。防尘罩314放置在振膜308的中心上方。振膜308可以安装或联接到车架306(例如挡板、车辆底盘)。ecs 300布置在车厢的内部302与外部304之间或需要音频输出的其他区域。如图所示，ecs 300的前方面向内部302，并且由ecs 300产生的声波向内部302辐射。
36.如图所示，振膜308包括但不限于第一声学结构层310和第二声音衰减层312。声学结构层310位于振膜308的面向内部302的侧面，而声音衰减层312位于振膜308的面向外部
304的侧面。
37.在一些实施方案中，声学结构层310可以被配置(例如，声学设计)为在ecs 300操作时将声波辐射到内部302，并且还为振膜308提供结构和形状。更一般而言，声学结构层310可以被配置为提供通常与扬声器相关联的功能性(例如，为振膜308提供结构，辐射声波和/或提供其他声学功能性)。在一些实施方案中，声学结构层310被配置为满足ecs 300的某些声学输出性能要求(例如，由原始装备制造商、系统实施者、终端客户等定义的性能要求)。声学结构层310可以用一种或多种材料(例如，已知材料或专门为实施方式而设计的材料)、形状、和/或几何形状来实施以便满足性能要求。例如，对于给定的实施方式，ecs 300可能具有与给定的实施方式相关联的声学输出性能要求(例如，最小和/或最大声压级(spl)、均值spl、spl范围、最小和/或最大频率、频率范围)，并且将选择用于层310的某些材料和/或形状以满足那些声学输出性能要求。在一些实施方案中，声学结构层310可以由任何合适的材料制成并且可以具有任何合适的厚度。在一些实施方案中，用于声学结构层310的材料是具有满足声学输出性能要求的声学性质的结构材料。在一些实施方案中，声学结构层310的至少一部分可以用一种或多种工艺来处理以使声学结构层310免受各种因素和环境影响(例如，防水、层压等)。
38.声音衰减层312可以被配置为衰减从ecs 300的一侧传递到ecs300的另一侧的声音(例如，从外部304传递到内部302的声音和/或从内部302传递到外部304的声音)。声音衰减层312可以由减少从ecs 300的任一侧传递到另一侧的声音的噪声、振动和声振粗糙度的材料制成。在一些实施方案中，声音衰减层312可以由nvh材料、气凝胶、泡沫材料、纤维材料等制成。在一些实施方案中，材料被选择和/或设计以满足指定的声音衰减要求(例如，声音通过的最小减少量和/或最小吸收量)。在一些实施方案中，声音衰减层312的至少一部分可以用一种或多种工艺处理以使声音衰减层312免受各种因素和环境影响(例如，防水、层压等)。
39.在一些实施方案中，声学结构层310粘附到声音衰减层312(例如，经由胶水或其他粘附剂，经由对任一层或两层进行化学或物理处理，所述处理使声学结构层310与声音衰减层312粘合或以其他方式粘附和/或反之亦然)。
40.类似于振膜308，防尘罩314也可以包括声学结构层316和声音衰减层318。防尘罩314的声学结构层316可以用与振膜308的声学结构层310类似的材料来实施，并且防尘罩314的声音衰减层318可以用与振膜308的声音衰减层312类似的材料来实施。即，声学结构层316可以被配置为向防尘罩314提供结构和声学功能性，并且声音衰减层312可以被配置为衰减从ecs 300的一侧传递到防尘罩314的另一侧(例如，从外部304传递到内部302和/或反之亦然)的声音。在一些实施方案中，层316和318中的任一者或两者的至少一部分可以用一种或多种工艺处理以使所述层免受各种因素和环境影响(例如，防水、层压等)。
41.在一些实施方案中，振膜308的声音衰减层312可以覆盖小于振膜308的暴露于环境的整个表面积。例如，声音衰减层312可以仅覆盖振膜308面向外部304的表面的一部分。类似地，防尘罩314的声音衰减层318可以覆盖小于防尘罩314的暴露于环境(例如，面向外部304)的整个表面积。此外，虽然图3示出了具有相应声音衰减层的振膜308和防尘罩314，但是在一些实施方案中，振膜308和防尘罩314中的任一者或两者可以具有声音衰减层。例如，在如图3所示的ecs 300中，振膜308和防尘罩314中的每一者可以具有声学结构层和声
