tweeter

Abstract

There is provided a tweeter, including: a chassis; an annular diaphragm having an outside edge, an inside edge, a front face which faces in a forward direction and a rear face which faces in a rearward direction; a drive unit configured to move the diaphragm along a movement axis in the forward direction and in the rearward direction, wherein the drive unit is located rearwards of the annular diaphragm; an outer suspension attached to the outside edge of the annular diaphragm and attached to the chassis to suspend the annular diaphragm; an inner suspension attached to the inside edge of the annular diaphragm and attached to the chassis to suspend the annular diaphragm; an annular diffusor forwards of the annular diaphragm and configured to boost sound pressure level of sound generated by the front face of the annular diaphragm; and wherein the annular diffusor includes a plurality of voids, and wherein each void extends from a rear surface of the annular diffusor to a front surface of the annular diffusor.

Description

TWEETERField of the Invention

[0001] The present invention relates to a tweeter.Background

[0002] Tweeters are a known type of loudspeaker for producing sound at high audio frequencies, typically from around 1 to 2 Kilohertz up to at least the limit of human hearing, around 20 Kilohertz.

[0003] Efforts have been made to increase the output of tweeters across the operational frequency range. This can be done by making use of an annular diffusor (also known as “phase plug” or “equaliser” ) mounted to a ring radiator tweeter, thereby boosting sound pressure level in a range of frequencies.

[0004] US11889258B2, CN1691837A describe examples of tweeters.

[0005] CN2614408Y, CN118945569A describe examples of tweeters with diffusors.

[0006] The present invention has been devised in light of the above considerations.Summary of the Invention

[0007] According to the invention, there is provided a tweeter including: a chassis; an annular diaphragm having an outside edge, an inside edge, a front face which faces in a forward direction and a rear face which faces in a rearward direction; a drive unit configured to move the diaphragm along a movement axis in the forward direction and in the rearward direction, wherein the drive unit is located rearwards of the annular diaphragm; an outer suspension attached to the outside edge of the annular diaphragm and attached to the chassis to suspend the annular diaphragm; an inner suspension attached to the inside edge of the annular diaphragm and attached to the chassis to suspend the annular diaphragm; an annular diffusor forwards of the annular diaphragm and configured to boost sound pressure level of sound generated by the front face of the annular diaphragm; and wherein the annular diffusor includes a plurality of voids, and wherein each void extends from a rear surface of the annular diffusor to a front surface of the annular diffusor.

[0008] Conventional arrangements of annular diffusors, such as those described in CN2614408Y or CN118945569A, make use of a continuous and rotationally symmetric diffusor to boost sound pressure level. This choice reflects what is believed to be a commonly accepted teaching in the art according to which diffusors need to be continuous and rotationally symmetric. The inventors have surprisingly found that the tweeter according to the invention may have improved output when compared to a conventional tweeter having a conventional diffusor. For example, the tweeter according to the invention may improve sound pressure for off-axis sound (i.e. sound at a location which is spaced from the tweeter and off the movement axis) , when compared to at least some conventional tweeters with continuous and rotationally symmetric diffusors which may exhibit a significant drop in sound pressure level for off-axis sound.

[0009] The voids may have any suitable arrangement. For example, the voids may be provided as gaps in the annular diffusor (e.g. providing a segmented diffusor) ; as passages through the annular diffusor (e.g. providing a perforated diffusor) ; or as notches along the diffusor (e.g. providing a notched diffusor) . In some examples, a combination of gaps and / or passages and / or notches is provided. Such examples are described hereinbelow in further detail.

[0010] The annular diffusor may include at least one diffusor portion. Reference to the “annular diffusor” may include reference to the plurality of voids and the at least one diffusor portion, while reference to the at least one “diffusor portion” may exclude the plurality of voids.

[0011] The plurality of voids may include a plurality of diffusor gaps. The diffusor portions may be spaced (e.g. spaced circumferentially) around the movement axis to define the plurality of diffusor gaps (or ‘gaps’ for short) .

[0012] Each diffusor gap may be formed between adjacent diffusor bodies.

[0013] By having the diffusor portions and the diffusor gaps, sound produced by the tweeter may be improved, particularly off-axis sound pressure level may be boosted at at least one frequency, and may be smoothed across a frequency range including said at least one frequency. Said at least one frequency may be around 18 kHz, and said frequency range may be 10 kHz to 20 kHz.

[0014] The diffusor portions may in combination form a ring shape wherein adjacent diffusor portions are separated by one of the diffusor gaps.

[0015] Any suitably number of diffusor portions may be provided. For example, the number of diffusor portions may be in a range from two to seven diffusor portions.

[0016] Each diffusor gap may be formed between end faces of adjacent diffusor portions. Each diffusor gap may have width, as measured in a plane perpendicular to the movement axis, bounded by the end faces of the adjacent diffusor portions.

