專利名稱：：超低諧振頻率音箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型屬電聲轉(zhuǎn)換音響領(lǐng)域，特別是涉及一種小體積的超低諧振頻率的倒相式音箱。目前數(shù)碼技術(shù)在音響系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，制造出20-20KHz音頻段內(nèi)的低失真功率放大器已不困難。但是在音響的最后放聲系統(tǒng)一音箱而言，還是比較薄弱的環(huán)節(jié)?，F(xiàn)在的音箱，可以說仍是處在傳統(tǒng)音箱的框架與模式之上，尚未能找到問題的根源，也未取得突破性的進(jìn)展。以往人們對于音箱諧振問題的研究，不是在箱體以外擴(kuò)音系統(tǒng)和電路上做文章，就是注重和集中在安裝揚(yáng)聲器的障板下功夫。從障板的材質(zhì)、剛度、面積及力學(xué)等方面進(jìn)行改進(jìn)，其效果并不顯著。實(shí)際上音箱上的揚(yáng)聲器電轉(zhuǎn)聲過程中箱體共振問題及音染的產(chǎn)生，不僅僅局限于障板平面起作用，倒重要的是箱體后板及其后直角邊在起主要的作用。因?yàn)槁暡ㄔ诳諝庵袀鞑r(shí)如受到適當(dāng)?shù)牟煌橘|(zhì)平面阻擋，將會發(fā)生反射及回音，在一個(gè)相當(dāng)?shù)目臻g中，來回反射的聲波將會在這個(gè)共振體(空間)的簡正頻率上產(chǎn)生共振?？梢哉f音箱的共振原理是后板接受到后聲波后才把聲波反射回到障板上的，起振的原因是由于后板正交阻擋，音染的產(chǎn)生是由于后直角邊的棱角處回音反射諧振駐波殘留。從音箱前后左右的四面板的位置及方向來分析，箱腔內(nèi)揚(yáng)聲器的后聲波傳播過程可以看出，障板是直接承受揚(yáng)聲器力學(xué)振動作用的板面，是諧振較大的板面；左右兩側(cè)的板面方向大致與后聲波傳播的方面相同或呈較大相交角，不會形成聲波反射，引起諧振的條件要小些；后板平面與障板平行，并與兩側(cè)板平面有兩上90°直交角。反板的平面方向同后聲波傳播方向正交90°角，是能使后聲波此平面上發(fā)生反射，同時(shí)被后聲波的激勵易發(fā)生諧振的部位。后兩直角邊的存在是諧振駐波產(chǎn)生及殘留的部位。音箱諧振頻率是音箱據(jù)設(shè)計(jì)造型并制作為成品后，自身固有的頻率特性。在音箱設(shè)計(jì)時(shí)，通過揚(yáng)聲器的諧振頻率與品質(zhì)的密切相關(guān)確定下來的音箱諧振頻率。據(jù)有關(guān)設(shè)計(jì)資料表明，傳統(tǒng)音箱設(shè)計(jì)時(shí)，必須在揚(yáng)聲器的諧振頻率F0與品質(zhì)因素匹配合理的范圍內(nèi)，爭取低值的箱體諧振頻率F-3才有實(shí)用意義。因?yàn)樵诒匾牡拖潴w諧振點(diǎn)，才有助于拓寬頻響應(yīng)范圍。(但盲目的取低值會出現(xiàn)失直增大，振幅飽和，大動態(tài)不能重現(xiàn)等不良后果。)為取得理想的性能價(jià)格比，傳統(tǒng)音箱的諧振點(diǎn)都取得很高，一般都高于低揚(yáng)聲器的諧振頻率以上。目前許多廠家的成品音箱(揚(yáng)聲器)的揩振點(diǎn)都在40-80HZ，基本上都高于低音揚(yáng)聲器的諧振點(diǎn)。正是由于這一點(diǎn)傳統(tǒng)音箱形成了自己不可逾越的障礙?，F(xiàn)在為了獲得超低聲頻的重放，人們普遍采用的方法是使用大口徑揚(yáng)聲器和大體積箱體。這樣就不但使成本更加昂貴而且難以在家庭中普及，另外為了獲得雄厚深沉的超低音強(qiáng)勁結(jié)實(shí)的重播效果。