一種裝配被動(dòng)振膜單元的聲學(xué)結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種裝配被動(dòng)振膜單元的聲學(xué)結(jié)構(gòu)，包括：箱體、揚(yáng)聲器單元和至少一個(gè)被動(dòng)振膜單元；所述箱體具有與所述揚(yáng)聲器單元和被動(dòng)振膜單元密閉連接的孔洞，所述被動(dòng)振膜單元和箱體內(nèi)的腔體組成一個(gè)空氣彈簧，其諧振頻率低于揚(yáng)聲器單元的諧振頻率；所述箱體內(nèi)的腔體形成揚(yáng)聲器單元和被動(dòng)振膜單元的腔體所述至少一個(gè)被動(dòng)振膜單元的有效諧振面積之和與揚(yáng)聲器單元的有效音盆面積的比值大于等于3。本發(fā)明提供了一種使用使用被動(dòng)振膜單元的聲學(xué)結(jié)構(gòu)，使被動(dòng)振膜單元形成一個(gè)獨(dú)立的低頻輻射波的發(fā)射源，從而通過被動(dòng)振膜單元拓展揚(yáng)聲器單元的低頻響應(yīng)范圍，使得整個(gè)聲學(xué)結(jié)構(gòu)在低頻范圍內(nèi)的靈敏度大大增強(qiáng)。
【專利說明】
一種裝配被動(dòng)振膜單元的聲學(xué)結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種聲學(xué)結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種裝配被動(dòng)振膜單元的聲學(xué)結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]在傳統(tǒng)的聲學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，經(jīng)常使用倒相管或者被動(dòng)振膜單元將揚(yáng)聲器單元背面的低頻輻射波反射后與正相波疊加，從而改善低頻效果?？梢钥闯觯谠摻Y(jié)構(gòu)中，無論是倒相管還是被動(dòng)振膜單元其目的都是將揚(yáng)聲器單元本身產(chǎn)生的低頻輻射波反射輸出。因此，其輸出的低頻輻射波的頻率是由揚(yáng)聲器單元決定的。如果揚(yáng)聲器單元本身在低頻端的靈敏度就比較差，那么音箱整體的低頻效果也不會(huì)出色。因此，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中為了改善音箱整體的低頻效果，需要加大揚(yáng)聲器單元的尺寸，為了配合揚(yáng)聲器單元的尺寸，音箱的箱體體積也需要進(jìn)行相應(yīng)的增加。因此，低頻效果改善帶來了音箱體積增大和重量增加這兩個(gè)結(jié)果。而隨著現(xiàn)代人家居簡潔化，和移動(dòng)設(shè)備輕量化的需求，傳統(tǒng)的大體積大重量的音箱已經(jīng)不再適用于現(xiàn)代人的客廳和移動(dòng)設(shè)備中使用

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的主要技術(shù)問題是提供一種裝配被動(dòng)振膜單元的聲學(xué)結(jié)構(gòu)，使被動(dòng)振膜單元形成一個(gè)獨(dú)立的低頻輻射波的發(fā)射源，從而通過被動(dòng)振膜單元拓展揚(yáng)聲器單元的低頻響應(yīng)范圍，使得整個(gè)聲學(xué)結(jié)構(gòu)在低頻范圍內(nèi)的靈敏度大大增強(qiáng)。
[0004]為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種裝配被動(dòng)振膜單元的聲學(xué)結(jié)構(gòu)，包括:箱體、揚(yáng)聲器單元和至少一個(gè)被動(dòng)振膜單元；
[0005]所述箱體具有與所述揚(yáng)聲器單元和被動(dòng)振膜單元連接的孔洞，所述被動(dòng)振膜單元和箱體內(nèi)的腔體組成一個(gè)空氣彈簧，其諧振頻率低于揚(yáng)聲器單元的諧振頻率；
[0006]所述至少一個(gè)被動(dòng)振膜單元的有效諧振面積之和與揚(yáng)聲器單元的有效音盆面積的比值大于等于3。
[0007]在一較佳實(shí)施例中:所述至少一個(gè)被動(dòng)振膜單元的有效諧振面積之和與揚(yáng)聲器單元的有效音盆面積的比值大于等于4。
[0008]在一較佳實(shí)施例中:所述至少一個(gè)被動(dòng)振膜單元的有效諧振面積之和與揚(yáng)聲器單元的有效音盆面積的比值大于等于6，且小于等于8。