[0017] Each diffusor portion may have a pair of end faces. The end faces may delimit the diffusor portion circumferentially.

[0018] Where multiple diffusor portions are provided, adjacent diffusor portions may be arranged such that an end face of one diffusor portion faces an end face of another diffusor portion. The diffusor portions may be spaced circumferentially around the movement axis to define the plurality of diffusor gaps between adjacent end faces of adjacent diffusor portions.

[0019] Each diffusor portion may have any suitable cross-sectional shape.

[0020] Each diffusor portion may have the shape of a ring segment (of any cross-sectional shape) .

[0021] The end faces may be curved such that the diffusor gap between adjacent diffusor portions varies in width, as measured in a plane perpendicular to the movement axis, with distance to the movement axis. For example, the diffusor gap may decrease in width with increasing in distance to the movement axis; or the diffusor gap may increase in width with increasing in distance to the movement axis; or the diffusor gap may decrease and then increase in width with increasing in distance to the movement axis.

[0022] For example, when the tweeter is viewed in a direction parallel to the movement axis, the diffusor gap may increase in width in a direction towards the movement axis (e.g. towards the inner edge of the annular diffusor) and / or may increase in width in a direction away from the movement axis (e.g. towards the outer edge of the annular diffusor) . In some examples, the end faces may be curved, for example convexly, such that each diffusor gap becomes wider both in a direction towards the movement axis and in a direction away from the movement axis.

[0023] By curving the end faces of the diffusor portions, the performance of the tweeter may be further improved and, in particular, fine tuned.

[0024] The diffusor portions may be arranged to be entirely separate from each other and, in particular, the end faces of adjacent diffusor portions may be entirely separate.

[0025] The annular diffusor may have an outer edge and an inner edge.

[0026] The inner edge of the annular diffusor may extend around the inside edge of the annular diaphragm. The outer edge of the annular diffusor may be surrounded by the outside edge of the annular diaphragm (or, conversely, the outside edge of the annular diaphragm may extend around the outer edge of the annular diffusor) .

[0027] The inner edge of the annular diffusor may extend around the inner suspension. The outer edge of the annular diffusor may be surrounded by the outer suspension (or, conversely, the outer suspension may extend around the outer edge of the annular diffusor) .

[0028] The inner edge of the annular diaphragm may bound a central aperture through the annular diffusor. The annular diaphragm may extend into the central aperture.

[0029] Each of the diffusor gaps may extend from the outer edge to the inner edge of the annular diffusor, e.g. radially, such that adjacent diffusor portions are completely separated by the diffusor gap therebetween. The plurality of voids may, additionally or alternatively, include diffusor passages (or ‘passages’ for short) spaced from the edges.

[0030] The plurality of diffusor passages may include at least 5 diffusor passages.

[0031] The plurality of diffusor passages may include up to 100 diffusor passages.

[0032] Each diffusor passage may have an extent, as measured in a direction perpendicular to the movement axis, in a range of 0.2 to 3 millimetres.

[0033] The diffusor passages may have any suitable cross-sectional shape, for example circular.

[0034] The plurality of voids may, additionally or alternatively, include diffusor notches (or ‘notches’ for short) along at least one of the edges of the annular diffusor. In some examples, diffusor notches are provided along both the outer edge and the inner edge of the annular diffusor. Diffusor notches along the outer edge of the annular diffusor may be bounded by the at least one diffusor portion in a direction towards the movement axis. Diffusor notches along the inner edge of the annular diffusor may be bounded by the at least one diffusor portion in a direction away from the movement axis.

[0035] The diffusor notches may define regions of the annular diffusor where a thickness of the annular diffusor, as measured in a direction perpendicular to the movement axis, is reduced.

[0036] The plurality of diffusor notches may include at least four diffusor notches.

[0037] The plurality of diffusor notches may include up to 15 diffusor notches.

[0038] Each diffusor notch may have a depth, as measured in a direction perpendicular to the movement axis, of at least 1 millimetre.

[0039] Each diffusor notch may have a length, as measured along the respective edge on which the diffusor notch is provided, of at least 0.5 millimetres.

[0040] By providing the diffusor passages and / or the diffusor notches, performance of the tweeter may be improved.

[0041] The front surface of the annular diffusor may be convex. For example, the front surface of the annular diffusor may protrude in the forward direction.

[0042] By providing the convex front surface, off-axis sound pressure level may be further improved. Without wishing to be bound by theory, it is believed that the convex front surface may improve propagation of spherical waves and reduce diffraction, thereby improving distribution of the sound produced by the tweeter.