還采用了如下幾種方法如英國天朗的GRFmemor/TE揚(yáng)聲器使用38cm口徑大單元，加上強(qiáng)力的AL-ComaxIII磁鐵來提高低音的再現(xiàn)；KEF則發(fā)明了“空腔藕合”設(shè)計(jì)，利用多個(gè)單元的動作，來取得低共振失真的效果；丹麥Jamo公司的Oriel音箱采用了雙腔體單開口帶通型設(shè)計(jì)，使得低頻F-3限值達(dá)20HZ；是利用低音揚(yáng)聲器背后的聲波讓它通過一個(gè)很長而且很少有反射的通道之后釋放出來，從而產(chǎn)生出十分深沉而豐富的低音。美國JBLHP580音箱采用了雙間室通頻帶(DLB)內(nèi)置超低音喇叭技術(shù)，將揚(yáng)聲器放在箱體內(nèi)部從而構(gòu)成了一種聲學(xué)濾波器，可選擇輸出超低音成份，同時(shí)喇叭的前后負(fù)載，使揚(yáng)聲器振幅不大，失真也小，(即ASC內(nèi)置結(jié)構(gòu))。美國BOSE公司在家庭Hi-Fi系統(tǒng)中采用氣流團(tuán)技術(shù)獨(dú)特結(jié)構(gòu)的小型超低音箱，使得在兩個(gè)不同頻率的反射管之間的聲音頻率才能高能量的輸出，在帶通以外的聲音則急劇衰減了，喇叭的兩面均有聲負(fù)載，使得喇叭的振幅大大減小，避免了紙盆大幅度運(yùn)動時(shí)的非線性失真。英國的KEF在105/3音箱上采用了三聲室超低音(TCC)技術(shù)，利用獨(dú)特箱體結(jié)構(gòu)來構(gòu)成聲學(xué)濾波器，采用了2只或2只以上的揚(yáng)聲器單元，組成雙驅(qū)動反相推挽式。這是一種恒壓式，當(dāng)有相同的低頻重放時(shí)，這種恒壓式設(shè)計(jì)的音箱體積只是單只喇叭聲箱的一半。以上幾種超低音箱都是較先進(jìn)和性能較好的超低音系統(tǒng)。但這些系統(tǒng)須配備專用擴(kuò)音設(shè)備，而使得在實(shí)際應(yīng)用中還不能盡人滿意。例如有源伺服音箱要使用均衡器與功率放大器或者電路補(bǔ)償器等，使得其造價(jià)昂貴，失去了廣泛的大眾化使用的意義。內(nèi)置揚(yáng)聲器的超低音箱，由于其揚(yáng)聲器裝在箱體內(nèi)部，所發(fā)出的聲音不是場聲器本身的聲音，而是箱體內(nèi)的間接聲，音質(zhì)不真實(shí)，加上這類音箱的頻帶很窄，難以與主聲音銜接，低間不自然。采用超低音箱的結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，使其相位變化、速度與瞬態(tài)特性有所影響。因此，從客觀上說，具有廣泛使用價(jià)值的，更理想的超低音箱需要開發(fā)和發(fā)展。本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)制造超低諧振頻率音箱，以克服目前音箱行業(yè)中的音箱固有諧振頻率較高的缺點(diǎn)，獲得小體積音箱下超低音重放。本實(shí)用新型的目的是這樣達(dá)到的超低諧振頻率音箱，由箱體(1)構(gòu)成，本實(shí)用新型的特征在于所述的箱體(1)的后板(5)的橫截面成前寬后窄的槽狀，并與兩塊側(cè)板(12)的箱內(nèi)豎直面交角大于90°，箱體(1)的倒相孔(4)前固定有稍離開倒相孔(4)的平面擋板(2)。箱體(1)的后反與兩側(cè)板(12)的箱內(nèi)豎直面交角在95°-170°之間。平面擋板(2)離倒相孔(4)的距離在1-5厘米之間。采取以上措施的本實(shí)用新型，體積小，自身有良好的抗振能力，可控制低頻諧振，同時(shí)能把音箱的諧振頻率向下限值降低，即音箱的揩振頻率比低音揚(yáng)聲器諧振頻率還低10-20H或更低。