陶瓷音箱箱體的製作方法

2024-01-27 08:14:15

專利名稱：陶瓷音箱箱體的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種音箱箱體。
高度再現音樂本色，是高保真音響所孜孜追求的目標。隨著電聲科學技術的發展，電動式揚聲器的製造技術日趨完美，能夠製造出頻響20Hz～30kHz的高、中、低音揚聲器。而音箱作為高保真音響系統中由電能轉換成聲能的器件起著致關重要的作用。因為低音揚聲器必須依靠音箱箱體才能較好地再現低音。其原理是，當揚聲器放音時，通過與音箱箱體內空氣的阻尼作用，使揚聲器的低頻振動加強，而拓寬了揚聲器重放時的低頻下限頻率，降低了音樂重放的失真和提高輻射效率。目前，傳統所用的音箱箱體是高密度木質機制板製成。這種箱體做成音箱時，由於密度、強度及剛性都較低，一方面揚聲器在發生聲學振動時，使箱體發生彈性形變而產生共振，使音樂重放失真；另一方面揚聲器發生聲振動時使音箱箱體振動而發出的聲音與揚聲器直接發出的聲音之間，在傳播上有一個時間差Δt，由於密度、剛性的影響，使Δt較大，也引起了失真。因此，必須採用密度、強度和剛性較高的材料來製作音箱的箱體。《電聲技術》1994年第九期報導了一種用金屬製成的音箱箱體，這種箱體可取得較高的強度和剛性。但其所選用的鐵金屬對揚聲器的磁路存在嚴重的幹擾，甚至產生揚聲器的磁體對金屬箱體的充磁而產生漏磁現象，而降低電聲指標，使實用性降低；同時金屬音箱的箱體成本也較高。中國專利CN 2048228U公開了一種陶瓷音箱，其中的陶瓷箱體上設置了一個靜氣壓平衡孔，因此降低了密封程度，使低頻重放的低頻頻響範圍收縮，而不能達到高保真音響對音箱的低音頻響要求，並使音箱箱體對揚聲器的適用範圍縮小。中國專利申請CN 1079098A公開了一種在花瓶內設置揚聲器的「聲瓶系統」，這種花瓶是用陶瓷材料製成。由於其揚聲器內置，其指向性不能滿足高保真立體聲音響系統的嚴格要求，並存在一定的聲能損耗；同時由於其製造工藝的缺陷，使其不能承受大功率揚聲器的聲壓。
本實用新型的目的是，提供一種密度較高、剛性較好，可用於高保真音響的陶瓷音箱箱體。
實現本實用新型目的的技術方案的總體構思是，用2至3片一體式的陶瓷片體組成箱體，各片體具有互相配合的可用粘合劑固定連接的接口，所形成的內部腔體在箱角處是弧形曲面，箱體的前面上設有低音揚聲器安裝孔，在低音揚聲器安裝孔上方設有高音揚聲器安裝口。
實現本實用新型目的的第一種技術方案是，由一體式的上體和一體式的下體組成本陶瓷音箱箱體，上體內部的基本形狀是弧形曲面腔體，腔體上部稍小，從上至下逐漸增大，外部表面的基本形狀是弧形曲面；上體的前面上設有低音揚聲器安裝孔；在低音揚聲器安裝孔的上方設有高中音揚聲器安裝腔或高音揚聲器安裝孔；下體內部的基本形狀是弧形曲面，外部表面的底面為平面，其餘為弧形曲面；上體的下端及下體的上端是互相配合的可用粘合劑固定連接的接口。
上述的陶瓷音箱箱體，所述的上體內腔的頂部固定粘有調整音箱容積用的填料層；在上體內腔表面的其餘部位和填料層的表面固定粘有阻尼材料層；上體由上殼體和在其外表面上的釉色層組成。
上述的陶瓷音箱箱體，所述的下體內腔表面固定粘有阻尼材料層，在其前面上或後面上設有倒相口；下體由下殼體和在其外表面上的釉色層組成。