[0009]在一較佳實(shí)施例中:所述箱體為多邊體，其面與面之間在朝向所述腔體的一側(cè)具有筋條。
[0010]在一較佳實(shí)施例中:所述筋條在豎直方向上的投影為圓弧形。
[0011 ]在一較佳實(shí)施例中:還包括整流罩;所述整流罩設(shè)置于所述腔體內(nèi)，并與所述被動(dòng)振膜單元一一對(duì)應(yīng)且同軸設(shè)置;所述整流罩在其軸心處設(shè)有一連通至被動(dòng)振膜單元的通孔，其余部分將被動(dòng)振膜單元與所述腔體隔離。
[0012]在一較佳實(shí)施例中:還包括整流罩;所述整流罩與所述被動(dòng)振膜單元一一對(duì)應(yīng)，且外包于所述被動(dòng)振膜單元的表面;所述整流罩在對(duì)稱的位置設(shè)有連通腔體和被動(dòng)振膜單元的導(dǎo)流孔。
[0013]在一較佳實(shí)施例中:所述被動(dòng)振膜單元表面積占箱體表面積的30%以上，所述箱體的表面積是指將箱體等效為球體后，球體的表面積。
[0014]在一較佳實(shí)施例中:所述被動(dòng)振膜單元表面積占箱體表面積的35%。
[0015]在一較佳實(shí)施例中:所述被動(dòng)振膜單元表面積占箱體表面積的40%。
[0016]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的技術(shù)方案具備以下有益效果:
[0017]1.本發(fā)明提供的一種裝配被動(dòng)振膜單元的聲學(xué)結(jié)構(gòu)，突破了以往使用被動(dòng)振膜單元替代倒相結(jié)構(gòu)的思維。通過被動(dòng)振膜單元的諧振頻率獨(dú)立于音箱箱體體積這一大膽理論，加大了被動(dòng)振膜單元的有效諧振面積和被動(dòng)振膜單元的重量，使得被動(dòng)振膜單元和箱體組成的空氣彈簧的諧振點(diǎn)降低至揚(yáng)聲器單元的諧振點(diǎn)以下。由揚(yáng)聲器單元驅(qū)動(dòng)空氣彈簧在其諧振頻率處諧振，拓寬音箱的頻響范圍，使得整個(gè)聲學(xué)結(jié)構(gòu)在低頻端的響應(yīng)靈敏度大大加強(qiáng)了。并且，由于低頻端的靈敏度被被動(dòng)振膜單元加強(qiáng)了，對(duì)于揚(yáng)聲器單元來說，其只需要具備較好的中頻和高頻的靈敏度，以及能夠推動(dòng)該空氣彈簧進(jìn)行諧振的推力即可，因此揚(yáng)聲器單元的尺寸可以做到比較小;成本比較低，箱體的體積也就可以相應(yīng)做小。
[0018]2.本發(fā)明提供的一種裝配被動(dòng)振膜單元的聲學(xué)結(jié)構(gòu)，由于被動(dòng)振膜單元的諧振面積很大，容易造成諧振不均的情況。針對(duì)這個(gè)缺點(diǎn)，設(shè)置了與被動(dòng)振膜單元同軸的整流罩。整流罩的外圍將被動(dòng)振膜單元與腔體分隔開，整流罩的軸心處設(shè)有一通孔，腔體內(nèi)的氣流經(jīng)過該通孔整流后驅(qū)動(dòng)被動(dòng)振膜單元諧振，由于整流罩與被動(dòng)振膜單元是同軸設(shè)置的，因此從整流罩出來的氣流對(duì)于被動(dòng)振膜單元來說氣流的壓力和分布都比較均勻，有效避免了被動(dòng)振膜單元振動(dòng)不均勻的情況。
[0019]3.本發(fā)明提供的一種裝配被動(dòng)振膜單元的聲學(xué)結(jié)構(gòu)，由于被動(dòng)振膜單元的諧振面積比較大，因此無需被動(dòng)振膜單元發(fā)生很大的振動(dòng)幅度也可以產(chǎn)生很好的低音，也就無需將腔體的厚度做得很厚。因此非常適合使用在平板電腦、電視、手機(jī)上等對(duì)于產(chǎn)品厚度非常敏感的產(chǎn)品之上。
[0020]4.本發(fā)明提供的一種裝配被動(dòng)振膜單元的聲學(xué)結(jié)構(gòu)，由于使用了被動(dòng)振膜單元拓展揚(yáng)聲器單元的低頻頻響范圍，揚(yáng)聲器單元只需要產(chǎn)生推動(dòng)空氣彈簧進(jìn)行諧振的推動(dòng)力即可，因此，無需使用很大尺寸的揚(yáng)聲器單元。就比較容易設(shè)計(jì)為無源音箱，音箱的音質(zhì)進(jìn)一步提升。并且無源音箱的厚度可以進(jìn)一步降低。