音衰减层。作为另一个示例，振膜308可以具有如图3所示的声学结构层和声音衰减层，并且防尘罩314可以包括声学结构层316并省略声音衰减层318(例如，防尘罩314可以是常规的防尘罩)。作为又一示例，振膜308可以具有部分地覆盖振膜308的表面并且如图3所示的声音衰减层312，并且防尘罩314可以包括声学结构层316并省略声音衰减层318(例如，防尘罩314可以是常规的防尘罩)。
42.在一些实施方案中，分别作为声学结构层310和316的补充或替代，声音衰减层312为振膜308提供结构和/或声音衰减层318为防尘罩314提供结构。即，对于振膜308，声音衰减层312可以与声学结构层310一样或代替所述声学结构层被配置为向振膜308提供结构(例如，刚性、柔性、形状)。类似地，对于防尘罩314，声音衰减层318可以与声学结构层316一样或代替所述声学结构层被配置为向防尘罩314提供结构(例如，刚性、柔性、形状)。此外，在一些实施方案中，振膜308和防尘罩314可以用不同的材料制成。例如，振膜308中的层可以由与防尘罩314中的相应类似层不同的材料制成。另外，在一些实施方案中，振膜308和/或防尘罩314中的不同层可以具有不同厚度。例如，声音衰减层312可以具有与声学结构层310不同的厚度。类似地，振膜308的声音衰减层312可以具有与防尘罩314的声音衰减层318不同的厚度。
43.图4示出了根据各种实施方案的第二ecs 400的横截面图。ecs400包括但不限于振膜408和防尘罩416。防尘罩416放置在振膜408的中心上方。振膜408可以安装或联接到车架406(例如挡板、车辆底盘)。ecs 400布置在车厢的内部402与外部404之间或需要音频输出的其他区域。如图所示，ecs 400的前方面向内部402，并且由ecs 400产生的声波向内部402辐射。
44.如图所示，振膜408由第一声学结构层410、第二声音衰减层412和第三结构环境层414构成。声学结构层410位于振膜408的面向内部402的侧面，而结构环境层414位于振膜408的面向外部404的侧面。声音衰减层412位于声学结构层410与结构环境层414之间。
45.在一些实施方案中，声学结构层410可以被配置(例如，声学设计)为在ecs 400操作时将声波辐射到内部402，并且还为振膜408提供结构和形状。更一般而言，声学结构层410可以被配置为提供通常与扬声器相关联的功能性(例如，为振膜408提供结构，辐射声波和提供其他声学功能性)。在一些实施方案中，声学结构层410被配置为满足ecs 400的某些声学输出性能要求(例如，由原始装备制造商、系统实施者、终端客户等定义的性能要求)。声学结构层410可以用一种或多种材料(例如，已知材料或专门为实施方式而设计的材料)、形状、和/或几何形状来实施以便满足性能要求。例如，对于给定的实施方式，ecs 400可能具有与给定的实施方式相关联的声学输出性能要求(例如，最小和/或最大声压级(spl)、均值spl、spl范围、最小和/或最大频率、频率范围)，并且将选择用于层410的某些材料和/或形状以满足那些声学输出性能要求。在一些实施方案中，声学结构层410可以由任何合适的材料制成并且可以具有任何合适的厚度。在一些实施方案中，用于声学结构层410的材料是具有满足声学输出性能要求的声学性质的结构材料。在一些实施方案中，用于声学结构层410的材料是具有满足声学输出性能要求的结构性质和声学性质的材料。在一些实施方案中，声学结构层410的至少一部分可以用一种或多种工艺来处理以使声学结构层410免受各种因素和环境影响(例如，防水、层压等)。
46.声音衰减层412可以被配置为衰减从ecs 400的一侧传递到ecs400的另一侧的声