[0043] When the tweeter is viewed in a direction parallel to the movement axis, the diffusor portion (or the diffusor portions, as the case may be) may extend over at least 25%of (the front face of) the annular diaphragm; optionally over at least 50%of the annular diaphragm. Optionally the diffusor portion (s) may extend over no more than 80%of the annular diaphragm. Here, reference to the “diffuser portion (s) ” is reference to all diffusor portions.

[0044] The plurality of voids, when the tweeter is viewed in a direction parallel to the movement axis, may have a total area which is no more than 20%of the area covered by the diffuser portion (s) of the annular diffusor. In some examples, the plurality of voids may have a total area which is no more than 10%of the area covered by the diffuser portion (s) of the annular diffusor. In some examples, the plurality of voids may have a total area which is no more than 6%of the area covered by the diffuser portion (s) of the annular diffusor.

[0045] By configuring the plurality of voids to have a total area no more than 20% (optionally 10%or 6%) of the aera covered by the diffuser portion (s) , this may provide for an improved SPL (sound pressure level) boost and smoothed high-frequency rolloff.

[0046] The total area of the plurality of voids may be at least 2%of the area covered by the diffuser portion (s) of the annular diffusor.

[0047] In some examples, the diffuser gaps, when the tweeter is viewed in a direction parallel to the movement axis, may have a total area which is no more than 20%of the area covered by the diffuser portion (s) of the annular diffusor; optionally no more than 10%of the area covered by the diffuser portion (s) of the annular diffusor; optionally no more than 6%of the area covered by the diffuser portion (s) of the annular diffusor.

[0048] The plurality of voids may be configured to boost sound pressure level of off-axis sound. For example, there may be a frequency at which sound pressure level of off-axis sound is boosted by the plurality of voids.

[0049] Here, the boost of sound pressure level may be understood as a boost when comparing the tweeter to an equivalent tweeter without the voids. That is to say, the plurality of voids may be configured to boost sound pressure level of off-axis sound compared with an equivalent tweeter without the plurality of voids (i.e. a tweeter without the plurality of voids but otherwise equivalent) .

[0050] In some examples, the plurality of voids may be configured to boost sound pressure level of off-axis sound emitted from the tweeter at an angle of 45 degrees relative to the movement axis.

[0051] High-frequency output from tweeters may be comparatively directional, with a significant proportion of the sound pressure being along or close to the movement axis. Conventional tweeters may therefore exhibit comparatively low sound pressure level for off-axis sound, e.g. at 45 degrees, and this off-axis sound pressure level may be further decreased by a conventional diffusor. In particular, a significant drop in sound pressure level may occur at high frequencies, resulting in a “peaky” response when using a conventional diffusor. By contrast, the tweeter according to the present invention may boost off-axis sound by including the voids in the annular diffusor. This boost to sound pressure level may smooth out the response, e.g. by reducing the drop in sound pressure level as would be present without the voids in the annular diffusor.

[0052] In some examples, the plurality of voids may be configured to smoothen sound pressure level of off-axis sound in a frequency range from 10 kHz to 20 kHz by boosting sound pressure level of off-axis sound in a first frequency range within 10 kHz to 20 kHz and by decreasing sound pressure level of off-axis sound in a second frequency range within 10 kHz to 20 kHz. For example, the plurality of voids may be configured to smoothen sound pressure level of off-axis sound when compared to sound pressure level across the frequency range from 10 kHz to 20 kHz of an equivalent tweeter without the plurality of voids.

[0053] A highest frequency of the second frequency range may be lower than a lowest frequency of the first frequency range.

[0054] The plurality of voids may be configured to boost sound pressure level of off-axis sound by at least 3 dB (decibels) ; optionally by at least 5 dB.

[0055] In some examples, the plurality of voids may be configured to provide a sound pressure level of off-axis sound emitted from the tweeter at an angle of 45 degrees relative to the movement axis that is higher by at least 3 dB (optionally by at least 5 dB) at at least one frequency when compared to a sound pressure level of an equivalent tweeter without the plurality of voids.

[0056] The plurality of voids may be configured to boost sound pressure level of sound having a frequency of at least 10 kHz (kilohertz) ; optionally at least 12 kHz; optionally at least 15 kHz.

[0057] In some examples, the tweeter may be configured to boost off-axis sound (e.g. 45 degrees) having a frequency of at least 10 kHz. Given that particularly high frequency output may be highly directional, a smoothed off-axis response at high frequencies as can be provided by the voids may be particularly desirable.

[0058] The tweeter may include a support arrangement configured to hold the annular diffusor in position.

[0059] The support arrangement may include at least one support arm to hold the annular diffusor. Suitably the at least one support arm may be attached to the chassis and to the annular diffusor. In some examples, a plurality of support arms is provided, e.g. such that each diffusor portion is held by a plurality of support arms.

