球對稱推挽式超高保真音箱的製作方法
2023-04-22 20:45:26 1
球對稱推挽式超高保真音箱的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種將擴音機輸出的音頻交流電低成本、高效率、高保真地轉換成聲音的球對稱推挽式超高保真音箱。該音箱的低音室內腔呈空心球形曲面結構，並在其正、背兩面或者左、右側面的對稱位置開設兩個安裝孔，將兩隻型號相同、參數接近的低音揚聲器分別裝入該安裝孔中，兩隻低音揚聲器反相接入分頻器的低音輸出電路並與低音室一起構成球對稱推挽共振腔。其是利用兩隻低音揚聲器的振膜在振動發聲的過程中互相推挽，使每一隻揚聲器振膜背面發出的聲能都能及時轉化為另一隻揚聲器振膜正面發出的聲能，並與另一隻揚聲器振膜正面發出的聲能相互疊加，形成聲波共振放大效應。從而獲得無音染、無噪聲、聲像定位準確、具有超高保真度的純正立體聲。
【專利說明】球對稱推挽式超高保真音箱
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種音箱，特別涉及一種低音失真小、推挽共振式音箱。
【背景技術】
[0002]現有技術中的音箱大致分為密閉式音箱、倒相式音箱和傳輸線音箱。
[0003]密閉式音箱:
[0004]是將揚聲器單元安裝在一個完全密閉的箱體上，其特點是能夠較好地解決揚聲器振膜向前輻射的正相聲波與振膜向後輻射的反相聲波相互抵消的「聲短路」問題。
[0005]倒相式音箱:
[0006]是在密閉式音箱的基礎上增設了一截倒相管，其特點是能使低音揚聲器振膜向後輻射的反相聲波經過倒相後與振膜向前輻射的正相聲波相互疊加，達到增強低頻響應的效果O
[0007]傳輸線音箱:
[0008]是在低音揚聲器單元後面接有一根長長的導管，導管通常摺疊於箱體內部，利用1/4波長的傳輸線來達到吸收單元諧振、抑制振膜位移、拓展低頻下限等目的。傳輸線音箱與密閉式音箱和倒相式音箱的設計相比，具有更為深沉的低音。
[0009]上述三種音箱的比較:
[0010]密閉式音箱由於封閉在箱體內的空氣形成一個強勁的「空氣彈簧」，使音箱整體的低頻下限比揚聲器單元在自由空間條件下有所上升，與倒相式音箱、傳輸線音箱的設計相t匕，密閉式音箱的低頻響應特性較差。而且，揚聲器振膜向後輻射的反相聲波的聲能得不到有效利用，也導致音箱的效率變低。
[0011]倒相式音箱除了設計、調試比密閉式音箱困難以外，倒相管口急速流動的空氣容易造成氣流噪聲。另外，倒相作用本質上是利用聲學諧振原理來達成的，因而由倒相管口輻射的聲波瞬態響應特性較差。倒相式音箱的倒相聲波並不是單純由揚聲器振膜背面的聲波反射出來，而是在半密閉箱體內的空氣被強制壓縮後，在某些頻段上產生諧振而發出的聲波。因此，倒相聲波來自倒相管內的空氣而不是振膜，與揚聲器振膜向前福射的正相聲波根本不可能做到完全同步的和諧疊加，從而形成一種無法消除的箱體噪音。
[0012]傳輸線音箱除了在設計、製作、調試等方面比倒相式音箱更加複雜從而使音箱製造成本大增以外，英國著名音箱專家Martin Colloms等人更認為,傳輸線音箱較難避免因傳輸線諧振所造成的音染。
[0013]事實上，無論是倒相式音箱還是傳輸線音箱，都不能將揚聲器振膜背面發出的反相聲波完全屏蔽。而密閉式音箱雖然能夠完全屏蔽揚聲器振膜背面發出的反相聲波，卻根本無法消除「空氣彈簧」造成的低頻段失真，以及揚聲器振膜背面發出的反相聲波得不到有效利用造成的低轉換效率。因此，這類傳統音箱都不可避免地造成一定的低效率、聲染色、「聲短路」失真，它們發出的聲音並不是純正的揚聲器聲音，而是不同程度地附加了一些非聲源成分。
【發明內容】
[0014]本實用新型要解決的技術問題是提供一種將擴音機輸出的音頻交流電低成本、高效率、高保真地轉換成聲音的電學裝置，該裝置是一種能夠真實還原音樂現場的超高保真音箱。