從而延伸了揚(yáng)聲器下限工作起點(diǎn)，拓寬了低頻響應(yīng)，消除或減少低音由于諧振造成的影響，增強(qiáng)了低音的真聲還原，威猛的氣勢與柔和的音色俱全，極高的低音聲質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了小音箱發(fā)出大音箱的效果，只因體積小，聲壓不同而已。這對于開拓小音箱大口徑揚(yáng)聲器而獲得更低更純厚的低頻響應(yīng)具有突出的意義。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、制作空易、不需要特別昂貴揚(yáng)聲器和其他的貴重材料，用料少，成本低，工藝簡單。本實(shí)用新型不需配備昂貴的專用或輔助設(shè)備，箱體本身具有與揚(yáng)聲器吻合匹配的功能，實(shí)現(xiàn)超低音重放。使用真空毫伏計(jì)和信號發(fā)生器對本實(shí)用新型測試結(jié)果如下表本實(shí)用新型(8寸音箱)諧振點(diǎn)實(shí)測匯總表</tables>從表可以看出對10寸音箱其諧振只有14HZ，它的下限工作起點(diǎn)為14HZ，這樣低的諧振點(diǎn)是在超低頻段工作下限范圍。在測試時(shí)，用低頻發(fā)生器的正弦波0.4V輸入信號，一個(gè)10寸箱從1HZ開始逐次加大頻率，聲音變大，加到20HZ時(shí)聲音已很清楚了，并有一定的聲壓輸出。在那超低頻的放聲中，聽不到聲音時(shí)，也未見振盆亂振，而是前后抖動一致。當(dāng)采用雨果發(fā)燒CD的測試信號播放時(shí)，S6.5音箱就可以聽到第一擋位25HZ的聲音，只是音量小于10寸箱，可見本實(shí)用新型能使S6.5揚(yáng)聲器放出25HZ的聲音來。用10寸箱播放測試信號，從25HZ開始就很清楚的聽到聲音，并有一定的聲壓調(diào)整加大頻率時(shí)房間內(nèi)的物品共振強(qiáng)烈，音箱(揚(yáng)聲器)未見起振。本實(shí)用新型使用的擴(kuò)聲系統(tǒng)及揚(yáng)聲器全為國產(chǎn)設(shè)備。在安裝一以GQW-10四分頻音箱用來做家庭影院音響放音時(shí)，低音重放表現(xiàn)出色自然，其威猛的氣勢、柔和溫聲打擊有力逼真，鑼聲清脆，琴聲尾聲如同真實(shí)樂器一樣，顯出低音柔和，中音明亮，高音清晰，使人獲得身臨演奏現(xiàn)場的逼真感受。效果是令人滿意的。以下再結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述附圖1是本實(shí)用新型的外形圖；附圖2是本實(shí)用新型的主視圖；附圖3是附圖2中的A-A剖視圖；附圖4是附圖2中的B-B剖視圖；附圖5是附圖2揭開平面擋板(2)后的主視圖；附圖6是本實(shí)用新型三分頻實(shí)施例的主視圖；附圖7是附圖6的C-C剖視圖；附圖8是附圖6的D-D剖視圖；附圖9是本實(shí)用新型分離式四分頻實(shí)施例主視圖；附圖10是附圖9-E-E剖視圖；附圖11是附圖9的F-F剖視圖；參考以上附圖。附圖1、附圖2、附圖3、附圖4和附圖5給出了本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型所采用的材料可以是木材、塑料或其他成形剛性的材料。本實(shí)用新型屬倒相式種類的音箱，其參數(shù)設(shè)計(jì)、成形后采取適當(dāng)?shù)拇胧p振和吸音、倒相孔的設(shè)計(jì)，都和傳統(tǒng)常規(guī)的倒相式音箱一樣，倒相孔(4)一般在音箱體(1)底部，可以是矩形或圓形，揚(yáng)聲器孔(3)裝置揚(yáng)聲器。