[0060] The diaphragm may be made from any suitable material. For example, the diaphragm may be made out of metal, e.g. a metal alloy such as an aluminium-magnesium alloy.

[0061] The outer suspension and the inner suspension may be made from any suitable material. For example, the suspensions may be made from polyester.

[0062] The invention includes the combination of the aspects and preferred features described except where such a combination is clearly impermissible or expressly avoided.

[0063] Summary of the Figures

[0064] Embodiments and experiments illustrating the principles of the invention will now be discussed with reference to the accompanying figures in which:

[0065] Figure 1 is a perspective view of a tweeter implementing design principles believed to be known.

[0066] Figure 2 is another perspective view of a tweeter implementing design principles believed to be known.

[0067] Figure 3 is a graph comparing performance of the tweeters of Figures 1 and 2.

[0068] Figure 4 is a perspective view of an exemplary tweeter.

[0069] Figure 5 is a sectional view of the tweeter.

[0070] Figure 6 is a front view of the tweeter.

[0071] Figure 7 is a photograph showing the front view of the tweeter of Figure 6.

[0072] Figure 8 is an enlarged sectional view of part of the tweeter.

[0073] Figure 9 is a graph comparing performance of the tweeter of Figure 7 against the tweeter of Figure 2.

[0074] Figure 10 is a graph comparing performance of a conventional tweeter without diffusor and a conventional tweeter with a conventional diffusor.

[0075] Figure 11 is another graph comparing performance of the conventional tweeter without diffusor and the conventional tweeter with the conventional diffusor, where the width of the conventional tweeter is increased.

[0076] Figure 12 is a perspective view of another exemplary tweeter.

[0077] Figure 13 is a front view of the tweeter of Figure 12.

[0078] Figure 14 is a perspective view of another exemplary tweeter.

[0079] Figure 15 is a perspective view of another exemplary tweeter.

[0080] Figure 16 is a sectional view of another exemplary tweeter.

[0081] Figure 17 is a perspective view of another exemplary tweeter.

[0082] Figure 18 is a sectional view of the tweeter of Figure 17.

[0083] Figure 19 is a front view of the tweeter of Figure 17.

[0084] Figure 20 is another perspective view of the tweeter of Figure 17.

[0085] Figure 21 is another front view of the tweeter of Figure 17.

[0086] Figure 22 is another perspective view of the tweeter of Figure 17.

[0087] Figure 23 is another perspective view of the tweeter of Figure 17.Detailed Description of the Invention

[0088] Aspects and embodiments of the present invention will now be discussed with reference to the accompanying figures. Further aspects and embodiments will be apparent to those skilled in the art. All documents mentioned in this text are incorporated herein by reference.

[0089] Figures 1 and 2 shows tweeters implementing design principles which are believed to be known. More particularly, Figure 1 is a perspective view of a tweeter 10 without diffusor, while Figure 2 is a perspective view of a tweeter 20 with diffusor 22. The diffusor 22 is a continuous ring that follows the shape of the diaphragm 24 at the valley position and serves as an acoustic equalizer.

[0090] The tweeters 10, 20 are of the ring radiator type. Ring radiators may generally include two suspensions and typically a stiff diaphragm between them. An inner suspension and an outer suspension are attached to a W-shaped diaphragm (or “V-shaped” diaphragm, with a V-shape on both sides of the diaphragm) are often on the same plane perpendicular to the main radiation axis. By driving the diaphragm at an annular valley of the diaphragm, a comparably large diaphragm with pistonic behaviour over a wide frequency range can be achieved. Ring radiators may be preferred by some listeners due to the large annular diaphragm.

[0091] Figure 3 is a graph showing measurements of sound pressure level (SPL) for the tweeter 10 of Figure 1 and the tweeter 20 of Figure 2 for a frequency range of 500 Hz to 20 kHz. Reference numeral 15 indicates the line representing measurements for the tweeter 10 of Figure 1, while reference numeral 25 indicates the line representing measurements for the tweeter 20 of Figure 2. As can be seen in Figure 3, the diffusor 22 provides an SPL boost in the upper range of the frequency response (from about 10 kHz) . In practice, tweeters may be used in combination with a low-frequency loudspeaker, such that a high-frequency boost to SPL of the tweeter, such as that seen in Figure 3, may be desirable to add sparkle and airiness to the produced sound.

[0092] Figures 4 to 8 illustrate a tweeter 100 according to the present disclosure. Figure 4 is a perspective view of the tweeter 100; Figure 5 is a sectional view of the tweeter 100; Figure 6 is a front view of the tweeter 100; Figure 7 is a photograph showing a front view of a physical sample of the tweeter 100; and Figure 8 is a sectional view of part of the tweeter 100.