[0015]為了解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案為:
[0016]本實用新型的球對稱推挽式超高保真音箱，包括箱體和設置於箱體中對應音室內的高、中、低音揚聲器，該音箱的低音室內腔呈空心球形曲面結構，並在其正、背兩面或者左、右側面的對稱位置上開設兩個安裝孔，將兩隻型號相同、參數接近的低音揚聲器分別裝入該安裝孔中，兩隻低音揚聲器反相接入分頻器的低音輸出電路並與所述低音室一起構成球對稱推挽共振腔。
[0017]所述低音室的內腔由泡沫珍珠巖混凝土澆注而成，或者由木材、石材等整體雕刻加工而成。
[0018]所述箱體為二分頻書架式音箱的箱體或三分頻雙低音落地式音箱的箱體或由若干個所述低音室疊加為音柱式音箱的箱體。
[0019]所述箱體的外形，既可呈長方體稜柱形，也可呈球形、蛋形、方形體或八卦形體。
[0020]所述箱體由木材、膠合板、金屬、陶瓷、玻璃、塑料、石材或混凝土所制。
[0021]與現有技術相比，本實用新型根據聲學共振腔的物理學原理，將低音室的內腔設計成空心球形曲面結構，並在低音室的正、背兩面或者左、右側面的對稱位置上開出兩個低音揚聲器安裝孔，將兩隻型號完全相同、參數儘量接近的低音揚聲器對稱安裝並反相接入分頻器的低音輸出電路，從而構成一個球對稱推挽共振腔。本實用新型是利用兩隻低音揚聲器的振膜在振動發聲的過程中互相推挽，使每一隻揚聲器振膜背面發出的聲能都能及時轉化為另一隻揚聲器振膜正面發出的聲能，並與另一隻揚聲器振膜正面發出的聲能相互疊力口，形成聲波共振放大效應。實驗表明，由兩隻對稱安裝的低音揚聲器發出的兩列互為反相的聲波，只會形成「聲幹涉」而不會形成「聲短路」，而「聲幹涉」對音箱的音質不會造成影響。該實用新型音箱在徹底消除低音揚聲器「聲短路」現象的同時，不會產生密閉式音箱的「空氣彈簧」作用、倒相式音箱的倒相管口氣流噪音幹擾以及傳輸線音箱的「聲染色」失真，並且音箱箱體的內腔是由空心球形曲面構成，因此也消除了箱體內駐波形成的條件，從而使該音箱發出無音染、無噪聲、聲像定位準確、具有超高保真度的純正立體聲。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型實例一的外形正面示意圖。
[0023]圖2為圖1的背面示意圖。
[0024]圖3為圖1的縱剖側視圖。
[0025]圖4為本實用新型實例二的外形正面示意圖。
[0026]圖5為圖4的背面示意圖。
[0027]圖6為圖5的縱剖側視圖。
[0028]附圖標記如下:
[0029]箱體1、揚聲器2、低音室3、中音室4、高音室5、球形曲面6、分頻器7。【具體實施方式】
[0030]本實用新型為球對稱推挽式超高保真音箱，其高音室5和中音室4的結構以及分頻電路均與現有技術相同，該設計的創新之處在於其低音室3的內腔為空心球形曲面6結構，並在低音室3的正、背兩面或者左、右側面的對稱位置上各開設一個低音揚聲器安裝孔。
[0031]本實用新型的低音室3是一個由泡沫珍珠巖混凝土澆注而成的空心球形曲面內腔，並在其正、背兩面或者左、右側面(優選正、背兩面)的對稱位置上開出兩個低音揚聲器安裝孔，然後將兩隻型號完全相同、參數儘量接近的低音揚聲器2反相接入分頻器7的低音輸出電路，從而構成一個球對稱推挽共振腔。
[0032]如圖1、圖2、圖3所示，本實用新型所述的球對稱推挽共振腔結構，既可應用於二分頻書架式音箱；如圖4、圖5、圖6所示，又可應用於三分頻雙低音落地式音箱；也可應用於由若干個球對稱推挽共振腔結構疊加而成的多低音室3音柱式音箱。此外，還可利用同軸全頻揚聲器設計出迷你式異型音箱箱體，如外形呈球形、蛋形、方形或八卦形的音箱。