[0021]5.本發(fā)明提供的一種裝配被動(dòng)振膜單元的聲學(xué)結(jié)構(gòu)，在箱體為多邊體時(shí)，在箱體的面和面之間設(shè)置了筋條，通過筋條將兩個(gè)面的相對(duì)位置進(jìn)行固定。從而使得箱體的腔體容積被固定，在音箱的使用過程中，由于箱體的容積是不變的，因此不會(huì)產(chǎn)生聲損耗，且聲染色也被大大抑制了。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例1的外觀立體圖；
[0023]圖2為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例1的剖面示意圖；
[0024]圖3為傳統(tǒng)被動(dòng)振膜音箱和本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例1的頻響曲線對(duì)比圖；
[0025]圖4為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例3的外觀立體圖；
[0026]圖5為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例3的剖面示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0027]下文結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0028]實(shí)施例1
[0029]參考圖1-2，一種裝配被動(dòng)振膜單元的聲學(xué)結(jié)構(gòu)，包括:箱體1、揚(yáng)聲器單元2和兩個(gè)被動(dòng)振膜單元3;其中被動(dòng)振膜單元3的尺寸為2個(gè)2寸的被動(dòng)振膜單元，揚(yáng)聲器單元的尺寸1.5寸;所述兩個(gè)被動(dòng)振膜單元3的有效諧振面積之和與揚(yáng)聲器單元的有效音盆面積的比值約為3.5。
[0030]所述箱體I具有與所述揚(yáng)聲器單元2和被動(dòng)振膜單元3密閉連接的孔洞，本實(shí)施例中，所述箱體I為圓柱形，揚(yáng)聲器單元2安裝于箱體I的底面，兩個(gè)被動(dòng)振膜單元3位于箱體I的側(cè)面。
[0031]所述被動(dòng)振膜單元3和箱體內(nèi)的腔體11組成一個(gè)空氣彈簧，其諧振頻率低于揚(yáng)聲器單元2的諧振頻率。為了讓空氣彈簧的諧振頻率降低至揚(yáng)聲器單元2的諧振頻率之下，在加大被動(dòng)振膜單元3的表面積的情況下，還可以一并加大被動(dòng)振膜單元的質(zhì)量，使其的諧振頻率進(jìn)一步降低。
[0032]由于揚(yáng)聲器單元2只需要產(chǎn)生足夠推動(dòng)該空氣彈簧進(jìn)行諧振的推動(dòng)力，因此，對(duì)揚(yáng)聲器單元2的推動(dòng)力要求比較低，無需采用非常大的揚(yáng)聲器單元。對(duì)于被動(dòng)振膜單元3的尺寸來說，揚(yáng)聲器單元2的尺寸非常小。整個(gè)箱體上絕大部分的表面積都被被動(dòng)振膜單元所占據(jù)。本實(shí)施例中，被動(dòng)振膜單元3的表面積占箱體表面積的30%，如果選用更大的被動(dòng)振膜單元3，這個(gè)比值會(huì)進(jìn)一步增大，例如35%、40%、45%、60%。這與傳統(tǒng)音箱揚(yáng)聲器單元2占據(jù)箱體大部分表面積的設(shè)計(jì)已經(jīng)完全不同了。
[0033]進(jìn)一步參考圖3，其中淺色的曲線為傳統(tǒng)被動(dòng)振膜音箱的頻響曲線，所述兩個(gè)被動(dòng)振膜單元3的有效諧振面積之和與揚(yáng)聲器單元的有效音盆面積的比值不到2;而深色的曲線為本實(shí)施例中音箱的頻響曲線。
[0034]從圖上可以看出，在接近300Hz時(shí)，兩個(gè)箱體的頻響曲線出現(xiàn)了交叉點(diǎn)，從這個(gè)點(diǎn)開始往低頻方向延伸，傳統(tǒng)被動(dòng)振膜音箱的靈敏度下降非?？欤?0Hz時(shí)，兩個(gè)箱體的靈敏度差異達(dá)到最大值約為7db，這已經(jīng)是一個(gè)非常大的差異了。并且，傳統(tǒng)的被動(dòng)振膜音箱在75Hz左右時(shí)即出現(xiàn)了拐點(diǎn)，靈敏度急速下降；也就是說，低于70Hz的低頻，傳統(tǒng)的被動(dòng)振膜音箱的靈敏度已經(jīng)很低了，低音效果十分有限。而本實(shí)施例的音箱到達(dá)60Hz時(shí)才迎來了拐點(diǎn)，無疑在低頻范圍內(nèi)具備了更好的效果。
