無源被動輻射器的製作方法

2023-06-16 15:09:01

專利名稱：無源被動輻射器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種輻射器，特別是一種無源被動輻射器。
所謂無源被動輻射器，無源是指不消耗音頻功率放大器任何額外的電功率，被動輻射器就是指相得對於主動輻射器而言。而所謂主動輻射器(也就是指普通電動型楊聲器)是一種把電信號變換成聲信號的電聲換能器件。因此無源被動輻射器可解釋為是一種將主動輻射器在電聲換能過程中因振動而壓縮空氣產生的熱能、動能變換成聲信號的換能器件。
當裝有無源被動輻射器的揚聲器系統(也就是我們平常所指的音箱)受電信號驅動時，揚聲器振動板作前後往復振動，作為聲音傳播媒質的空氣在相對密閉的音箱內外產生壓縮，音箱外的鄰近空氣形成交替的緊密和稀疏區，耳朵的鼓膜受到壓縮空氣疏密的交替激勵而振動起來，從而聽到聲音，而音箱內的受壓縮的密閉空氣為取得內外氣壓平衡驅動無源被動輻射器的振動板振動發聲。
現在市場上可以購買到的成品音箱大致可分為另種，一種是密閉式音箱，這種音箱的原理是根據聲學經典理論－－無限大障板上揚聲器振動板作絕對活塞運動而設計的，這樣使得音箱能在體積較小的情況下發出相對清晰、低頻響應好的聲音。但由於障板無限大只是一種前提設想，密閉式音箱只是近似於障板無限大，因此我們可以稱之為障板有限大。而且從揚聲器單體工作狀態來分析，當揚聲器單體(主要指低頻單體，因為現在流行的單體中，除靜電式或鋁帶式可作全音域前後輻射外，一般高中頻單體多數採用一體型密閉盆架以防止低頻單體擾頻)振動發聲時，作前後往復振動的振動板壓縮箱內密閉氣體，根據作用力與反作用力定律，揚聲器板受到反相作用力(空氣阻力)作用，其運動只是一種相對活塞運動，造成一部分電功率消耗在抵消空氣阻力上，因而造成密閉式音箱相對輸出聲壓電平(靈敏度)較低，低頻過於溫暖、暗淡。另一種是反射式音箱，這種音箱是根據亥姆赫茲共振原理－－在某一特定頻率上，揚聲器與反射孔發生共振(多數是在低音頻率上發生共振)而設計的，這樣使得音箱能在音頻功率較小情況下發出渾厚的低頻，也就是說相對輸出聲壓電平(靈敏度)較高，而揚聲器振動板作前後往復振動時不受箱內空氣阻力影響。但是其缺點在於音箱內部阻尼過小，揚聲器單體工作狀態相對穩定性較差，而且反射孔或聲導管粘滯阻尼的影響也較嚴重，使得其低頻清晰度差，音染稍強。
為了得到一種工作狀態穩定，低頻優良而且效率高的音箱，1935年美國人奧爾森發明了無源被動輻射式音箱，其後美國JBL公司經過反覆改進又推出了改良型的無源被動輻射器，其結構見