[0033]本實用新型利用低音揚聲器2的振膜在振動發聲的過程中互相推挽，使兩隻低音揚聲器2振膜背面發出的聲能,都能及時地轉換成低音揚聲器2振膜正面發出的聲能,並使之與低音揚聲器2正面發出的聲能相互疊加,形成聲波共振放大效應，同時徹底消除了密閉式音箱的「空氣彈簧」作用、揚聲器2的「聲短路」現象、倒相管口的氣流噪音以及箱體I內駐波形成的條件，使音箱發出無音染、無噪聲、聲像定位準確、超高保真度的純正立體聲。
[0034]本實用新型顛覆了傳統音箱的設計理念，由兩隻在音箱前後對稱安裝並反相接入電路的低音揚聲器2,對音頻交流電的正半周和負半周同時進行對稱轉換，使兩隻低音揚聲器2向相反的方向發出的兩列互為反相的聲波只會形成「聲幹涉」而不會形成「聲短路」，而「聲幹涉」如同交響樂一樣不會造成聲音失真。本設計不需要吸收揚聲器2振膜背面發出的反相聲波，所以在箱體I內不使用任何吸音材料。鑑於音箱內外的氣壓一直保持著動態平衡，無需根據公式精確計算音箱的容積，可以按照各種規格的揚聲器2的尺寸把箱體I做到最小，並且箱體I的形狀也隨心所欲。即便使用廉價的普通揚聲器2，也能重放出高保真音質的聲音。本實用新型的音箱生產工序簡單易行，無需調試一裝即成，從而使音箱在設計、製造、安裝、調試等方面的成本大為降低。
[0035]本實用新型是將密閉式音箱的箱體I內腔分為高音室5、中音室4和低音室3，在低音室3背面加開一個低音揚聲器2安裝孔,並將低音室3用泡沫珍珠巖混凝土燒注成空心球形曲面結構。如果音箱生產廠家能夠利用這項新技術，對傳統音箱進行一次全面的升級改造，那麼，在大幅度降低音箱生產成本的同時，還可以更進一步明顯地提升音箱的音質，而低成本、高效率、高保真的音箱產品將更具市場競爭力。
[0036]本實用新型音箱的箱體I可以設計成一個到多個球對稱推挽共振腔。既可以利用常規揚聲器2製造出二分頻書架式音箱、三分頻雙低音落地式音箱、多球對稱推挽共振腔音柱等常規音箱；也可以利用同軸全頻揚聲器2製造出體積最小的球形音箱、蛋形音箱、方形音箱和八卦形音箱(即音箱正、背兩面均為正八邊形的正八稜柱)等異形音箱；還可以將球對稱推挽共振腔橫向設置，即把兩個低音揚聲器2分別安裝在音箱的兩個側面，而高音揚聲器2和中音揚聲器2仍然安裝在音箱的正面，構成新型側振式音箱。製造音箱箱體I的材料，既可以使用木材、膠合板等常規材料，也可以使用金屬、陶瓷、玻璃、塑料、石材、混凝土等特殊材料。
【權利要求】
1.一種球對稱推挽式超高保真音箱，包括箱體(I)和設置於箱體(I)中對應音室內的高、中、低音揚聲器(2),其特徵在於:該音箱的低音室(3)內腔呈空心球形曲面(6)結構,並在其正、背兩面或者左、右側面的對稱位置上開設兩個安裝孔，將兩隻型號相同、參數接近的低音揚聲器(2)分別裝入該安裝孔中，兩隻低音揚聲器(2)反相接入分頻器(7)的低音輸出電路並與所述低音室(3) —起構成球對稱推挽共振腔。
2.根據權利要求1所述的球對稱推挽式超高保真音箱，其特徵在於:所述低音室(3)的內腔由泡沫珍珠巖混凝土澆注而成，或者由木材、石材等整體雕刻加工而成。
3.根據權利要求1所述的球對稱推挽式超高保真音箱，其特徵在於:所述箱體(I)為二分頻書架式音箱的箱體(I)或三分頻雙低音落地式音箱的箱體(I)或由若干個所述低音室(3)疊加為音柱式音箱的箱體(I)。
4.根據權利要求1所述的球對稱推挽式超高保真音箱，其特徵在於:所述箱體(I)的外形，既可呈長方體稜柱形，也可呈球形、蛋形、方形體或八卦形體。
5.根據權利要求1所述的球對稱推挽式超高保真音箱，其特徵在於:所述箱體(I)由木材、膠合板、金屬、陶瓷、玻璃、塑料、石材或混凝土所制。
【文檔編號】H04R1/02GK203734819SQ201420107640
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月11日 優先權日:2014年3月11日
【發明者】韋幸召 申請人:韋幸召