[0035]而隨著被動(dòng)振膜單元3的尺寸進(jìn)一步增加，通過進(jìn)一步加重被動(dòng)振膜單元3的重量，還可以進(jìn)一步降低空氣彈簧的諧振頻率，從而達(dá)到更好的低頻效果。本實(shí)施例在此不再贅述，只需要根據(jù)上述結(jié)構(gòu)做出相應(yīng)調(diào)整即可實(shí)現(xiàn)。
[0036]本實(shí)施例中，還包括整流罩4;所述整流罩4設(shè)置于所述腔體11內(nèi)，并與所述被動(dòng)振膜單元3—一對(duì)應(yīng)且同軸設(shè)置;所述整流罩4在其軸心處設(shè)有一連通至被動(dòng)振膜單元3的通孔41，其余部分將被動(dòng)振膜單元3與所述腔體11隔離。
[0037]由于被動(dòng)振膜單元3的諧振面積很大，容易造成諧振不均的情況。針對(duì)這個(gè)缺點(diǎn)，設(shè)置了與被動(dòng)振膜單元3同軸的整流罩4。整流罩4的外圍將被動(dòng)振膜單元3與腔體11分隔開，腔體11內(nèi)的氣流只能經(jīng)過該通孔41整流后驅(qū)動(dòng)被動(dòng)振膜單元3發(fā)生諧振，由于整流罩4與被動(dòng)振膜單元3是同軸設(shè)置的，因此從整流罩4的通孔41出來的氣流對(duì)于被動(dòng)振膜單元3來說氣流的壓力和分布都比較均勻，有效避免了被動(dòng)振膜單元3振動(dòng)不均勻的情況。
[0038]此外，由于使用了被動(dòng)振膜單元3拓展揚(yáng)聲器單元2的低頻頻響范圍，因此，無需使用很大尺寸的揚(yáng)聲器單元2。就比較容易設(shè)計(jì)為無源音箱，音箱的音質(zhì)進(jìn)一步提升。并且無源音箱的厚度可以進(jìn)一步降低。
[0039]本實(shí)施例中，所述兩個(gè)被動(dòng)振膜單元3的有效諧振面積之和與揚(yáng)聲器單元的有效音盆面積的比值約為3.5。實(shí)際上其比值可以進(jìn)一步增加，比如4、6、8等。隨著比值的增加，其低頻改善的效果愈發(fā)明顯。
[0040]實(shí)施例2
[0041 ]本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于:本實(shí)施例中，箱體為多邊體，其面與面之間在朝向所述腔體的一側(cè)具有筋條。所述筋條在豎直方向上的投影為圓弧形。通過筋條將兩個(gè)面的相對(duì)位置進(jìn)行固定。從而使得箱體的腔體容積被固定，在音箱的使用過程中，由于箱體的容積是不變的，因此不會(huì)產(chǎn)生聲損耗，且聲染色也被大大抑制了。
[0042]實(shí)施例3
[0043]參考圖4-5，本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于:本實(shí)施例中提供的是一種超薄的音箱。由于被動(dòng)振膜單元3的諧振面積比較大，因此無需被動(dòng)振膜單元3發(fā)生很大的振動(dòng)幅度也可以產(chǎn)生很好的低音，也就無需將腔體11的厚度做得很厚，從而能夠?qū)⑾潴w的厚度盡可能減少，非常適合使用在平板電腦、電視、手機(jī)上等對(duì)于產(chǎn)品厚度非常敏感的產(chǎn)品之上。
[0044]實(shí)施例4
[0045]本實(shí)施例與實(shí)施例3的區(qū)別在于:本實(shí)施例中，振流罩外包于所述被動(dòng)振膜單元的表面;所述整流罩在對(duì)稱的位置設(shè)有連通腔體和被動(dòng)振膜單元的導(dǎo)流孔。實(shí)施例3中的振流罩，其需要與被動(dòng)振膜單元相隔一定的距離，從而保證氣流從通孔中流出后有足夠的空間進(jìn)行擴(kuò)散，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)被動(dòng)振膜單元振動(dòng)。因此需要占據(jù)一部分腔體的厚度，不利于箱體厚度的縮小。采用上述結(jié)構(gòu)后，氣流從多個(gè)導(dǎo)流孔中同時(shí)對(duì)被動(dòng)振膜單元的對(duì)稱位置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，保證了被動(dòng)振膜單元收到氣流的作用力是均勻的，并且無需使得振流罩與被動(dòng)振膜單元相隔過遠(yuǎn)。這樣就能夠進(jìn)一步將箱體做薄。