音(例如，从外部404传递到内部402的声音和/或从内部402传递到外部404的声音)。声音衰减层412可以由减少从ecs 400的任一侧传递到另一侧的声音的噪声、振动和声振粗糙度的材料制成。在一些实施方案中，声音衰减层412可以由nvh材料、气凝胶、泡沫材料、纤维材料等制成。在一些实施方案中，材料被选择和/或设计为满足特定的声音衰减要求。
47.在一些实施方案中，结构环境层414可以被配置为向振膜408提供结构和/或环境保护(例如，免受各种因素和环境的影响)。更一般地，结构环境层414可以被配置为向振膜408提供结构和/或保护功能性(例如，为振膜408提供结构，从而保护振膜408免受水和热的影响)。结构环境层414可以经由为所述层选择某些材料、设计材料和/或层的形状等被配置为此。在一些实施方案中，结构环境层414可以由任何合适的材料制成。在一些实施方案中，用于结构环境层414的材料是结构材料和/或保护材料。在一些实施方案中，结构环境层414的至少一部分可以用一种或多种工艺处理以使结构环境层414免受各种因素和环境影响(例如，防水、层压等)。
48.在一些实施方案中，声音衰减层412在声音衰减层412的一侧粘附到声学结构层410(例如，经由胶水或其他粘附剂，经由对层进行化学或物理处理，所述处理使声音衰减层412与声学结构层410粘合或以其他方式粘附和/或反之亦然)。声音衰减层412可以在声音衰减层412的与声学结构层410相对的侧面粘附到结构环境层414(例如，经由胶水或其他粘附剂，经由对层进行化学或物理处理，所述处理使声音衰减层412与结构环境层414粘合或以其他方式粘附和/或反之亦然)。
49.类似于振膜408，防尘罩416也可以包括声学结构层418、声音衰减层420和结构环境层422。防尘罩416的声学结构层418可以用与振膜408的声学结构层410类似的材料来实施。防尘罩416的声音衰减层420可以用与振膜408的声音衰减层412类似的材料来实施。防尘罩416的结构环境层422可以用与振膜408的结构环境层414类似的材料来实施。即，声学结构层418可以被配置为向防尘罩416提供结构和声学功能性，声音衰减层420可以被配置为衰减从ecs 400的一侧传递到防尘罩416的另一侧(例如，从外部404传递到内部402和/或反之亦然)的声音，并且结构环境层422可以被配置为向防尘罩416提供结构和/或环境保护。在一些实施方案中，层418和422中的任一者或两者的至少一部分可以用一种或多种工艺处理以使所述层免受各种因素和环境影响(例如，防水、层压等)。
50.虽然振膜408被示为在声学结构层410与结构环境层414之间具有一个声音衰减层412，但是在一些实施方案中，振膜408可以在声学结构层410与结构环境层414之间具有多个声音衰减层。多个声音衰减层可以由不同的声音衰减材料制成(例如，一层由气凝胶制成，而另一层由泡沫制成)和/或可以具有不同的厚度。例如，在一个示例中，由第一声音衰减材料制成的第一声音衰减层和由第二声音衰减材料制成的第二声音衰减层可以夹在声学结构层410与结构环境层414之间。类似地，防尘罩416可以在声学结构层418与结构环境层422之间具有多个声音衰减层。
51.在一些实施方案中，振膜408的声音衰减层412可以覆盖小于声学结构层410与结构环境层414之间的整个表面积。例如，声音衰减层412可以覆盖声音结构410与结构环境层414之间的区域的仅一部分。类似地，防尘罩416的声音衰减层420可以覆盖小于声学结构层418与结构环境层422之间的整个表面积。此外，虽然图4示出了具有相应声音衰减层的振膜408和防尘罩416，但是在一些实施方案中，振膜408和防尘罩416中的任一者或两者可以具
有声音衰减层。例如，在如图4所示的ecs 400中，振膜408和防尘罩416中的每一者可以具有夹在声学结构层与结构环境层之间的声音衰减层。作为另一个示例，振膜408可以具有如图4所示的声音衰减层，并且防尘罩416可以省略声音衰减层420(例如，防尘罩416可以是常规的防尘罩)。作为又一示例，振膜408可以具有占据声学结构层410与结构环境层414之间的空间的仅一部分的声音衰减层412，并且防尘罩416可以省略声音衰减层420(例如，防尘罩416可以是常规的防尘罩)。