上述的陶瓷音箱箱體，所述的下體內腔的底部固定粘有調整音箱箱體容積用的填料層；在下體內腔表面的其餘部位和填料層的表面固定粘有阻尼材料層。
上述的陶瓷音箱箱體，所述的上體和下體之間設有一體式的增容中間體；在增容中間體內腔的中下部，水平設有與之連為一體的陶瓷加強板，在加強板的中間有園形的孔；在增容中間體的內腔表面固定粘有阻尼材料層；在增容中間體上部的前面上或後面上設有倒相口；增容中間體的上端是與上體的下端相互配合的可用粘合劑固定連接的接口，增容中間體的下端是與下體的上端相互配合的可用粘合劑固定連接的接口；增容中間體由增容中間體殼體和其外表面上的釉色層組成。
上述填料層是混凝土層、或瀝青層；上述阻尼材料層是瀝青層、或瀝青氈與瀝青的複合層，或瀝青與無紡布材料的複合層。
實現本實用新型目的的第二種技術方案是，本陶瓷音箱箱體由一體式的前體和一體式的後體組成；前體內部的基本形狀在箱角處是弧形曲面，其餘為平面；前體的前面上，設有低音揚聲器安裝孔；在低音揚聲器安裝孔的上方，設有高音揚聲器安裝孔；後體的基本形狀在箱角處是弧形曲面，其餘為平面；前體的後部及後體的前部是互相配合的可用粘合劑固定連接的接口。
上述的陶瓷音箱箱體，在所述的前體的前面上、低音揚聲器安裝孔的附近，設有倒相口；在前體及後體內腔表面固定粘有阻尼材料層，前體由前殼體和其外表面上的釉色層組成，後體由後殼體和其外表面上的釉色層組成。
上述的陶瓷音箱箱體，在所述的前體的前面上、低音揚聲器安裝孔的附近，朝後設有與前體連為一體的陶瓷倒相管；在前體及後體內腔表面固定粘有阻尼材料層；前體由前殼體和其外表面上的釉色層組成，後體由後殼體和其外表面上的釉色層組成。
本實用新型具有積極的效果①由於本音箱箱體由陶瓷材料製成，使用時接口處用粘合劑牢固密封成為一體，故箱體的密度較大、強度較高，可以承受現有揚聲器的標註功率。②由於箱體的密度較大、剛性較高，所做成的箱體能有效地抗衡音箱箱體被激勵後產生的共振，使揚聲器與空氣的阻尼作用較好地按照高保真音響的頻響曲線要求，使揚聲器的聲振處在較理想的狀態，同時使Δt較小，對提高音箱的瞬態響應，高保真地再現音樂的本色，提高音箱的電聲技術指標均有積極的作用。③由於陶瓷製坯可塑性好，可以將音箱箱體外表和內腔製造成弧形曲面。內腔為弧形曲面，可以有效地降低低音聲能的損耗，並可防止產生駐波和共振；同時，使聲音重放時音色圓潤。上體的外表製成弧形曲面，能有效避免環境折射聲波的幹擾，能造成幹擾聲波的漫反射，而使音染色現象降至最低限度。製成弧形曲面較適合陶瓷生產工藝的要求。④本陶瓷音箱箱體的製造工藝能避免傳統木質材料音箱在製造工藝上的缺陷和複雜程度，箱體由一體式的2至3片陶瓷片體組成，有利於提高箱體的密閉性；同時由於將陶瓷音箱箱體製成弧形曲面、凹曲形工藝簡單，易於在同一殼體內設置高、中音揚聲器單體安裝腔，並能使低音單元與之完全隔離，避免音染，達到高保真重放，使陶瓷音箱箱體完全適合電聲學的要求。同時，陶瓷表面可根據需要施各種釉色和釉品種，與箱體一次完成工藝製造，使產品造型美觀大方，裝飾面硬度、強度、耐化學性、聲反射性都超過現有音箱的箱體表面飾面。⑤本陶瓷音箱箱體可以通過填料層和增容中間體來根據不同低音揚聲器對音箱容積的要求來調整箱體的容積，使音箱箱體對楊聲器的適用範圍擴大。