專利名稱：聲堰的制作方法
聲隁(shēng yān)，亦作聲堰，也稱為融聲匯流堰，它是由發(fā)明人原創(chuàng)發(fā)明的，一種貌似Y形、樹根的三叉型、上一分支下四分支鑄造(塑壓)配套的專用管件。連結(jié)于揚聲器與其相關(guān)部件或者音箱之間，用以融聲匯流、倍大聲級、以利還音和輻射。種類有用于全音頻倒相式左右聲道主體音箱與低音、次低音倒相式音箱之間的全低倒相雙箱聲堰A、用于雙中音前加載兩級號筒輻射器的雙號加載兩中聲堰B、用于四高音前加載兩級號筒輻射裝置的雙號加載四高聲堰C。
本發(fā)明專利涉及振動和波，發(fā)聲和傳聲，反射和衍射、迭加和共振的聲學(xué)技術(shù)，特別是一種秉承和延伸音箱與聲柱的基因和血統(tǒng)，運用和拓展聲波傳播和迭加，共振與倍聲的物理特性；應(yīng)用聲堰，作為音箱與聲柱嫁接的媒體，把多聲道分立的，多件套音箱“血肉交融”連成一體的，類似于聲柱的聲堰類音柱還音的技術(shù)。
本發(fā)明專利的目的是這樣實現(xiàn)的(一)聲堰入口可以聚集聲波能流密度達到最大限度全低倒相雙箱聲堰A有兩個入口ΦA(chǔ)1、ΦA(chǔ)2，ΦA(chǔ)1從全音頻倒相式音箱腔體(V11)頂部中心穿出，ΦA(chǔ)2從前加載低音、次低音腔體(V’21)底部中心穿出。由于聲堰入口面積φA1、φA2，也是音箱V11倒相孔、V’21輻射的出口。它們是以大笛口按指數(shù)形式收縮為不等截面的合瓦式結(jié)構(gòu)的喉頭，面積為φ’A1、φ’A2。音箱內(nèi)聲波對壓力室φA1×a(φA2×a)產(chǎn)生作用，它驅(qū)動的空氣容積為φA1的面積與振動波速的位移a的乘積φA1×a(φA2×a)，聲波將被壓縮的氣體通過喉頭至b處，于是被驅(qū)動的空氣量從容積φA1×a變?yōu)槿莘eφ’A1×b，在位移b的狹窄出口處，由于空氣振動位移截面減小，在該處的聲波波速就會以φA1/φ’A1的比值面提高，這種情況稱為波速轉(zhuǎn)換，聲波傳輸過程中的這種作用，加大了輻射阻抗，也提高了聲輻射效率。
再看聲堰入口聚集接收孔，正安裝在相關(guān)音箱的頂部或底部的幾何中心處；音箱的實際尺寸小于或遠小于工作于該箱聲波長的尺寸，因此，箱內(nèi)不同入射角，不同波程的聲波，在聲堰入口處均不會反相，以同相式接近同相的相位迭加，并在極短的瞬間合成，聚集輸出。
(二)應(yīng)用聲堰可以實現(xiàn)揚聲器輻射的聲波，既是聲源，又互為外力、激發(fā)對應(yīng)腔體共振，分段共鳴，頻段倍聲V11是全音頻倒相式音箱的腔體，其內(nèi)接的揚聲器Y11、Y12工作頻率f11、V11箱體的共振效率fV11；與之對應(yīng)的V21、V22是低音、次低音倒相式音箱的腔體及前加載壓縮室腔體，其總等效腔體用V′21表示，V′21低音揚聲器工作頻率f21、腔體共振效率fV′21；設(shè)計實施時，已保證f11在中高音段上的頻率高于f21，而fV11＜fV′21。
以同相的音頻信號相應(yīng)頻段給應(yīng)饋的揚聲器饋電，V11倒相的聲波與V′21輻射的聲波經(jīng)管道傳輸至聲堰鏵嘴及號筒連接處，鏵嘴的結(jié)構(gòu)已注定的控制作用以及號筒功能的配合，使得Y11、Y12輻射倒相聲波的同時，也即同時成為激發(fā)V′21共振的外力；同時V′21內(nèi)揚聲器Y21、Y22向外輻射聲波的同時，也同時成為激發(fā)V11共振的外力。當(dāng)兩腔的揚聲器是以同一音頻同相的分頻段信號饋電，當(dāng)外力頻率和被激勵腔體固有的共振頻率相同時，亦即外力周期變化能夠和彼此腔體的固有頻率(或固有頻率的整數(shù)倍)的振動“合拍”的情況下，外力方向才能在整個周期內(nèi)和對應(yīng)腔體內(nèi)氣體運動方向一致，使外力在整個周期內(nèi)對氣體作正功。顯然在此情況下，互為外力的聲波，在完成向空間輻射的同時，同步地供給對方共振的能量，受迫振動的能量也達到最大值；當(dāng)外力頻率f11＝fV′21，或f21＝fV11時，發(fā)生共振，速度振輻達到最大值。在設(shè)計實施時已保證腔內(nèi)共振時的阻尼最小，在給定輻值的周期性外力作用下，共振現(xiàn)象表現(xiàn)愈為尖銳，速度振幅的極大值也就愈高。這樣在號筒HA1處除了揚聲器正常輻射外聲波外，還有隨共振發(fā)生時fV11、fV′21頻段的聲波，使聲場的聲級(能流密度)大大加強。
