腳架諧振式音箱的製作方法

2023-06-06 06:47:16

專利名稱：腳架諧振式音箱的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種腳架諧振式音箱。
家庭影院是隨著數字音頻技術的發展成熟以及VCD的普及而逐步風靡起來的。家庭影院系統所追求的目標是營造豐富而逼真的現場氛圍。與一般的聽音系統相比，它必須具備更大的動態範圍，尤其在低音與超低音頻段上，每一點延伸都將對氣氛的渲染起積極作用。就目前的音響技術而言，實現低音與超低音的再現，從音源到功率放大器輸出端子間的這一段是沒有大的技術障礙的，唯一的瓶頸出在音箱上，原因很簡單，音頻技術由模擬向數位化質變的過程僅用了十年左右的時間，而音箱幾十年來一直沒有本質的變化，音箱的發展遠遠滯後於其它音頻技術領域的發展，因此也就適應不了數字音頻時代對音箱低失真、寬頻響、大動態的要求。為此，人們也作了大量的改進與創新，其中包括①改進揚聲器(喇叭)單元這裡講的喇叭單元主要指低音單元，因為它直接關係著音箱系統的低頻特性。對於它的改進主要有以下幾方面A提高功率承受力，加強驅動系統結構，增大振盆面積。如美國博士公司製造的超低音專用強力型30釐米口徑「雷神低音單元」，其允許輸入的脈衝峰值功率竟高過20千瓦!其體積碩大造價高昂。B為了減小揚聲器振盆口徑，避免過大體積造成的麻煩，就必須加大揚聲器振動系統的活塞運動範圍(衝程)，以便能夠鼓動更多的空氣介質，產生足夠的低音量，這樣帶來的又一個問題是過長的衝程又會引起振動系統的非線性失真，嚴重影響聽音感受。②改進箱體結構音箱是揚聲器的載體，對於發揮揚聲器單元的性能起著至關重要的作用，尤其對於低音單體來講是更是這樣，這是由聲波的特性決定的。聲波頻率越低，波長越長，其繞射能力越強，而揚聲器振膜前後的聲波相位又相差180°，這樣兩部分的聲波很容易相互疊加抵消，造成低音的跌落。音箱的作用正在於此，它隔絕了這兩部分聲波，使之避免相互抵消，充分發揮低音單元的特性。相反的，聲波頻率越高，這種抵消的機會越小，對於箱體的依賴也越小。從某種意義上來講，在音箱的整個頻帶範圍內，其中高頻特性主要由中、高音單元的製造參數與品質決定，與箱體無關，甚至可以脫離箱體獨立存在；而在低頻段上，除了揚聲器本身的性能以外，其低頻特性主要取決於箱體的結構與形式。
現有的音響製造技術，使得中低音單體的功率耐受力都相當的大，像惠威D系列，其瞬時承受功率都在千瓦以上。而且現在的VCD片源中大動態的片段並不鮮見。在這樣一隻單元，如此大的功率的策動下，音箱內的聲壓變化將會異常複雜，以一般的木箱為例，箱壁跟著發生諧振往往是在所難免的，這樣一來，聲音清晰度大打折扣，也就是聲音被染色了。因此，如何有效防止箱體障板諧振，看似簡單，實是棘手，像一般箱體那樣單純的加固，補強往往不能解決問題。另外駐波影響也小同小可駐波是由聲波在音箱內被箱體障板反射後，入射波與反射波相互疊加造成的，它形成了我們聽感上的許多峰和谷，使聲音混濁，嚴重影響低音的力度與清晰度，從某種意義上說，駐波的影響比障板諧振厲害的多。駐波形成的多寡不是偶然的，與箱體形狀有很大關係，形狀越規則，如矩形箱體，尺寸比越簡單，如簡單整數比，則入射波與反射波越有規律，形成駐波的可能性也就越大；相反的，箱體形狀越複雜，尺寸越離亂時，形成強駐波的概率反而會減小。但這往往增加箱體製作的難度。因此，同樣的低音單元，裝在不同箱體上其音質可以有很大的差別，這也是音箱結構千差萬別的原因。但如果歸納起來講，音箱的結構主要有如下1、閉箱即封閉式音箱，特點是箱體內外密閉隔絕，聲音主要來自於喇叭單元振膜前部輔射聲波，而振膜後部聲波則大部被箱內吸音材料吸收，加上封閉箱體內的空氣勁度加大，使揚聲器的最低共振頻率升高。為此，又必須加大箱體體積，但其低音衰減斜率仍較大，不適合作家庭影院用音箱。2、倒相箱倒相箱也叫低音反射式音箱，它是在封閉式音箱的障板上和揚聲器安裝孔那一面開一個或幾個小排氣孔，孔內裝有聲導管(倒相管)，它的著眼點在於利用揚聲器的背向輻射聲波，音箱的內容積和導管孔的關係，根據亥姆霍茲共振原理，應在某一特定頻率上產生共振，在高於這個特定頻率的頻段上，從導管開口輻射出去的聲音，在相位上同揚聲器前向輻射的聲波正好起到倒相180°的作用，這樣，從導管開口輻射出的聲音與揚聲器前向輻射聲音在音箱前方是同相疊加的。所以，提高了低音單元的輻射效率，改善了特性，但在低於特定頻率的頻段上，導管輻射又會與揚聲器前向輻射聲波反相，造成聲音呈急劇衰減狀態；因此，倒相箱的低頻下限頻率也難以作得很低。3、諧振式超低音系統以上兩種及類似形式的音響系統滿足不了人們對家庭影院音響效果的要求，為了彌補低音延伸上的不足，人們往往給現有的音響系統配接諧振式超低音系統，如低音炮等。它只是覆蓋低音與超低音頻段，相當於一個聲濾波器，利用管腔諧振原理，加強低頻，衰減高頻，這樣作的結果無疑是拓展了系統的低頻特性。但負面效應卻是增加了系統的複雜性，有時甚至必須再增加一路超低頻驅動信號和一路功率驅動，另由於其體積大，佔地面積也大，對於住房緊張的使用者則不太可能。
本實用新型的目的是為了提供一種可有效地克服箱體在大聲壓作用下的諧振與駐波染色問題，且具有寬頻響、大功率、低失真的腳架諧振式音箱。
本實用新型的目的可通過如下措施來實現一種腳架諧振式音箱，含有上箱體、揚聲器等；所述上箱體的橫截面形狀為平行六邊形，且每對平行對邊的一邊長度小於其對邊；在上箱體下聯有支撐管；在上箱體與支撐管相聯處放有空紙盆，其喇叭口面向支撐管內腔；在支撐管下還聯有底座，在底座內設有與外部導通的導管。
本實用新型相比現有技術具有如下優點1、本實用新型的上箱體的橫截面形狀呈平行六邊形，且其每對平行邊的一邊長度小於其對邊；這樣可使相互平行的一對「障板」的正對面積減少，從而可降低駐波的形成概率。
2、本實用新型在上箱體與支撐管之間放有一隻空紙盆，空紙盆的喇叭口面對支撐管內腔，從而使上箱體的揚聲器的背向輻射聲波由空紙盆倒相後的聲波不是直接向外輻射出去，而是進入其下的支撐管，此時支撐管起超低音諧振的作用相當於一個聲濾波器，由於低音無方向性，大量的低頻聲波在此管道內諧振加強，從支撐管的底部導管口均勻擴散出去，使低頻量感倍增。
3、本實用新型的空紙盆式音箱與導管倒相箱相比，其重放頻帶靈敏度更高；其原因是在空紙盆正對聯有支撐管，且上箱體處於封閉狀態，箱內空氣無洩漏，因此，揚聲器輻射聲壓要大於空紙盆輻射，且揚聲器正面輻射與空紙盆的輻射不在同一平面上，聲波相抵消的概率很小，因此該音箱在超低頻段上只以12db/oct為斜率進行衰減，由於斜率變緩了，相當於提高了音箱重放頻帶靈敏度；再加上諧振管的諧振作用，能使低頻延伸至更低的水平。
4、本實用新型在整個頻帶範圍內可有效地抑制揚聲器振幅的增長，因而減少了振動系統的非線性失真；同時，空紙盆還阻隔了箱內駐波向外輻射的途徑，其紙盆的聲順又可起到有效的吸聲材料的作用，進一步減低駐波的不良影響。
5、本實用新型的底座內設有喇叭狀導管，可加強管內聲波與管外空間的耦合，從而可減小大動態時的氣流摩擦，使之擴散更均勻、順暢。
本實用新型的具體結構由以下附圖給出；