52.在一些实施方案中，振膜408和防尘罩416可以用不同的材料制成。例如，振膜408中的层可以由与防尘罩416中的相应类似层不同的材料制成。另外，在一些实施方案中，振膜408和/或防尘罩416中的不同层可以具有不同厚度。例如，声音衰减层412可以具有与声学结构层410和/或结构环境层414不同的厚度。类似地，振膜408的声音衰减层412可以具有与防尘罩416的声音衰减层420不同的厚度。
53.图5a示出了根据各种实施方案的第三示例性ecs 500的横截面图。ecs 500包括但不限于振膜508和防尘罩512。防尘罩512放置在振膜508的中心上方。振膜508可以安装或联接到车架506(例如挡板、车辆底盘)。ecs 500布置在车厢的内部502与外部504之间或需要音频输出的其他区域。如图所示，ecs 500的前方面向内部502，并且由ecs 500产生的声波向内部502辐射。
54.如图所示，振膜508由单层510构成。层510可以由复合材料或材料混合物制成。在一些实施方案中，层510可以被配置为在ecs 500操作时向内部502辐射声波；为振膜508提供结构、形状和保护；并衰减从ecs 500的一侧传递到ecs 500的另一侧的声音(例如，从外部504传递到内部502的声音和/或从内部502传递到外部504的声音)。更一般地，层510可以被配置为提供通常与扬声器相关联的功能性(例如，为振膜408提供结构、辐射声波和提供其他声学功能性)并衰减从ecs 500的一侧传递到另一侧的声音。在一些实施方案中，层510被配置为满足ecs 500的某些声学输出性能要求(例如，由原始装备制造商、系统实施者、终端客户等定义的性能要求)。层510可以用复合物/混合物的一种或多种材料(例如，已知材料或专门为实施方式而设计的材料)、形状、和/或几何形状来实施以便满足性能要求。例如，对于给定的实施方式，ecs 500可能具有与给定的实施方式相关联的声学输出性能要求(例如，最小和/或最大声压级(spl)、均值spl、spl范围、最小和/或最大频率、频率范围)，并且将选择用于层510的某些材料(复合物或混合物的材料)和/或形状以满足那些声学输出性能要求。此外，材料和/或形状将被选择为具有某些结构性质并具有满足指定的声音衰减要求的声音衰减性质。在一些实施方案中，层510可以具有任何合适的厚度并且包括任何合适的复合材料或材料混合物。在一些实施方案中，层510的至少一部分可以用一种或多种工艺来处理以使层510免受各种因素和环境影响(例如，防水、层压等)。下文参考图5b进一步描述用于层510的复合材料或材料混合物的示例。
55.类似于振膜508，防尘罩512也可以包括单个层514。防尘罩512的层514可以与振膜508的层510类似地构造和配置。即，层514可以被配置为向防尘罩512提供声学、结构、保护和声音衰减功能性。在一些实施方案中，层514的至少一部分也可以用一种或多种工艺来处理以使层514免受各种因素和环境影响(例如，防水、层压等)。
56.虽然图5a示出了振膜508和防尘罩512中的每一者各自具有由声音衰减复合材料或材料混合物制成的单个层，但是在一些实施方案中，振膜508和防尘罩512中的任一者或
两者可以具有带声音衰减复合材料或材料混合物的单个层。例如，在如图5a所示的ecs 500中，振膜508和防尘罩512中的每一者可以具有由声音衰减复合材料或材料混合物制成的单个层。作为另一个示例，振膜508可以具有由声音衰减复合材料或材料混合物制成的单个层，如图5a所示，并且防尘罩512的层514可以由省略声音衰减性质的材料制成(例如，防尘罩512可以是常规的防尘罩)。
57.在一些实施方案中，振膜508和防尘罩512可以用不同的复合材料或不同的材料混合物制成。例如，振膜508的层510可以由与防尘罩512的层514不同的复合材料制成。
