雙錐體內置號筒音箱的製作方法

2023-06-30 05:25:41

專利名稱：雙錐體內置號筒音箱的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種音箱結構，它能解決箱內反射聲波降低音箱發聲清晰度的技術難題三.背景技術1.傳統音箱的缺點現時市售絕大部分音箱都為長方體結構，即音箱由多個平行面組成。眾所周知，聲波的反射類似於光波。在兩個平行面之間，如果其入射角為九十度直角，則其反射亦為九十度直角，反射波回到了原點，即喇叭的背面輻射聲波會在箱體內多個平行面之間來回反射，再迭加在喇叭的原有振動上，使其正面發出的聲音變得模糊，從而影響到音箱發聲的清晰度、韻味以及立體聲定位感等等，就像套色不準確的彩色印刷品會產生的模糊效果一樣。但是聲音的反射比彩印更複雜一是聲音多次來回反射疊加；二是聲音的頻率範圍很寬，從20hz到20khz以上，而一般彩印只有三到四色；三是每次反射的聲音相位、幅度(音量)甚至頻率會不一樣。舉一個常見的例子，在兩個平行牆面或上下樓板之間拍掌(條件是平行面之間的一定範圍內沒有物體阻隔)，就會聽到振鈴聲。這是因為聲波來回反射時，牆面對聲音的頻率和相位產生了所謂「梳狀濾波效應」(Comb Filter Effect)，也就是有些頻率因為相位相同而增加，有些頻率相位相反而抵消，產生像梳子狀不均勻的疏密聲波結構。掌聲變成了振鈴聲，其失真何其之大！在音箱中也是如此，雖然加入了一定的吸音材料，但任何一種吸音材料只能吸收某一頻段的聲波，因而效果不是太理想。音箱的這種「回音」會造成音箱的聲音聽上去冷硬、過亮甚至尖銳，導致不圓潤豐滿、嘈雜不耐聽、渾濁模糊、不真實、立體定位感變差等等。所以，音箱內部的消音非常重要。
2.其它音箱的解決辦法解決辦法也許很簡單，即讓音箱的平行面變得不平行。當兩個反射面不平行時，即入射角不是九十度直角時，反射角也就不會為九十度，反射波就不會回到原點，而它會沿著兩個反射面夾角之間的某個方向(比如說夾角的開口方向)永遠反射傳播下去，這也就是聲波在號筒中的單向傳播特性。在實際製做中，有的音箱將前面板變得有一定傾斜，但還有兩側等平行面；有的音箱做成三面傾斜甚至四面傾斜(金字塔形)，但還有上下平行。還有一種更徹底的解決辦法(但這種辦法還有其它方面的缺陷，後述)，即在音箱的每一個喇叭後面都接了一個類似銅管樂器的號筒，但其接法正好相反。眾所周知，號筒有放大聲音的作用，如銅管樂器和老式室外號筒式高音喇叭，其發聲點在小頭(喉部)，出聲點在大頭(開口部)。若反過來將開口部接在發聲點上，則號筒有減小、吸收聲音的作用，有點類似望遠鏡反過來看一樣。聲音在號筒中只能朝一個方向傳播(單向傳播特性)，若反相連接，它就像個「黑洞」一樣，會把聲音吸個精光(內加一些吸音材料)，我們且叫它號筒消音器。看上去很完美，但也隱藏了一些缺點由於這樣的音箱屬於密閉箱，喇叭背部的低音無法放出加以利用(倒相式音箱可以利用倒相孔將低音反相180度跟正相迭加從而加強低音效率)，因而其低音效率較低，所以必須用更大口徑的低音喇叭，而更大的低音喇叭的高頻上限較低，必須有中音喇叭作為與高音的銜接。這樣它的分頻器電路必然很複雜，各喇叭之間的相位銜接必然有問題(喇叭越多銜接越困難)，從而使聲音劣化。另外，複雜的外形和特殊的材料，造成昂貴的模具費用，使其售價貴族化。
四.本發明的目的解決音箱內反射聲波降低音箱發聲清晰度的技術難題，降低音箱的製造成本，推進音箱技術的進步。
五.解決的技術方案1.本音箱的結構及特點本音箱的結構如圖1所示，它既具有號筒消音的優點，又解決了其它方面的不足之處。以下以四面錐體即金字塔形為例來說明，其聲學結構原理如下音箱為內外兩個不同大小的錐體組成，倒相管裝在內錐體的頂端，管口朝向下方內外錐體夾角方向彎曲，整個音箱底部懸空，作為低音出口，內錐體的頂端略低於低音喇叭的下邊緣，高低音之間為分隔板。由於低音喇叭跟音箱內壁之間的角度關係，造成其背輻射聲波絕大部分只能被反射至音箱的底部方向(外錐體相當於一個號筒，前文分析，在某種角度下號筒具有單向傳送特性)，而內外金字塔之間又形成一反向號筒消音區，其四個面又相當於四個反向號筒消音器，故其消音效果更加乾淨。而低音又通過倒相管接內金字塔作號筒式放大傳送出去，不用添加更大的喇叭就能滿足低音播放效果，從而減少了喇叭的數量，簡化了分頻器，間接改善了音質。另外，其結構簡單，不需要昂貴的模具，成本較低，普羅大眾可以接受。
2.以上金字塔形(即四面錐體)箱體結構用來描述其基本原理，在實際製做中，還可以將音箱做成內外都是三面錐體、多面錐體、圓錐體以及不規則形狀錐體，其原理相同。
3.還可以將低音喇叭放在外錐體的錐頂部位，錐形箱體橫放，如圖2所示。
六.本發明的有益效果1.解決了傳統音箱因箱內反射聲波造成音質模糊的缺點；2.用更簡單的方法解決，省去昂貴的模具費，降低了成本；3.低音號筒式放大增強了低音效率(比低音效率較高的倒相式音箱更高)；4.由於增強了低音效率，只需更小的功放功率和更小的喇叭振幅，從而使功放和喇叭工作於各自的線性區域，間接改善了音質。
七.


圖1為音箱聲學結構原理圖；圖2為另一種低音喇叭放置方法圖。
八.本發明的實施本發明只提出了一種消除音箱內反射聲波的方法，一種新的音箱聲學結構，其製做方法和其它音箱一樣。具體箱體尺寸，可以根據喇叭的大小和具體參數作相應的調整。
權利要求
1.一種能消除音箱內反射聲波幹擾的箱體結構，其特徵是由內外兩個錐體(可以是多而錐體、圓錐體以及不規則形狀錐體)組成；
2.一種音箱低音號筒式放大結構，其特徵是倒相管跟箱內錐體頂部連通。
全文摘要
本「雙錐體內置號筒音箱」，解決了傳統音箱「箱內反射聲波降低音箱發聲清晰度」的技術難題，其主要原理為由內外兩個不同大小的錐體組成的特殊箱體結構，使反射聲波單向傳送並被吸收掉；以及將倒相管連接在箱內錐體頂部，將傳出的低音作號筒式放大。用於提高音箱發聲的清晰度，推進音箱的技術進步。
文檔編號H04R1/28GK1431848SQ0311282
公開日2003年7月23日 申請日期2003年2月12日 優先權日2003年2月12日
發明者王明輝 申請人:王明輝