⑥本陶瓷音箱箱體各功能體在同一接口的系列中可以互換組合，可組合成二分頻、三分頻、書架式、立地式、封閉式、倒相式的音箱結構和形式，因此，相對降低了由於多種結構和形式帶來的模製陶瓷音箱箱體坯的模具的成本，有較高的經濟性。⑦本陶瓷音箱箱體耐火、耐溫、耐溼、不易變形，因此，有耐久的使用壽命。可廣泛應用於科研、影劇院、音樂廳、歌舞廳、卡拉OK、家庭等場所的高保真音響中。並由於其優良的力學性能，可以與建築配套預埋安裝；能附合公共娛樂場所電器設施的消防要求。


圖1為本實用新型由上下體組成的二分頻封閉式箱體結構示意剖視圖。
圖2為圖1的A-A剖視圖。
圖3為本實用新型由上下體組成的二分頻倒相式箱體結構示意正面圖。
圖4為圖3的B-B剖視圖。
圖5為本實用新型由上下體組成的具有高中音安裝腔的二分頻倒相式箱體的正面視圖。
圖6為圖5的C-C剖視圖圖7為圖3的D-D剖視圖及圖5的E-E剖視圖。
圖8為本實用新型由上下體及增容中間體組成的具有高中音安裝腔的三分頻倒相式箱體的正面視圖。
圖9為圖8的F-F剖視圖。
圖10為本實用新型由前後體組成的二分頻封閉式箱體結構示意剖視圖。
圖11為本實用新型由前後體組成的二分頻倒相式箱體的正面視圖。
圖12為圖11的G-G剖視圖。
圖13為圖5用於音箱的示意圖。
圖14為圖6用於音箱的示意圖。
圖15為圖8用於音箱的示意圖。
圖16為圖9用於音箱的示意圖。
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明。
實施例1。
由圖1及圖2，選擇緻密粘土為箱體坯料，經篩選使顆粒均勻；用與圖1及圖2所示上體及下體形狀相適的坯模，分別經壓機幹法壓制而成上體陶瓷坯及下體陶瓷坯，再經1200℃左右燒結得到如圖所示一體式的上體(11)及一體式的下體(21)，箱體厚度為3～6cm。上體(11)的內部的基本形狀是弧形曲面腔體，腔體上部稍小，從上至下逐漸增大，外部的基本形狀是弧形曲面；上體(11)形狀的這種選擇，縮小了高音區部分的箱體的聲波傳遞截面積，並使箱體形成弧形曲面，而使音箱箱體的共振及低頻對高音單元的相位幹擾減至最低。上體的正面寬度大於背面的寬度，且弧形曲線的向心指向音箱箱體內，這樣箱體的外表面能將聽音環境所產生的指向音箱的折射聲波形成漫反射，降低聲染色的現象；而對音箱箱體的內腔，能有效地降低低音聲能的損耗，防止箱內產生駐波，提高輻射效率和音箱的保真度。上體(11)的前面上，設有低音揚聲器安裝孔(13)，在低音揚聲器安裝孔(13)的上方設有高音揚聲器安裝孔(15)；下體(21)內部的基本形狀是弧形曲面，外部表面的底面為平面，其餘為弧形曲面；上體(11)的下端及下體(21)的上端是互相配合的可用粘合劑固定連接的接口。
實施例2。
由圖3、圖4及圖7，其餘同實施例1，不同之處在於，選擇與圖3、圖4及圖7所示上體形狀及下體形狀的相應的模坯，製成陶瓷坯後施釉，燒結製成如圖所示的一體式上體(11)及一體式下體(21)；採用壓機模壓制坯使陶瓷坯的密度均勻，並且燒結後陶瓷材料的密度、強度較高，剛性也較好；上體(11)由上殼體(111)和在其外表面上的釉色層(112)組成；下體(21)由下殼體(211)和在其外表面上的釉色層(212)組成。