圖1是本實用新型的結構示意圖1-上箱體2-揚聲器3-空紙盆4-法蘭5-支撐管6-導管 7-底座圖2是本實用新型的A-A剖視圖。
圖3是本實用新型的B向示意圖。
本實用新型還將結合附圖1、2、3實施例作進一步詳述參照圖1、2、3，一種腳架諧振式音箱，含有上箱體1、揚聲器2等；所述的上箱體1的橫截面形狀為平行六邊形，且每對平行邊的一邊長度小於其對邊，上箱體1的外部為平行六面體；在上箱體1下通過法蘭4聯有支撐管5；在上箱體1與支撐管5相聯處放有空紙盆3，其喇叭口面向支撐管5內腔；在支撐管5下還聯有底座7，在底座7內設有與外部導通的導管6；所述的上箱體1的材料為灰口鑄鐵，支撐管5的材料為鋼管。
權利要求1.一種腳架諧振式音箱，含有上箱體(1)、揚聲器(2)等；其特徵是所述上箱體(1)的橫截面形狀為平行六邊形，且每對平行邊的一邊長度小於其對邊；在上箱體(1)下聯有支撐管(5)；在上箱體(1)與支撐管(5)相聯處放有空紙盆(3)，其喇叭口面向支撐管(5)內腔；在支撐管(5)下還聯有底座(7)，在底座(7)內設有與外部導通的導管(6)。
專利摘要本實用新型涉及一種腳架諧振式音箱,含有上箱體、揚聲器等;所述上箱體的橫截面外形為平行六邊形;在上箱體下聯有支撐管;在上箱體與支撐管相聯處放有空紙盆;在支撐管下還聯有底座,在底座內設有與外部導通的導管;該音箱可有效地克服箱體在大聲壓作用下的諧振與駐波染色問題,且具有寬頻響、大功率、低失真。
文檔編號H04R1/20GK2311109SQ9722478
公開日1999年3月17日 申請日期1997年8月26日 優先權日1997年8月26日
發明者馮衛國 申請人:馮衛國