[0093] The tweeter 100 includes a chassis 110, an annular diaphragm 120, and a drive unit 130 rearwards of the diaphragm 120. The drive unit 130 includes a moveable part, which here is provided as a voice coil 140 attached to the diaphragm 120, and a stationary part, which here is provided as a magnet unit 150.

[0094] The chassis 110 includes a frame 112 and a front plate 114 (see Figure 5) . The annular diaphragm 120 and the drive unit 130 are arranged within the frame 112 and the front plate 114 is attached to the frame 112 such that it extends across the diaphragm 120.

[0095] The tweeter 100 is operable to energise the drive unit 130 to cause movement of the voice coil 140 relative to the magnet unit 150 along a movement axis 101, alternately, in a forward direction 102 and a rearward direction 103. Suitably, the voice coil 140 and the magnet unit 150 magnetically interact with each other to effect the movement of the voice coil 140. The diaphragm 120 and the voice coil 140 are joined together to define a moveable assembly, such that they move together ‘as a unit’ when the voice coil 140 is caused to move. When causing the moveable assembly to move, the diaphragm 120 acts as a piston and produces sound.

[0096] As seen in Figure 5, the diaphragm 120 in this example is W-shaped. As noted above, a W-shaped diaphragm is sometimes called V-shaped when referring to half of the diaphragm (e.g. in view of rotational symmetry such that revolution around the movement axis 101 yields the W-shape) .

[0097] The annular diaphragm 120 has an outside edge 121 and an inside edge 122. The outside edge 121 and the inside edge 122 are each circular.

[0098] An outer suspension 162 is attached to the outside edge 121 and is attached to the chassis 110 to suspend the annular diaphragm 120. An inner suspension 164 is attached to the inside edge 122 of the annular diaphragm 120 and attached is to the chassis 110 to suspend the annular diaphragm 120.

[0099] The relative terms “inside” and “outside” (as well as the terms “inner” and “outer” ) are used, as is common, with respect to the movement axis 101. The inner suspension 164 is closer to the movement axis 101, while the outer suspension 162 is farther from the movement axis 101.

[0100] The annular diaphragm 120 has a front face 123 which faces in the forward direction 102 and a rear face 124 which faces in the rearward direction 103. The drive unit 130 is operable to move the annular diaphragm 120 so as to cause the front face 123 of the annular diaphragm 120 to produce sound which is emitted from the tweeter 100 in the forward direction 102.

[0101] The tweeter 100 includes an annular diffusor 170 (or “annular diffusor arrangement” ) . The annular diffusor 170 is arranged forwards of the annular diaphragm 120 and is configured to boost sound pressure level of sound generated by the front face 123 of the annular diaphragm 120. As can be seen, the annular diffusor 170 is segmented rather than continuous. More particularly, the annular diffusor 170 includes a plurality of voids 180 for propagation of sound produced by the front face 123 of the annular diaphragm 120. Suitably each void 180 extends from a rear surface 171 of the annular diffusor 170 to a front surface 172 of the annular diffusor 170.

[0102] The rear surface 171 of the annular diffusor 170 faces the annular diaphragm 120. In some examples, the rear surface 171 of annular diffusor 170 has a shape which matches the shape of the front face 123 of the annular diaphragm 120. The rear surface 171 of the annular diffusor 170 may be arranged with a separation of less than 1 millimetre, as measured in a direction parallel to the movement axis 101, when the diaphragm 120 is at rest.

[0103] The annular diffusor 170 has an outer edge 173 and an inner edge 174. The inner edge 174 bounds a central aperture 179 through the annular diffusor 170. The central aperture 179 is not considered to be a void of the plurality of voids 180.

[0104] In Figure 8, an enlarged view of the annular diffusor 170 is shown.

[0105] In this example, the voids 180 are provided as diffusor gaps 182 which divide the annular diffusor 170 into separate segments. More particularly, there are three diffusor gaps 182 which divide the annular diffusor 170 into three separate diffusor portions 190. This configuration of the annular diffusor 170 is referred to as a 3-segment configuration, referring to the three diffusor portions 190 (or diffusor “segments” ) separated by three diffusor gaps 182.

[0106] The tweeter 100 includes a support arrangement including a plurality of support arms 176 to hold the annular diffusor 170. The support arms 176 are attached to the chassis 110, and in particular to the front plate 114, and to the annular diffusor 170. In this example, each diffusor portion 190 is held by a plurality of said support arms 176.

[0107] Figure 9 is a graph comparing the sound pressure level, as measured in anechoic conditions and mounted on an infinite baffle, of the tweeter 100 and the tweeter 20 without voids in the diffusor 22.

[0108] Measurement results relating to the tweeter 100 are indicated by a pair of solid lines. The upper solid line represents on-axis measurements, i.e. 0 degrees with respect to the movement axis 101. The lower solid line represents off-axis measurements, in this case 45 degrees with respect to the movement axis 101. Measurement results relating to the tweeter 20 are indicated by a pair of dashed lines. The upper dashed line represents on-axis measurements, while the lower dashed line represents 45-degree off-axis measurements.