[0046]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種裝配被動(dòng)振膜單元的聲學(xué)結(jié)構(gòu)，其特征在于包括:箱體、揚(yáng)聲器單元和至少一個(gè)被動(dòng)振膜單元； 所述箱體具有與所述揚(yáng)聲器單元和被動(dòng)振膜單元連接的孔洞，所述被動(dòng)振膜單元和箱體內(nèi)的腔體組成一個(gè)空氣彈簧，其諧振頻率低于揚(yáng)聲器單元的諧振頻率；由揚(yáng)聲器單元推動(dòng)該空氣彈簧在其諧振頻率上進(jìn)行諧振； 所述至少一個(gè)被動(dòng)振膜單元的有效諧振面積之和與揚(yáng)聲器單元的有效音盆面積的比值大于等于3。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種裝配被動(dòng)振膜單元的聲學(xué)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述至少一個(gè)被動(dòng)振膜單元的有效諧振面積之和與揚(yáng)聲器單元的有效音盆面積的比值大于等于4。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種裝配被動(dòng)振膜單元的聲學(xué)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述至少一個(gè)被動(dòng)振膜單元的有效諧振面積之和與揚(yáng)聲器單元的有效音盆面積的比值大于等于6，且小于等于8。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種裝配被動(dòng)振膜單元的聲學(xué)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述箱體為多邊體，其面與面之間在朝向所述腔體的一側(cè)具有筋條。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種裝配被動(dòng)振膜單元的聲學(xué)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述筋條在豎直方向上的投影為圓弧形。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的一種裝配被動(dòng)振膜單元的聲學(xué)結(jié)構(gòu)，其特征在于:還包括整流罩;所述整流罩設(shè)置于所述腔體內(nèi)，并與所述被動(dòng)振膜單元一一對(duì)應(yīng)且同軸設(shè)置;所述整流罩在其軸心處設(shè)有一連通至被動(dòng)振膜單元的通孔，其余部分將被動(dòng)振膜單元與所述腔體隔離。7.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的一種裝配被動(dòng)振膜單元的聲學(xué)結(jié)構(gòu)，其特征在于:還包括整流罩;所述整流罩與所述被動(dòng)振膜單元一一對(duì)應(yīng)，且外包于所述被動(dòng)振膜單元的表面;所述整流罩在對(duì)稱的位置設(shè)有連通腔體和被動(dòng)振膜單元的導(dǎo)流孔。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種裝配被動(dòng)振膜單元的聲學(xué)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述被動(dòng)振膜單元表面積占箱體表面積的30%以上，所述箱體的表面積是指將箱體等效為球體后，球體的表面積。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種裝配被動(dòng)振膜單元的聲學(xué)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述被動(dòng)振膜單元表面積占箱體表面積的35%。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種裝配被動(dòng)振膜單元的聲學(xué)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述被動(dòng)振膜單元表面積占箱體表面積的40%。
【文檔編號(hào)】H04R9/06GK106028233SQ201610329824
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月18日
【發(fā)明人】李世煌
【申請(qǐng)人】李世煌