本實(shí)用新型與傳統(tǒng)倒相式音箱的第一個(gè)不同之處是箱體(1)的后板(5)的橫截面成前寬后窄的槽狀，并與兩塊側(cè)板(12)的箱內(nèi)豎直面交角大于90°，附圖3對附圖2作水平剖視后給出了后板(5)與兩塊側(cè)板的位置關(guān)系后板(5)的橫截面與二塊側(cè)板(12)的橫截面交角大于90°，可在95°-170°之間取值，一般在135°-150°為佳。本實(shí)用新型與現(xiàn)有倒相式音箱另一個(gè)不同之處是在倒相孔(4)前固定有一塊平面擋板(2)。平面擋板(2)的作用，使被展寬頻率的后聲波形成氣壓差向外排氣時(shí)被阻擋，形成在倒相孔內(nèi)腔起二次諧振作用，聲波變?yōu)樵瓉淼南辔环椿叵淝粌?nèi)自身抵消，同時(shí)使揚(yáng)聲器振盆盡快復(fù)回原位，減少振幅失真，加強(qiáng)超低音密度。適當(dāng)調(diào)整平面擋板(2)和音箱體(1)障板的距離，可以取得聲壓和低音效果的滿意值，一般情況下，8寸喇叭的本用新型，其距離2-4厘米之間為宜。附圖6、附圖7和附圖8給出了本實(shí)用新型三分頻的實(shí)施例，該實(shí)施例外形呈長方體，采取兩塊平板(10)與側(cè)板(12)斜交并將音箱后直角的空隙填充結(jié)實(shí)，這樣同時(shí)增固了箱體(1)的剛度。低音喇叭孔(6)。中音喇叭孔(8)和高音喇叭孔(7)分別裝置上相應(yīng)種類的喇叭后，即構(gòu)成了一個(gè)三分頻組合音箱。附圖9。附圖10和附圖11給出了本實(shí)用新型分離式四分頻實(shí)施例，該實(shí)施例除了具有箱體(1)作為超低諧振頻率音箱外，還具有封閉式箱體(11)作為中音。中高音和高音重放音箱，在低音喇叭孔(6)，中音喇叭孔(8)。高音喇叭孔(7)和中高音喇叭孔(9)上裝置上相應(yīng)種類的揚(yáng)聲器，即可組成本實(shí)用新型的四分頻音箱，該實(shí)施例可使各頻段的音像的聲像定位更為準(zhǔn)確，可靈活調(diào)整因各揚(yáng)聲器盆深差異引起的波前不同，同時(shí)還可增大箱體(1)的實(shí)際內(nèi)容積，加重低音效應(yīng)。并明顯減少中音喇叭和高音喇叭盆架振動引起的音染，使各頻段的重放更為純正。權(quán)利要求1.超低諧振頻率音箱，由箱體(1)構(gòu)成，本實(shí)用新型的特征在于所述的箱體(1)的后板(5)的橫截面成前寬后窄的槽狀，并與兩塊側(cè)板(12)音箱內(nèi)的豎直面交角大于90°，箱體(1)的倒相孔(4)前固定有稍離開倒相孔(4)的平面擋板(2)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超低諧振頻率音箱，其特征在于所述的后板(5)與兩側(cè)板(12)的箱內(nèi)豎直面交角在95°-170°之間。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超低諧振頻率音箱，其特征在于所述的平面擋板(2)離倒相孔(4)的距離在1-5厘米之間。專利摘要超低諧振頻率音箱,由箱體構(gòu)成,本實(shí)用新型的特征在于:所述的箱體的后板成槽狀,并與兩塊側(cè)板的音箱內(nèi)的豎直交角大于90°,箱體固定有稍離開倒相孔的平面擋板,本實(shí)用新型體積小,自身有良好的抗振能力,能把音箱的諧振頻率向下限值降低,低音重放表現(xiàn)出色自然。文檔編號H04R1/20GK2279756SQ96251008公開日1998年4月22日申請日期1996年12月16日優(yōu)先權(quán)日1996年12月16日發(fā)明者陳德惠申請人:陳德惠