[0109] Corresponding measurement results relating to the tweeter 20 are indicated using a pair of dashed lines.

[0110] As can be seen in Figure 9, the resulting SPL responses are similar for the majority of frequencies. A pronounced difference can be seen for the off-axis measurements, where the tweeter 100 exhibits a more flattened out dip around 18 kHz, i.e. improved off-axis smoothness, as compared with the peakier response of the tweeter 20 with the continuous diffusor. Notably, the SPL boost at around 18 kHz for the off-axis measurements exceeds 5 dB.

[0111] The SPL boost provided by the annular diffusor 170 thus smoothens the sound pressure level of off-axis sound, by reducing the drop in SPL at around 18 kHz. It is noted that Figure 9 shows that the off-axis output of the tweeter 100 is generally slightly lower than the output from the tweeter 20 (other than for the range of boosted frequencies) . This means that the conventional tweeter 20 drops from higher SPL (below around 18 kHz) to lower SPL (at around 18 kHz) when compared to the tweeter 100, therefore exhibiting a peakier response.

[0112] The tweeter 100 may improve balance between on-axis sound and off-axis sound, i.e. a smoother transition from on-axis response to off-axis response, which will sound better to the ear (even at comparably high frequencies) as compared to a peaky response.

[0113] Figures 10 and 11 shows graphs illustrating the simulated SPL responses by conventional tweeters without diffusor (lines labelled “A” ) and with a conventional continuous and rotationally symmetric diffusor (lines labelled “B” ) . Figure 10 shows results for a diffusor having a width of 3.8 millimetres, while Figure 11 shows results for a diffusor having a width of 5.45 millimetres, thereby illustrating the effect of increasing the width of a diffusor.

[0114] As can be seen from Figures 10 and 11, adjusting the width of a diffusor can provide for tuning of the output of the tweeter at comparatively high frequencies. Adjusting the width of a diffusor and including voids in said diffusor can be utilised in combination, but including the voids can also be used as an alternative for tuning of the output (for example where reduction of the width of the diffusor is not desirable) . For example, a desired performance may be achievable by adding more voids or larger voids instead of (further) reducing the width of an otherwise continuous diffusor. This gives much more flexibility in the configuration of the ring radiator tweeter both acoustically and structurally.

[0115] Figures 12 and 13 show another a tweeter 200. Figure 12 is a perspective view of the tweeter 200, while Figure 13 is a front view of the tweeter 200.

[0116] The tweeter 200 shares features with the tweeter 100 described above and detailed description is therefore omitted.

[0117] The tweeter 200 includes a chassis 210, an annular diaphragm 220, and a drive unit (not shown) rearwards of the diaphragm 220. The tweeter 200 further includes an annular diffusor 270.

[0118] The annular diffusor 270 includes a plurality of voids 280 provided in this example as two diffusor gaps 282. The annular diffusor 270 is referred to as a 2-segment configuration with two diffusor portions 290.

[0119] It is envisaged that a larger number of diffusor portions may be provided, for example with correspondingly narrow diffusor gaps. Such a configuration may in use also influence the acoustic damping of the boosted frequency range.

[0120] Figure 14 is a perspective view of another tweeter 300. The tweeter 300 shares features with the tweeter 100 and the tweeter 200 described above and detailed description is therefore omitted.

[0121] The tweeter 300 includes a chassis 310, an annular diaphragm 320, and a drive unit (not shown) rearwards of the diaphragm 320. The tweeter 300 further includes an annular diffusor 370.

[0122] The annular diffusor 370 has an outer edge 373 and an inner edge 374.

[0123] The annular diffusor 370 includes a plurality of voids 380 including two diffusor gaps 382 and further including a plurality of diffusor notches. The annular diffusor 370 includes a plurality of outer diffusor notches 386 along the outer edge 373, and includes a plurality of inner diffusor notches 387 along the inner edge 374.

[0124] The annular diffusor 370 is referred to as a 2-segment configuration with two diffusor portions 390.

[0125] The diffusor notches provide another possible implementation of voids for the annular diffusor 370 and may in practice be used to adjust the output of the tweeter 300, for example in addition to the diffusor gaps 382.

[0126] Figure 15 is a perspective view of another tweeter 400. The tweeter 400 shares features with the tweeter 100, the tweeter 200 and the tweeter 300 described above and detailed description is therefore omitted.

[0127] The tweeter 400 includes a chassis 410, an annular diaphragm 420, and a drive unit (not shown) rearwards of the diaphragm 420. The tweeter 400 further includes an annular diffusor 470.