在低音揚聲器安裝孔(13)的周圍有用於固定揚聲器的膨脹管孔(131)，在高音揚聲器安裝孔(15)的周圍有固定揚聲器的膨脹管孔(151)；在安裝孔(15)內，有連接高音揚聲器的連接線孔(152)；在一體式的上體(11)內腔的頂部固定粘有調整音箱容積用的以混凝土為材料的填料層(16)；在上體(11)內腔表面的其餘部位和填料層的表面固定粘有阻尼材料層(17)。在上體(11)的正面有音箱面網罩安裝腳腳孔(18)；在上體(11)的後面上設有音箱接線盒孔(12)；在下體(21)內腔的表面固定粘有阻尼材料層(24)，所使用的阻尼材料為瀝青經熱熔後反覆敷塗而製成，用其作阻尼材料層能有效地防止箱體共振和提高殼體的強度；在下體(21)的前面上設有倒相口(22)。
實施例3。
由圖5、圖6及圖7，其餘同實施例1，不同之處在於，選擇與圖所示上體形狀相應的模坯製成如圖所示的一體式上體(11)和一體式下體(21)；上體(11)前面的上部為用於高音揚聲器的高中音揚聲器安裝腔(14)，安裝腔(14)的邊緣有用於固定障板(19)的膨脹管孔(141)；障板(19)由螺絲及膨脹管通過膨脹管孔(141)固定安裝在上體(11)上；障板(19)上有高音揚聲器的安裝孔(191)，在安裝孔(14)內有連接高音揚聲器的連接線孔(142)。分腔安裝揚聲器的好處是使揚聲器按各自的頻率特性工作，互不幹擾，避免音染色現象。在下體(21)內腔的底部固定粘有調整音箱容積用的以混凝土為材料的填料層(23)；在下體(21)內腔表面的其餘部位和填料層的表面固定粘有阻尼材料層(24)。
實施例4。
由圖8及圖9，其餘同實施例3，不同之處在於，增加了一個增容中間體(31)，選擇與圖所示上體形狀及增容中間體形狀相應的模坯按相同的工藝製成如圖所示的一體式上體(11)和增容中間體(31)，在障板(19)上，還設有中音揚聲器的安裝孔(192)，在上體(11)內腔的頂部固定粘有以瀝青為材料的填料層(16)。增容中間體(31)由增容中間體殼體(311)和在其外表面上的釉色層(312)組成。在增容中間體(31)內腔的中下部，水平設有與之連為一體的陶瓷加強板(32)，在加強板的中間有園形的孔(33)；在增容中間體(31)的內腔表面固定粘以瀝青為材料有阻尼材料層(35)；在增容中間體(31)上部的前面上設有倒相口(34)；增容中間體(31)的上端是與上體(11)的下端相互配合的可用粘合劑固定連接的接口，增容中間體(31)的下端是與下體(21)的上端相互配合的可用粘合固定連接的接口。增容中間體(31)的下端接口與下體(21)的上端接口通過粘合劑密封粘合固定。在下體(21)內腔中有以混凝土為材料的填料層(231)；在填料層(231)的上部固定粘有以瀝青為材料的阻尼材料層(24)。
實施例5。
由圖10，其餘同實施例1，不同之處在於，選擇與圖所示前體形狀及後體形狀相應的模坯製成如圖所示的一體式的前體(41)和一體式的後體(51)；前體(41)內部的基本形狀在箱角處是弧形曲面，其餘為平面；前體(41)的前面上，設有低音揚聲器安裝孔(42)；在低音揚聲器安裝孔(42)的上方，設有高音揚聲器安裝孔(43)；後體(51)的基本形狀在箱角處是弧形曲面，其餘為平面；前體(41)的後部及後體(51)的前部是互相配合的可用粘合劑固定連接的接口。