58.图5b示出了根据各种实施方案的可以用在联接外部的扬声器500中的复合材料的示例。如上所述，振膜508的层510和/或防尘罩512的层514可以由复合材料制成。一种示例性复合材料是填充复合物522(例如，泡沫状复合物)。第二示例是长纤维复合物524。第三示例是短纤维复合物526。第四示例是混合填充和纤维(长或短)复合物528。在一些实施方案中，与单独的复合物中的任何组成材料相比，复合物中的材料组合将声音衰减能力和结构性质(例如，强度、刚度)最大化。
59.在一些实施方案中，振膜508的层510和/或防尘罩512的层514可以由工程材料制成以具有与上述类似的声学、结构、环境和声音衰减性质。
60.上文结合ecs 300、400和500描述的振膜和防尘罩的构造是用于实施和/或配置ecs以包括用于衰减通过ecs的声音的声音衰减性质的可能方法的示例。在一些实施方案中，ecs可以包括这些方法的任何合适的和技术上可行的组合。例如，ecs可以包括与振膜308或408类似的多层振膜，以及与防尘罩512类似的单层防尘罩。作为另一个示例，ecs可以包括与振膜508类似的单层振膜以及常规的防尘罩。作为进一步的示例，ecs可以包括与振膜308或408类似的多层振膜，并且多层振膜中的声音衰减层可以由具有声音衰减能力的复合材料(例如，上文结合图5a至图5b讨论的任何复合材料)制成。
61.虽然上述方法是在车辆中实施的联接外部的扬声器的上下文中描述的，但是应当理解，上述方法可以在其中需要衰减从扬声器的一侧通过扬声器传递到扬声器的另一侧(例如，从背侧传递到前侧)的声音的任何扬声器中实施。例如，与上述扬声器类似地实施的扬声器可以在车辆中实施，以衰减从车辆的发动机舱通过扬声器进入车厢的噪声。作为另一个示例，与上述扬声器类似地实施的扬声器可以在房间中实施以衰减从房间外部通过扬声器进入房间的噪声。
62.总而言之，联接外部的扬声器可以包括具有声音衰减构造的振膜。振膜可以包括分层构造或复合构造中的声音衰减材料。声音衰减材料可以跨越振膜的至少一些区域。联接外部的扬声器还可以包括具有类似的声音衰减构造的防尘罩。
63.所公开技术相对于现有技术的至少一个技术优势在于，利用所公开技术，可以衰减从外部环境传递通过联接外部的扬声器的非期望噪声，使得对扬声器的声学输出的影响更小。因此，与常规方法相比，扬声器可以产生更高输出音频，同时缓解非期望噪声。另一个技术优势是，传递的噪声可以被扬声器衰减，而无需在扬声器前方添加一块附加材料。因此，扬声器占用更少空间。这些技术优势提供相对于现有技术方法的一种或多种技术改进。
64.1.在一些实施方案中，一种扬声器设备包括振膜，所述振膜包括：声学层，所述声学层被配置为向所述扬声器设备的第一侧发射输出声音；以及第一声音衰减层，所述第一声音衰减层被配置为衰减从所述扬声器设备的第二侧通过所述振膜传递到所述第一侧的
声音，其中所述第一声音衰减层相对于所述声学层定位为更靠近所述第二侧。
65.2.根据条款1所述的扬声器设备，其中所述第一声音衰减层粘附到所述声学层。
66.3.根据条款1或2所述的扬声器设备，其中所述第一声音衰减层包括复合材料。
67.4.根据条款1至3中任一项所述的扬声器设备，其中所述第一声音衰减层包括材料混合物。
68.5.根据条款1至4中任一项所述的扬声器设备，其中所述第二侧包括外部环境。
69.6.根据条款1至5中任一项所述的扬声器设备，其中所述振膜还包括结构层，其中所述第一声音衰减层位于所述声学层与所述结构层之间。
70.7.根据条款1至6中任一项所述的扬声器设备，其中所述第一声音衰减层在所述第一声音衰减层的第一侧上粘附到所述声学层，并在所述第一声音衰减层的与所述第一声音衰减层的所述第一侧相对的第二侧上粘附到所述结构层。
71.8.根据条款1至7中任一项所述的扬声器设备，其中所述振膜还包括第二声音衰减层，所述第二声音衰减层位于所述声学层与所述结构层之间。
72.9.根据条款1至8中任一项所述的扬声器设备，其中所述第二声音衰减层包括与所述第一声音衰减层不同的材料。