原創(chuàng)發(fā)明的聲堰，利用傳統(tǒng)經(jīng)典的音箱作為共振腔，用揚聲器輻射的聲源相互仿作振動的聲源，并將其狀態(tài)調(diào)整到最佳的臨界狀態(tài)，恰似平衡的天平，只要稍稍有微小的動情，就會引起象多米諾骨牌運動那樣，高效率地傳遞推動開來，達到共鳴倍聲的最佳效果。
(三)聲堰傳輸通道的合瓦式截面結(jié)構(gòu)，消除聲波的相互干擾為了防止V11的全音頻大功率音頻信號的聲波與V’21低音、次低音寬動態(tài)、大振幅的強低音在傳輸過程中的干涉和抵消，采用不同截面積和長度的傳輸管道，調(diào)整和控制波程差最小，各行其道，暢盡其流。這是其一，其二是把傳輸管道的截面不是園形，而是面積不等的合瓦式截面結(jié)構(gòu)。眾所周知，在園形通道中，聲波反射的來回穿插距離和角度大體相同，會帶來混響聲長、聲音還源不清晰的弊病；應(yīng)用合瓦截面結(jié)構(gòu)后，反射聲波的距離和角度得到控制，使得其混響聲短，聲音清晰。
聲堰方框組成，見

圖1。
從圖1可見，聲堰方框結(jié)構(gòu)是由聲堰入口聚集接收I、導(dǎo)管傳輸減擾去噪II、融聲匯流鏵嘴分力III、聲堰出口波集輻射IV構(gòu)成。分別有全低倒相雙箱聲堰A、雙號加載中音聲堰B、雙號加載四高聲堰C。
其特征在于1、全低倒相雙箱聲堰A，結(jié)構(gòu)見圖2。
見圖2。(1)、(2)聲堰入口聚集接收I之φA1、φA2；(3)、(4)導(dǎo)管傳輸減擾去噪II之V11倒相管DA1、V’21傳輸導(dǎo)管DA2；(5)融聲匯流鏵嘴分力III之鏵嘴HZA1；(6)聲堰出口波集輻射IV之號筒HA1。
Y11、Y12揚聲器還音的全音頻聲波，一由V11輻射面向空間輻射，二經(jīng)聲堰A的DA1至號筒HA1倒相輻射。Y21、Y22揚聲器還音的低頻、次低音頻聲波由V21倒相后送至壓縮室V22(V21、V22的等效容積用V’21表示)，再經(jīng)聲堰A的DA2至號筒HA1輻射。在聲堰出口波集輻射IV的輻射中，既有全音頻信號的聲波，也有低音、次低音信號的低音聲波，還有它們互為外力強迫共振共鳴產(chǎn)生的倍大聲波，幾個聲波中每一個波都保持自己原有的頻率、波長、振動方向等特性，獨立地參與迭加，使得在還原管弦樂隊合奏或幾個人同時講話的同時，聲場效果能夠辨別出各種樂器或各個人的聲音，波的迭加原理與聲堰機能的發(fā)揮，造就全正態(tài)，全歸真的還音特色。
2、雙號加載兩中聲堰B。結(jié)構(gòu)見圖3。
見圖3。(1)、(2)聲堰入口聚集接收I之φB3、φB4；(3)導(dǎo)管傳輸減擾去噪II之公共導(dǎo)管DB1；(4)融聲匯流鏵嘴分力III之鏵嘴HZB1；(5)聲堰出口波集輻射IV之第二級號筒HB3；(6)、(7)中音揚聲器Y21、Y22；(8)、(9)壓縮室VB1、VB2；(10)、(11)第一級號筒HB1、HB2的入口φB1、φB2、出口φB3、φB4。
經(jīng)Y21、Y22中音揚聲器還音的中音頻聲波經(jīng)前加載各壓縮室VB1、VB2后，進入號筒HB1、HB2，再經(jīng)融聲匯流鏵嘴HZB1輻射及分力，二路聲波，也互為外力，強迫對應(yīng)腔體產(chǎn)生共振，共鳴倍大聲波、迭加輻射。
3、雙號加載四高聲堰C。結(jié)構(gòu)見圖4。