實施例6。
由圖11及圖12，其餘同實施例5，不同之處在於，選擇與圖所示前體形狀及後體形狀相應的模坯，製成陶瓷坯後施釉，燒結製成如圖所示的一體式前體(41)及一體式後體(51)；前體(41)由前殼體(411)和在其外表面上的釉色層(412)組成；後體(51)由後殼體(511)和在其外表面上的釉色層(512)組成。在前體(41)的前面上、低音揚聲器安裝孔(42)的附近，朝後設有與前體(41)連為一體的陶瓷倒相管(44)；在前體(41)及後體(51)內腔表面固定粘有以瀝青為材料的阻尼材料層(45)；在前體(41)的正面有音箱面網罩安裝腳腳孔(48)；在後體(51)的背面上設有音箱連接線盒安裝孔(52)。
應用例1。
由圖5、圖6、圖13及圖14，取實施例3所得的本陶瓷音箱箱體。在高中音揚聲器安裝腔(14)內放置可降低低音楊聲器幹擾的玻璃纖維(64)吸音材料，高音揚聲器(63)置於障板(19)的高音揚聲器孔(191)上，並用防磁自攻螺絲將其固定在障板(19)上。在膨脹管孔(131)內塞入塑料膨脹管，在低音揚聲器安裝孔(13)的邊緣上，放上密封用的橡膠墊圈(62)，再將低音揚聲器(61)緊貼於橡膠墊圈(62)外，通過防磁自攻螺絲旋入膨脹管孔(131)內的塑料膨脹管而使低音揚聲器(61)固定在音箱箱體上。高、低音揚聲器安裝時，在使低音揚聲器的中心軸線及高音揚聲器的中心軸線相互平行的同時，使低音揚聲器錐盆的中心和高音揚聲器的音膜平面處在同一平面內，這樣安裝可以避免音源間的相位失調，使高低音揚聲器的各自頻程範圍內在音樂重放時保持在時間上的一致，而使音響定位較準。接線盒孔(12)中安裝有音箱接線盒(65)，在接線盒孔(12)的上方的內壁上固定粘合有音箱分頻器(66)。接線方法是，從接線盒的接點用音箱線接至分頻器，再由分頻器接至各揚聲器。在上體與下體的接口處和接線盒孔周圍粘有吸音氈(67)，上體(11)和下體(21)用陶瓷膠粘合。箱體前面安裝有防止音染的音箱面網罩(68)，即得陶瓷音箱。
應用例2。
由圖8、圖9、圖15及圖16，取實施例4所得的本陶瓷音箱箱體。各部件的安裝，其餘同應用例1，不同之處在於，在障板(19)的中音揚聲器安裝孔(192)上用防磁螺絲固定安裝有中音揚聲器(71)，中音揚聲器與分頻器用音箱線連接；用ABS塑料製成的倒相管(72)的前端置於倒相口(34)中，並通過粘合劑固定在增容中間體(31)上；下體(21)的低部緊配合有四隻鋼製避震釘(73)。
權利要求1.一種陶瓷音箱箱體，其特徵在於，由一體式的上體(11)和一體式的下體(21)組成；上體(11)內部的基本形狀是弧形曲面腔體，腔體上部稍小，從上至下逐漸增大，外部表面的基本形狀是弧形曲面；上體(11)的前面上，設有低音揚聲器安裝孔(13)；在低音揚聲器安裝孔(13)的上方，設有高中音揚聲器安裝腔(14)或高音揚聲器安裝孔(15)；下體(21)內部的基本形狀是弧形曲面，外部表面的底面為平面，其餘為弧形曲面；上體(11)的下端及下體(21)的上端是互相配合的可用粘合劑固定連接的接口。
2.根據權利要求1所述的陶瓷音箱箱體，其特徵在於，所述的上體(11)內腔的頂部固定粘有調整音箱容積用的填料層(16)；在上體(11)內腔表面的其餘部位和填料層的表面固定粘有阻尼材料層(17)；上體(11)由上殼體(111)和在其外表面上的釉色層(112)組成。