[0128] The annular diffusor 470 includes a plurality of voids 480 including two diffusor gaps 482 and further including a plurality of diffusor passages 488.

[0129] The diffusor passages 488 provide another possible implementation of voids for the annular diffusor 470 and may in practice be used to adjust the output of the tweeter 400, for example in addition to diffusor gaps and / or diffusor notches.

[0130] The annular diffusor 470 is referred to as a 2-segment configuration with two diffusor portions 490. Where diffusor passages are provided, the annular diffusor is also referred to as a perforated annular diffusor. Besides design freedom resulting from adjusting of the width of the annular diffusor, the number and size of the diffusor gaps, (micro) perforations provide further options, e.g. to increase the acoustic damping further.

[0131] Figure 16 is a sectional view of another tweeter 500. The tweeter 500 shares features with the tweeters described above, and detailed description is therefore omitted.

[0132] The tweeter 500 includes a chassis 510, an annular diaphragm 520, and a drive unit 530 rearwards of the diaphragm 520. The tweeter 500 further includes an annular diffusor 570 which includes a plurality of voids 580 and a plurality of diffusor portions 590.

[0133] The annular diffusor 570 has a rear surface 571 and a front surface 572. In the examples described above, the annular diffusors have convex front surfaces whereas on the present example the annular diffusor 570 has a concave front surface 572.

[0134] Figures 17 to 23 illustrate another tweeter 600. Figures 17 and 18 are a front view and a perspective view, respectively. Figures 19 and 20 are corresponding front and perspective views but also including shading to illustrate the configuration of the tweeter 600. Figure 21 is a perspective view of a front plate. Figures 22 and 23 are further perspective views of the tweeter 600 with integrated leads and connector.

[0135] The tweeter 600 shares features with the tweeters described above, and detailed description is therefore omitted.

[0136] The tweeter 600 includes a chassis 610. The chassis 610 includes a frame 612 and a front plate 614 which is attached to the frame 612. The tweeter 600 includes an annular diffusor 670. In this example, the front plate 614 of the chassis 110 includes the annular diffusor 670.

[0137] The annular diffusor 670 includes a plurality of voids 680, provided as diffusor gaps 682, and a plurality of diffusor portions 690. The diffusor portions 690 are spaced around the movement axis to define the plurality of diffusor gaps 682, where each diffusor gap 682 is formed between adjacent diffusor portions 690. Each diffusor gap 682 is formed between end faces 692 of the adjacent diffusor portions 690.

[0138] The diffusor gaps 682 are flared in the present example. Suitably, the end faces 692 of the diffusor portions 690 are curved such that, when viewed in a direction parallel to the movement axis 601, the diffusor gap 682 between adjacent diffusor portions 690 increases in a direction towards the movement axis 601 and also increases in a direction away from the movement axis 601. That is to say, the separation between the end faces 692 of adjacent diffusor portions 690 increases towards the movement axis 601 and also increases away from the movement axis 601 such that the diffusor gap 682.

[0139] The diffusor gap 682 increases towards an outer edge 673 of the annular diffusor 670, and increases towards an inner edge 674 of the annular diffusor 670. In some examples, the diffusor gap 682 may increase towards the outer edge 673 or the inner edge 674.

[0140] A front surface 672 of the annular diffusor 670 is provided with an outer concave channel 677 and an inner concave channel 678 which extend around the movement axis 601. The outer concave channel 677 extends around the inner concave channel 678. The front surface 672 further includes a convex portion 679 between the outer concave channel 677 and the inner concave channel 678. As such, the front surface 672 is in part concave and in part convex.

[0141] Examples of tweeters with an annular diffusor having voids have been described above. The configuration of the annular diffusor with voids may be viewed as contrary to accepted design principles, but has been found to provide effective means for adjusting output from the tweeter (for example as evidenced in Figure 9) .

[0142] The features disclosed in the foregoing description, or in the following claims, or in the accompanying drawings, expressed in their specific forms or in terms of a means for performing the disclosed function, or a method or process for obtaining the disclosed results, as appropriate, may, separately, or in any combination of such features, be utilised for realising the invention in diverse forms thereof.

[0143] While the invention has been described in conjunction with the exemplary embodiments described above, many equivalent modifications and variations will be apparent to those skilled in the art when given this disclosure. Accordingly, the exemplary embodiments of the invention set forth above are considered to be illustrative and not limiting. Various changes to the described embodiments may be made without departing from the spirit and scope of the invention.

[0144] For the avoidance of any doubt, any theoretical explanations provided herein are provided for the purposes of improving the understanding of a reader. The inventors do not wish to be bound by any of these theoretical explanations.

[0145] Any section headings used herein are for organizational purposes only and are not to be construed as limiting the subject matter described.