見圖4。(1)～(4)高音揚聲器YC1～YC4；(5)～(8)前加載壓縮室VC1～VC4，(9)～(12)第一級號筒HC1～HC4，(13)～(16)聲堰入口聚集接收I之φC1～φC4；(17)～(20)融聲匯流鏵嘴分力III之HZC1～HZC4；(21)導(dǎo)管傳輸減擾去噪II之公共導(dǎo)管DC1；(22)聲堰出口波集輻射IV之第二級號筒HC3。
工作原理與過程，不再贅述。
應(yīng)用聲堰A、B、C，作為將全音頻倒相式左右主體音箱與雙低音、次低音的倒相式前加載音箱、雙中音揚聲器前加載號筒式輻射裝置、四高音前加載號筒輻射裝置，嫁接成類似聲柱的整體；并配合有限障板超高四射輻射裝置，后置中高早期延遲反射聲聲堰結(jié)構(gòu)，研制成功聲堰類音柱。樣柱經(jīng)實用和檢測，充分考證了它高靈敏度、高效率，大功率、大容量，純正態(tài)、純歸真，全兼容、全場候還音的特點和優(yōu)點。
需要特別指出的是，以小功率弱信號對雙柱(38只揚聲器，6600W容量)，用普及型FM接收機收音，直流1.5V干電池4節(jié)(5.8V、0.12A、0.7W)、交流(7V0.09A0.63W)供電，音頻信號(IV0.23A 0.23W)、(9V0.14A 0.126W)饋電，38只揚聲器還音聲場效果令人佩服，滿足72.5m3及徑外20m處聆聽。在同等的聲級并保證其還音性能指標(biāo)高于或等于對比機的條件下，聲堰類音柱比傳統(tǒng)音箱可節(jié)省饋送功率2～3倍。
權(quán)利要求
1.聲隁(shēng yān)，也稱為融聲匯流堰，是由聲堰入口聚集接收I、導(dǎo)管傳輸減擾去噪II、融聲匯流鏵嘴分力III、聲堰出口波集輻射IV構(gòu)成；種類有全低倒相雙箱聲堰(SYA)，雙號加載兩中聲堰(SYB)、雙號加載四高聲堰(SYC)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲堰，其特征是全低倒相雙箱聲堰(SYA)，由聲堰入口聚集接收I之ΦA(chǔ)1、ΦA(chǔ)2；導(dǎo)管傳輸減擾去噪II的DA1、DA2；融聲匯流鏵嘴分力III的鏵嘴HZAI；聲堰出口波集輻射IV之號筒HA1構(gòu)成；它們之間按設(shè)計方案決定的連接方式吻合密封相接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲堰，其特征是雙號加載兩中聲堰(SYB)，由聲堰入口聚集接收I之ΦB3、ΦB4；導(dǎo)管傳輸減擾去噪II之公用導(dǎo)管DB1；融聲匯流鏵嘴分力III之鏵嘴HZB1；聲堰出口波集輻射IV之號筒HB3構(gòu)成；它們之間按設(shè)計方案決定的連接方式吻合密封相接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲堰，其特征是雙號加載四高聲堰(SYC)，由聲堰入口聚集接收I之ΦC1-ΦC4；導(dǎo)管傳輸減擾去噪II之公用導(dǎo)管DC1；融聲匯流鏵嘴分力III之鏵嘴HZC1-HZC4；聲堰出口波集輻射IV之號筒HC5構(gòu)成。它們之間按設(shè)計方案決定的連接方式吻合密封相接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聲堰(shēng yan),也稱為融聲匯流堰。它由聲堰入口聚集接收I、導(dǎo)管傳輸減擾去噪II、融聲匯流鏵嘴分力III、聲堰出口波集輻射IV組成;作為將音箱與聲柱嫁接媒體的配套聲學(xué)核心管件,連結(jié)于揚聲器與其相關(guān)部件、或者音箱與音箱之間,制成類似聲柱的聲堰類音柱;具有高靈敏度、高效率,大功率、大容量,純正態(tài)、純歸真,全兼容,全場候的還音特點和優(yōu)點;特別突出的是可駁接任何機子輸出的音頻信號源,極為顯著地節(jié)省饋送的推動功率。
文檔編號G10K11/00GK1389851SQ0212499
公開日2003年1月8日 申請日期2002年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月26日
發(fā)明者陳基生, 陳更, 陳兆 申請人:陳基生