3.根據權利要求1或2所述的陶瓷音箱箱體，其特徵在於，所述的下體(21)內腔表面固定粘有阻尼材料層(24)，在其前面上或後面上，設有倒相口(22)；下體(21)由下殼體(211)和在其外表面上的釉色層(212)組成。
4.根據權利要求1或2所述的陶瓷音箱箱體，其特徵在於，所述的下體(21)內腔的底部固定粘有調整音箱容積用的填料層(23)；在下體(21)內腔表面的其餘部位和填料層的表面固定粘有阻尼材料層(24)。
5.根據權利要求4所述的陶瓷音箱箱體，其特徵在於，所述的上體(11)和下體(21)之間設有一體式的增容中間體(31)；在增容中間體(31)內腔的中下部，水平設有與之連為一體的陶瓷加強板(32)，在加強板的中間有園形的孔(33)；在增容中間體(31)的內腔表面固定粘有阻尼材料層(35)；在增容中間體(31)上部的前面上或後面上，設有倒相口(34)；增容中間體(31)的上端是與上體(11)的下端相互配合的可用粘合劑固定連接的接口，增容中間體(31)的下端是與下體(21)的上端相互配合的可用粘合劑固定連接的接口；增容中間體(31)由增容中間體殼體(311)和在其外表面上的釉色層(312)組成。
6.一種陶瓷音箱箱體，其特徵在於，由一體式的前體(41)和一體式的後體(51)組成；前體(41)內部的基本形狀在箱角處是弧形曲面，其餘為平面；前體(41)的前面上，設有低音揚聲器安裝孔(42)；在低音揚聲器安裝孔(42)的上方，設有高音揚聲器安裝孔(43)；後體(51)的基本形狀在箱角處是弧形曲面，其餘為平面；前體(41)的後部及後體(51)的前部是互相配合的可用粘合劑固定連接的接口。
7.根據權利要求6所述的陶瓷音箱箱體，其特徵在於，在所述的前體(41)的前面上、低音揚聲器安裝孔(42)的附近，設有倒相口；在前體(41)及後體(51)內腔表面固定粘有阻尼材料層(45)；前體(41)由前殼體(411)和在其外表面上的釉色層(412)組成；後體(51)由後殼體(511)和在其外表面上的釉色層(512)組成。
8.根據權利要求6所述的陶瓷音箱箱體，其特徵在於，在所述的前體(41)的前面上、低音揚聲器安裝孔(42)的附近，朝後設有與前體(41)連為一體的陶瓷倒相管(44)；在前體(41)及後體(51)內腔表面固定粘有阻尼材料層(45)；前體(41)由前殼體(411)和在其外表面上的釉色層(412)組成；後體(51)由後殼體(511)和在其外表面上的釉色層(512)組成。
專利摘要本實用新型涉及一種音箱箱體，傳統的音箱箱體因密度及剛性較低，易引起共振而使音樂重放失真。本實用新型用2至3片一體式的陶瓷片體組成箱體，所形成的內部腔體在箱角處是弧形曲面，箱體的前面上設有低音揚聲器安裝孔，其上方設有高音揚聲器安裝口。本音箱箱體密度較大、強度較高、剛性較好，所製成的音箱能有效地避免共振和避免環境折射聲波的幹擾，並且音箱箱體的成本較低、性能較好，能適合高保真音響對音箱箱體的技術要求。
文檔編號H04R1/20GK2220709SQ94231710
公開日1996年2月21日 申請日期1994年12月19日 優先權日1994年12月19日
發明者高誠 申請人:高誠