圖1。從圖中可看出，它相當於去掉了揚聲器(LE8T)的磁鐵音圈，其振動板仍然保留與原揚聲器振動板有相同諧振頻率的紙質錐形振膜4，支撐元件為複合泡沫邊5及定芯支片6的雙元件體系。雖然這種無源被動輻射器的優點已被各國音響專家肯定，但還存在著不足之處由於此類輻射器有著與普通電動式揚聲器一樣的盆形結構框架，顯得體積過大，裝入音箱後，不可避免地佔用有效箱體體積，其框架對聲輻射會產生阻礙，因此會產生聲阻、繞射、駐波、共振等機械失真。另外振動板由雙支撐元件體系懸掛，由於兩種材質支撐元件的諧振頻率有所不同，在受迫振動時，會引入非線性失真，從而降低效果，影響音箱低域分析力。且其價格也相當昂貴。
本實用新型的目的在於避免上述現有技術的不足之處而提供一種結構簡單合理、安裝簡便、製作容易、成本低廉的無源被動輻射器。
本實用新型的目的可以通過以下措施來達到本實用新型包括箱體，其特徵在於在箱體上通過橡皮或複合泡沫邊裝有振動板。
本實用新型的目的還可以通過以下措施來達到振動板採用平均厚度為1mm的吹塑板層疊粘合而成，振動板與橡皮複合泡沫邊粘合成一整體。
圖1為現有無源被動輻射器的結構原理圖；圖2為本實用新型的結構原理圖。
本實用新型下面將結合附圖(實施例)作進一步詳述參照圖2，本實用新型由箱體1，橡皮或複合泡沫邊2，振動板3等組成。振動板3採用平均厚度為1mm的吹塑板層疊粘合而成，其勁度、剛度、可人為控制。這種材質自振頻率極低，幾乎與橡皮複合泡沫邊2粘合後成一整體，而不會因振動板的自振頻率在重播音域範圍內而影響整個輻射器的諧振頻率，也就是說振動板本身的自振頻率在可聞音頻頻率之外。另外由於無採用傳統盆形結構框架，絕對輻射面積相應增加，而不會產生聲阻、繞射、駐波等機械失真。因為振動板材質的特殊性，使得整個音箱有極佳的阻尼，同時在粘結疊層吹塑板時受壓產生的少許壓力，可吸收音箱內障板共振產生的動能；同時吹塑板是一種低燃點熱敏材料，可吸收音箱內空氣壓縮摩擦所產生的熱能，從而不必象傳統音箱，音箱內需鋪裝一層吸音熱平衡材料，既穩定了單體的工作狀態，又能提高有效箱體體積。本輻射器的支撐體系為單元件形式，所以在受迫振動時不會引入非線性失真，安裝方式的特殊性(如圖2)使輻射器與箱體構成一短號角，作用于振動板上的壓縮空氣經號角有效負載整理後使得輻射器的振動更接近於絕對活塞運動，從而提高揚聲器系統的效率。再從其工作原理上分析一下輻射器，當裝有輻射器的揚聲器系統受電信號驅動時，如果揚聲器單體振動板振動頻率小於輻射器振動板諧振頻率時，音箱便工作在密閉狀態；當大於時則音箱工作於反射式狀態。或當有低電平電信號驅動主動單體時，所產生的空氣動力不足推動輻射器時，音箱也工作於密閉式狀態；而當空氣動力足以驅動輻射器時，音箱便工作於低音反射式狀態。由於上述四種現象不可能單獨出現，輻射器在任何狀態中都能及時自動調整音箱的工作狀態，以求最佳效果！從音響心理學的角度來說，點音源不應只是向前發聲，至少應同時具有後輻射才能使得聽眾感到二維聲音轉換為虛擬三維音像，也就是具有所謂實體感。因此輻射器應裝置在與主動單體同一軸線的後障板處，才能產生良好的音像、音場。
本實用新型相比現有技術具有如下優點結構簡單合理，安裝簡便、製作容易、成本低廉，在任何狀態中都能及時自動調整音箱的工作狀態，以達到最佳效果。
權利要求1.一種無源被動輻射器，包括箱體1，其特徵在於在箱體1上通過橡皮或複合泡沫邊2裝有振動板3。
2.根據權利要求1所述的輻射器，其特徵在于振動板3採用平均厚度為1mm的吹塑板層疊粘合而成，振動板3與橡皮複合泡沫邊粘合成一整體。
專利摘要一種無源被動輻射器，由箱體、橡皮或複合泡沫邊、吹塑疊層板等組成。由於在箱體上通過橡皮和複合泡沫邊與吹塑疊層板粘合成一個整體，故不會因振動板的自振頻率在重播音域範圍內而影響整個輻射器的諧振頻率。本實用新型結構簡單合理，製作容易，安裝簡便，成本低廉，在任何狀態中都能及時自動調整音箱的工作狀態，以達到最佳效果。
文檔編號H04R1/20GK2198732SQ94214959
公開日1995年5月24日 申請日期1994年6月8日 優先權日1994年6月8日
發明者郭衝 申請人:郭衝