73.10.根据条款1至9中任一项所述的扬声器设备，其还包括防尘罩，其中所述防尘罩包括：第二声学层，所述第二声学层被配置为向所述扬声器设备的第一侧发射输出声音；以及第二声音衰减层，所述第二声音衰减层被配置为衰减从所述扬声器设备的第二侧通过所述防尘罩传递到所述第一侧的声音，其中所述第二声音衰减层相对于所述第二声学层定位为更靠近所述第二侧。
74.11.根据条款1至10中任一项所述的扬声器设备，其中所述防尘罩还包括结构层。
75.12.在一些实施方案中，一种音频系统包括扬声器，所述扬声器包括振膜和防尘罩；其中所述振膜包括：声学层，所述声学层被配置为向所述扬声器的第一侧发射输出声音；以及第一声音衰减层，所述第一声音衰减层被配置为衰减从所述扬声器的第二侧传递到所述第一侧的声音，其中所述第一声音衰减层相对于所述声学层定位为更靠近所述第二侧。
76.13.根据条款12所述的音频系统，其中所述第二侧包括外部环境。
77.14.根据条款12或13所述的音频系统，其中所述振膜还包括结构层，其中所述第一声音衰减层位于所述声学层与所述结构层之间。
78.15.根据条款12至14中任一项所述的音频系统，其中所述第一声音衰减层粘附到所述声学层。
79.16.根据条款12至15中任一项所述的音频系统，其中所述防尘罩包括：第二声学层，所述第二声学层被配置为向所述扬声器的第一侧发射输出声音；以及第二声音衰减层，所述第二声音衰减层被配置为衰减从所述扬声器的第二侧通过所述防尘罩传递到所述第一侧的声音，其中所述第二声音衰减层相对于所述第二声学层定位为更靠近所述第二侧。
80.17.根据条款12至16中任一项所述的音频系统，其中所述音频系统在车辆中实施，其中所述第一侧包括所述车辆的客舱，并且其中所述第二侧包括所述车辆外部的环境。
81.18.在一些实施方案中，一种扬声器设备包括振膜，所述振膜包括单层材料，其中所述单层被配置为向所述扬声器设备的第一侧发射输出声音，为所述振膜提供结构，以及
衰减从所述扬声器设备的第二侧传递到所述第一侧的声音。
82.19.根据条款18所述的扬声器设备，其中所述单层包括声音衰减复合材料。
83.20.根据条款18或19所述的扬声器设备，其中所述复合材料包括填充材料、长纤维材料或短纤维材料中的至少一者。
84.任何权利要求中引用的任何权利要求元素和/或本技术中描述的任何元素的以任何方式的任何和所有组合落入本公开和保护的预期范围内。
85.各种实施方案的描述已经呈现以用于说明目的，而并非意在穷举或限于所公开的实施方案。本领域一般技术人员将明了许多修改和变化，而此并不背离所述实施方案的范围和精神。
86.本实施方案的各方面可体现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本公开的各方面可采用以下形式：完全硬件实施方案、完全软件实施方案(包括固件、常驻软件、微代码等)或组合了软件方面与硬件方面的实施方案，所述各实施方案在本文中一般都可称为“模块”、“系统”或“计算机”。另外，本公开中描述的任何硬件和/或软件技术、过程、功能、部件、引擎、模块或系统可被实施为电路或电路的集合。此外，本公开的各方面可采用计算机程序产品的形式，所述计算机程序产品在其上实施有计算机可读程序代码的一个或多个计算机可读介质中实施。
87.可利用一个或多个计算机可读介质的任何组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以是例如但不限于电子、磁性、光学、电磁、红外线或半导体系统、设备或装置或前述各项的任何适合的组合。计算机可读存储介质的更具体示例(非详尽列表)将包括以下介质：具有一个或多个导线的电气连接、便携式计算机软盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便携式光盘只读存储器(cd-rom)、光学存储装置、磁存储装置或前述介质的任何合适的组合。在本文档的语境中，计算机可读存储介质可以是可含有或存储供指令执行系统、设备或装置使用或与其联用的程序的任何有形介质。
88.尽管前述内容针对本公开的实施方案，但是可在不脱离本公开的基本范围的情况下设想出本公开的其他和更多实施方案，且本公开的范围由所附权利要求确定。