[0146] Throughout this specification, including the claims which follow, unless the context requires otherwise, the word “comprise” and “include” , and variations such as “comprises” , “comprising” , and “including” will be understood to imply the inclusion of a stated integer or step or group of integers or steps but not the exclusion of any other integer or step or group of integers or steps.

[0147] It must be noted that, as used in the specification and the appended claims, the singular forms “a, ” “an, ” and “the” include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. Ranges may be expressed herein as from “about” one particular value, and / or to “about” another particular value. When such a range is expressed, another embodiment includes from the one particular value and / or to the other particular value. Similarly, when values are expressed as approximations, by the use of the antecedent “about, ” it will be understood that the particular value forms another embodiment. The term “about” in relation to a numerical value is optional and means for example + / -10%.

[0148] References

[0149] A number of publications are cited above in order to more fully describe and disclose the invention and the state of the art to which the invention pertains. Full citations for these references are provided below. The entirety of each of these references is incorporated herein.

[0150] US11889258B2

[0151] CN1691837A

[0152] CN2614408Y

[0153] CN118945569A

Claims

1.A tweeter, including:a chassis;an annular diaphragm having an outside edge, an inside edge, a front face which faces in a forward direction and a rear face which faces in a rearward direction;a drive unit configured to move the annular diaphragm along a movement axis in the forward direction and in the rearward direction, wherein the drive unit is located rearwards of the annular diaphragm;an outer suspension attached to the outside edge of the annular diaphragm and attached to the chassis to suspend the annular diaphragm;an inner suspension attached to the inside edge of the annular diaphragm and attached to the chassis to suspend the annular diaphragm;an annular diffusor forwards of the annular diaphragm and configured to boost sound pressure level of sound generated by the front face of the annular diaphragm; andwherein the annular diffusor includes a plurality of voids, and wherein each void extends from a rear surface of the annular diffusor to a front surface of the annular diffusor.2.The tweeter of claim 1,wherein the annular diffusor includes a plurality of diffusor portions and diffusor gaps;wherein the diffusor portions are spaced around the movement axis to define the plurality of diffusor gaps, each diffusor gap formed between adjacent diffusor portions; andwherein the plurality of voids includes the plurality of diffusor gaps.3.The tweeter of claim 2,wherein each gap is formed between end faces of the adjacent diffusor portions, andwherein the end faces are curved such that the diffusor gap between adjacent diffusor portions varies in width, as measured in a plane perpendicular to the movement axis, with distance to the movement axis.4.The tweeter of claim 2 or 3,wherein the annular diffusor includes at least two diffusor portions, and optionally includes no more than seven diffusor portions.5.The tweeter of any preceding claim,wherein the annular diffusor has an outer edge and an inner edge.6.The tweeter of claim 5,wherein the plurality of voids includes a plurality of diffusor passages,wherein each diffusor passage is spaced from the inner edge of the annular diffusor and is spaced from the outer edge of the annular diffusor.7.The tweeter of claim 6,wherein the plurality of diffusor passages includes at least 5 diffusor passages; and optionally up to 100 diffusor passages.8.The tweeter of any of claims 5 to 7,wherein the plurality of voids includes a plurality of diffusor notches along the inner edge and / or the outer edge of the annular diffusor.9.The tweeter of claim 8,wherein the plurality of diffusor notches includes at least four diffusor notches; and optionally up to 15 diffusor notches.10.The tweeter of any preceding claim,wherein the front surface of the annular diffusor is convex.11.The tweeter of any preceding claim,wherein the annular diffusor includes at least one diffusor portion; andwherein the plurality of voids, when the tweeter is viewed in a direction parallel to the movement axis, has a total area which is no more than 20%of the area covered by all diffusor portions of the annular diffusor; optionally the total area is no more than 10%of the area covered by all diffusor portions of the annular diffusor.12.The tweeter of claim 11,wherein the total area of the plurality of voids is at least 2%of the area covered by all diffusor portions of the annular diffusor.13.The tweeter of any preceding claim,wherein the plurality of voids is configured to boost sound pressure level of off-axis sound.14.The tweeter of claim 13,wherein the plurality of voids is configured to smoothen sound pressure level of off-axis sound in a frequency range from 10 kHz to 20 kHz by boosting sound pressure level of off-axis sound in a first frequency range within 10 kHz to 20 kHz and by decreasing sound pressure level of off-axis sound in a second frequency range within 10 kHz to 20 kHz.15.The tweeter of claim 13 or 14,wherein the plurality of voids is configured to boost sound pressure level of off-axis sound emitted from the tweeter at an angle of 45 degrees relative to the movement axis by at least 3 dB;optionally by at least 5 dB.16.The tweeter of any preceding claim,wherein the plurality of voids is configured to boost sound pressure level of sound having a frequency of at least 10 kHz;optionally at least 12 kHz.

Images