技术特征：
1.一种扬声器设备，其包括：振膜，所述振膜包括：声学层，所述声学层被配置为向所述扬声器设备的第一侧发射输出声音；以及第一声音衰减层，所述第一声音衰减层被配置为衰减从所述扬声器设备的第二侧通过所述振膜传递到所述第一侧的声音，其中所述第一声音衰减层相对于所述声学层定位为更靠近所述第二侧。2.根据权利要求1所述的扬声器设备，其中所述第一声音衰减层粘附到所述声学层。3.根据权利要求1所述的扬声器设备，其中所述第一声音衰减层包括复合材料。4.根据权利要求1所述的扬声器设备，其中所述第一声音衰减层包括材料混合物。5.根据权利要求1所述的扬声器设备，其中所述第二侧包括外部环境。6.根据权利要求1所述的扬声器设备，其中所述振膜还包括结构层，其中所述第一声音衰减层位于所述声学层与所述结构层之间。7.根据权利要求6所述的扬声器设备，其中所述第一声音衰减层在所述第一声音衰减层的第一侧上粘附到所述声学层，并在所述第一声音衰减层的与所述第一声音衰减层的所述第一侧相对的第二侧上粘附到所述结构层。8.根据权利要求6所述的扬声器设备，其中所述振膜还包括第二声音衰减层，所述第二声音衰减层位于所述声学层与所述结构层之间。9.根据权利要求8所述的扬声器设备，其中所述第二声音衰减层包括与所述第一声音衰减层不同的材料。10.根据权利要求1所述的扬声器设备，其还包括防尘罩，其中所述防尘罩包括：第二声学层，所述第二声学层被配置为向所述扬声器设备的第一侧发射输出声音；以及第二声音衰减层，所述第二声音衰减层被配置为衰减从所述扬声器设备的第二侧通过所述防尘罩传递到所述第一侧的声音，其中所述第二声音衰减层相对于所述第二声学层定位为更靠近所述第二侧。11.根据权利要求10所述的扬声器设备，其中所述防尘罩还包括结构层。12.一种音频系统，其包括：扬声器，所述扬声器包括：振膜，以及防尘罩；其中所述振膜包括：声学层，所述声学层被配置为向所述扬声器的第一侧发射输出声音；以及第一声音衰减层，所述第一声音衰减层被配置为衰减从所述扬声器的第二侧传递到所述第一侧的声音，其中所述第一声音衰减层相对于所述声学层定位为更靠近所述第二侧。13.根据权利要求12所述的音频系统，其中所述第二侧包括外部环境。14.根据权利要求12所述的音频系统，其中所述振膜还包括结构层，其中所述第一声音衰减层位于所述声学层与所述结构层之间。15.根据权利要求12所述的音频系统，其中所述第一声音衰减层粘附到所述声学层。16.根据权利要求12所述的音频系统，其中所述防尘罩包括：
第二声学层，所述第二声学层被配置为向所述扬声器的第一侧发射输出声音；以及第二声音衰减层，所述第二声音衰减层被配置为衰减从所述扬声器的第二侧通过所述防尘罩传递到所述第一侧的声音，其中所述第二声音衰减层相对于所述第二声学层定位为更靠近所述第二侧。17.根据权利要求12所述的音频系统，其中所述音频系统在车辆中实施，其中所述第一侧包括所述车辆的客舱，并且其中所述第二侧包括所述车辆外部的环境。18.一种扬声器设备，其包括：振膜，所述振膜包括单层材料，其中所述单层被配置为：向所述扬声器设备的第一侧发射输出声音，为所述振膜提供结构，以及衰减从所述扬声器设备的第二侧传递到所述第一侧的声音。19.根据权利要求18所述的扬声器设备，其中所述单层包括声音衰减复合材料。20.根据权利要求19所述的扬声器设备，其中所述复合材料包括填充材料、长纤维材料或短纤维材料中的至少一者。

技术总结
本公开的实施方案阐述了一种降噪扬声器和实施这种降噪扬声器的系统。在一个方面，一种扬声器设备包括振膜。所述振膜包括：声学层，所述声学层被配置为向所述扬声器设备的第一侧发射输出声音；以及第一声音衰减层，所述第一声音衰减层被配置为衰减从所述扬声器设备的第二侧通过所述振膜传递到所述第一侧的声音，其中所述第一声音衰减层相对于所述声学层定位为更靠近所述第二侧。定位为更靠近所述第二侧。定位为更靠近所述第二侧。


技术研发人员：E
受保护的技术使用者：哈曼国际工业有限公司
技术研发日：2023.01.19
技术公布日：2023/8/1